Методы современной селекции
Основными методами селекции являются отбор, гибридизация (с использованием гетерозиса и цитоплазматической мужской стерильности), полиплоидия и мутагенез.
Отбор и его творческая роль. В основе селекционного процесса лежит искусственный отбор. В сочетании с генетическими методами он позволяет создавать сорта, породы и штаммы с заранее определенными признаками и свойствами. В селекции различают два основных типа отбора: массовый и индивидуальный.
Массовый отбор — это выделение группы особей по внешним, фенотипическим признакам без проверки их генотипа. Например, при массовом, или стихийном, отборе из всей популяции кур той или иной породы в хозяйствах оставляют для размножения птиц с яйценоскостью 200—250 яиц, живой массой не менее 1,5 кг, определенной окраски, не проявляющих инстинкты высиживания и т. д. Все остальные куры выбраковываются. При этом потомство каждой курицы и петуха оценивается только по фенотипу. Следовательно, массовый отбор может дать хорошие результаты только при высоком коэффициенте наследуемости ценных признаков, избранных селекционером.
Массовый отбор наиболее эффективен в отношении качественных признаков, контролируемых одним или несколькими генами. Вместе с тем он редко бывает успешным по полигенным признакам с низким коэффициентом наследования. В этом случае необходимо применять индивидуальный, или методический, отбор.
При индивидуальном отборе (по генотипу) получают и оценивают потомство каждого отдельного растения или животного в ряду поколений при обязательном контроле наследования интересующих селекционера признаков. На последующих этапах отбора используют только тех особей, которые дали наибольшее число потомков с высокими показателями. В результате появляется возможность оценивать наследственные качества отдельных особей, т. е. способность передавать свойства потомству.
Значение индивидуального отбора особенно велико в тех отраслях сельскохозяйственного производства, где имеется возможность получения от одного организма большого количества потомков. Так, используя искусственное осеменение, от одного быка можно получить до 35000 телят с помощью глубокого замораживания семени, сохраняющегося долгие годы. Поэтому уже теперь во многих странах мира существуют банки спермы животных с ценными генотипами.
Отбор в селекции отличается наибольшей эффективностью в том случае, если он сочетается с определенными типами скрещиваний.
Методы гибридизации (типы скрещивания) в селекции. Все разнообразие типов скрещиваний сводится к инбридингу и аутбридингу. Инбридинг — это близкородственное (внутрипородное или внутрисортовое), а аутбридинг — неродственное (межпородное или межсортовое) скрещивание.
При инбридинге в качестве исходных форм используются братья и сестры или родители и потомство (отец — дочь, мать — сын, двоюродные братья — сестры и т. д.). Этот тип скрещивания применяют в тех случаях, когда желают перевести большинство генов породы в гомозиготное состояние и, как следствие, закрепить хозяйственно ценные признаки, сохраняющиеся у потомков. Такое скрещивание в определенной степени аналогично самоопылению у растений, которое также приводит к повышению гомозиготности.
Вместе с тем при инбридинге часто наблюдается ослабление животных, их постепенное вырождение, обусловленное гомозиготизацией рецессивных аллелей. При этом гомозиготизация по генам, контролирующим изучаемый признак, происходит тем быстрее, чем более близкородственные скрещивания используют при инбридинге. Для избежания этого явления необходимо проводить строгий отбор особей, обладающих ценными хозяйственными признаками.
У растений чистые линии также обладают пониженной жизнеспособностью, что, вероятно, связано с переходом в гомозиготное состояние всех рецессивных мутаций, которые в основном являются вредными.
Чистые линии, полученные в результате инбридинга, отличаются не только различными признаками, но и степенью снижения жизнеспособности. Если эти чистые линии скрещивать между собой, то обычно наблюдается эффект гетерозиса.
Неродственное скрещивание между особями одной породы или между особями разных пород (кроссбридинг) животных позволяет поддерживать свойства или улучшать их в ряду следующих поколений гибридов. Аутбридинг повышает уровень гетерозиготности потомства и гетерогенности популяции.
Полипюидия и отдаленная гибридизация. При создании новых сортов растений селекционерами широко используется метод автополиплодии, который приводит к увеличению размеров клеток и всего растения вследствие умножения числа наборов хромосом. Кроме того, избыток хромосом повышает их устойчивость к патогенным организмам (вирусам, грибам, бактериям) и ряду других неблагоприятных факторов, например к радиации: при повреждении одной или даже двух гомологичных хромосом остаются неповрежденными другие такие же. Полиплоидные особи жизнеспособнее диплоидных.
Около 80 % современных культурных растений являются полиплоидами. Среди них хлебные злаки, овощные и плодово-ягодные культуры, цитрусовые, технические, лекарственные и декоративные растения, которые гораздо более урожайны, чем исходные диплоидные сорта. Так, триплоидная сахарная свекла отличается от обычной не только большей урожайностью вегетативной массы и более крупными размерами корнеплодов, но и повышенной их сахаристостью, а также устойчивостью к болезням. Однако триплоиды стерильны, поэтому необходимо каждый раз получать гибридные семена от скрещивания диплоидной и тетраплоидной форм. Успешному решению этой проблемы способствовало открытие мужской стерильности свеклы. Стерильность триплоидных гибридов может иметь положительное значение при получении бессемянных плодов, например винограда и арбуза.
Ценные результаты дает использование в селекции явления аллополиплоидии, основой которого служит метод отдаленной гибридизации, т. е. скрещивания организмов, относящихся к разным видам и даже родам. Например, получены межвидовые полиплоидные гибриды капусты и редьки, ржи и пшеницы. Гибридизация пшеницы (Triticum) и ржи (Secale) позволила получить ряд форм, объединенных общим названием тритикале. Они обладают высокой урожайностью пшеницы и зимостойкостью и неприхотливостью ржи, устойчивостью ко многим болезням, в том числе к линейной ржавчине, являющейся одним из главных факторов, ограничивающих урожайность пшеницы.
На основе гибридизации пшеницы и пырея российским академиком Н. В. Цициным получены пшенично-пырейные гибриды, обладающие высокой урожайностью и устойчивостью к полеганию. Однако отдаленные гибриды, как правило, бесплодны. Это связано с содержанием в геноме различных хромосом, которые в мейозе не конъюгируют. Для восстановления плодовитости у межвидовых гибридов в 1924 г. советский генетик Г. Д. Карпеченко предложил использовать удвоение числа хромосом (полиплоидию) у отдаленных гибридов.
Г. Д. Карпеченко проводил скрещивание редьки и капусты. Число хромосом у этих растений одинаково (2п « 18). Соответственно их гаметы несут по 9 хромосом. Гибрид капусты и редьки имеет 18 хромосом, но он бесплоден, так как хромосомы капусты и редьки в мейозе не конъюгируют, поэтому процесс образования гамет не может протекать нормально. В результате удвоения числа хромосом в бесплодном гибриде оказалось 36 хромосом, слагающихся из двух полных диплоидных наборов редьки и капусты. Это создало нормальные возможности для мейоза; хромосомы капусты и хромосомы редьки конъюгировали между собой. Каждая гамета несла по одному гаплоидному набору редьки и капусты (9 + 9 = 18). В зиготе вновь оказалось 36 хромосом; межвидовой гибрид стал плодовитым. По фенотипу этот новый растительный организм совмещал признаки редьки и капусты, например в строении стручка.
Получение экспериментальным путем полиплоидных животных представляет большую трудность, поэтому такие формы животных — редкость. Так, советскому ученому генетику Б. JI. Астаурову путем межвидовой гибридизации удалось получить полиплоидную форму тутового шелкопряда. На сегодняшний день есть уже полиплоидные рыбы, птицы (например, куры), однако внедрение полиплоидных пород животных в практику сельского хозяйства — дело будущего.
Спонтанный и индуцированный мутагенез. Спонтанные мутанты используются преимущественно в селекции растений. Так, на основе мутанта желтого безалкалоидного люпина получено несколько сортов сладкого люпина, которые выращивают на корм скоту. Люпин, содержащий алкалоиды, для этой цели непригоден, поскольку животные его не едят.
Большое число мутантов известно у плодовых культур, которые используются как новые сорта или в гибридизации с другими формами. Один из наиболее известных спонтанных мутантов кукурузы opaque, отличающийся высоким содержанием аминокислоты лизина в зерне, используется для создания так называемых высоколизиновых гибридов кукурузы.
В последние десятилетия во многих странах мира развернуты работы по получению индуцированных мутантов. Индуцированные рентгеновыми лучами мутанты были выделены у многих злаков (ячменя, пшеницы, ржи и др.). Они отличаются не только повышенной урожайностью, но и укороченным побегом. Такие растения устойчивы к полеганию и имеют заметные преимущества при машинной уборке. Кроме того, короткая и прочная соломина позволяет вести дальнейшую селекцию на увеличение размера колоса и массы семян без опасения, что повышение урожая зерна приведет к полеганию растений.
Особенно успешно индуцированный мутагенез применяют в селекции микроорганизмов.
jbio.ru
Методы селекционной работы — Биология в вопросах и ответах
Перечислите методы селекционной работы.
Основные методы селекции включают отбор, гибридизацию, полиплоидию, искусственный мутагенез.
Искусственный отбор — отбор человеком наиболее ценных в хозяйственном отношении особей животных и растений с целью получения от них потомства с желательными признаками. Искусственный отбор является важнейшим методом селекции и основным фактором, обусловившим многообразие пород домашних животных и сортов культурных растений.
Гибридизация — естественное или искусственное скрещивание особей, отличающихся по своим признакам и относящихся к разным сортам, породам, штаммам, видам. В результате гибридизации получают гибриды.
Гибриды образуются путем объединения наследственного материала генотипически разных организмов и характеризуются новыми признаками или новыми их сочетаниями.
В селекции проводят и скрещивание организмов, относящихся к разным видам или даже родам. В этих случаях имеет место отдаленная гибридизация — довольно сложный процесс, так как у организмов, относящихся к разным видам и тем более к разным родам, различный генетический материал (число и строение хромосом). Очень часто такое скрещивание приводит к образованию бесплодных (стерильных) гибридов, не дающих потомства. Однако благодаря кропотливой работе ученых-селекционеров получены межродовые гибриды, способные размножаться.
Искусственный мутагенез — метод селекции, основанный на воздействии на организмы мутагенов, вызывающих различные мутации. На основе этих мутаций часто создаются новые сорта и штаммы. В качестве мутагенов обычно используют ультрафиолетовое и рентгеновское облучения, воздействие нейтронами или химическими веществами. Особенно широко искусственный мутагенез используют при выведении новых штаммов микроорганизмов.
Полиплоидия — получение полиплоидов, т. е. организмов, у которых число хромосом увеличено в два, три и более раз. Этот процесс осуществляется путем воздействия на делящуюся клетку различными факторами, прерывающими расхождение хромосом к полюсам. В результате действия химических веществ, ионизирующего излучения, высокой или низкой температуры деление клетки нарушается, и она становится, например, тетраплоидной (4n). Полиплоиды обладают большей урожайностью, богаче питательными веществами и более устойчивы к неблагоприятным факторам среды.
biootvet.ru
3.14. Основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов
Вопрос 1. Перечислите методы селекционной работы.
Основные методы селекции включают отбор, гибридизацию, полиплоидию, искусственный мутагенез.
Искусственный отбор — отбор человеком наиболее ценных в хозяйственном отношении особей животных и растений с целью получения от них потомства с желательными признаками. Искусственный отбор является важнейшим методом селекции и основным фактором, обусловившим многообразие пород домашних животных и сортов культурных растений.
Гибридизация — естественное или искусственное скрещивание особей, отличающихся по своим признакам и относящихся к разным сортам, породам, штаммам, видам. В результате гибридизации получают гибриды.
Гибриды образуются путем объединения наследственного материала генотипически разных организмов и характеризуются новыми признаками или новыми их сочетаниями.
В селекции проводят и скрещивание организмов, относящихся к разным видам или даже родам. В этих случаях имеет место отдаленная гибридизация — довольно сложный процесс, так как у организмов, относящихся к разным видам и тем более к разным родам, различный генетический материал (число и строение хромосом). Очень часто такое скрещивание приводит к образованию бесплодных (стерильных) гибридов, не дающих потомства. Однако благодаря кропотливой работе ученых-селекционеров получены межродовые гибриды, способные размножаться.
Искусственный мутагенез — метод селекции, основанный на воздействии на организмы мутагенов, вызывающих различные мутации. На основе этих мутаций часто создаются новые сорта и штаммы. В качестве мутагенов обычно используют ультрафиолетовое и рентгеновское облучения, воздействие нейтронами или химическими веществами. Особенно широко искусственный мутагенез используют при выведении новых штаммов микроорганизмов.
Полиплоидия — получение полиплоидов, т. е. организмов, у которых число хромосом увеличено в два, три и более раз. Этот процесс осуществляется путем воздействия на делящуюся клетку различными факторами, прерывающими расхождение хромосом к полюсам. В результате действия химических веществ, ионизирующего излучения, высокой или низкой температуры деление клетки нарушается, и она становится, например, тетраплоидной (4п). Полиплоиды обладают большей урожайностью, богаче питательными веществами и более устойчивы к неблагоприятным факторам среды.
Вопрос 2. Чем массовый отбор отличается от индивидуального?
Массовый отбор характеризуется тем, что его проводят только по фенотипу, т. е. с учетом лишь совокупности признаков организма. Из потомства берут особей с нужными признаками и снова скрещивают их между собой. Массовый отбор обычно применяют для перекрестно опыляемых растений и для животных. Направлен этот отбор на поддержание данной породы или определенного сорта на заданном хозяйственном уровне.
При индивидуальном отборе выбирают отдельную особь и при последующих самоопылении у растений или близко- родственных скрещиваниях у животных выводят чистые линии. Чистые линии — группы генетически однородных (гомозиготных) организмов — являются ценным материалом селекции.
Вопрос 3. Что такое гетерозис?
Гетерозис проявляется в повышенной мощности гибридов первого поколения по сравнению с родительскими формами. При скрещивании родительских форм, принадлежащих к разным породам или сортам (к разным чистым линиям), у гибридов первого поколения наблюдается явление, называемое гетерозисом.
Гетерозис проявляется в том, что гибриды обладают выдающимися качествами (большим ростом, весом, устойчивостью к заболеваниям и т. п.) по сравнению с родительскими формами. Главная причина гетерозиса заключается в том, что у гетерозигот, коими являются гибриды первого поколения, в фенотипе не обнаруживаются вредные рецессивные аллели генов.
3.14. Основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов
Оцените пожалуйста этот постНа этой странице искали :
- Перечислите методы селекционной работы
- методы селекционной работы
- методы селекции таблица
- чем массовый отбор отличается от индивидуального
- методы селекции микроорганизмов таблица
Сохрани к себе на стену!
vsesochineniya.ru
исследуя методы селекционной работы фермеров,Ч.Дарвин нашёл ответ на вопрос,какие закономерности лежат в основе выведения новых культурных……..растений и ……………животных.Фермеры отбирали и оставляли для размножения только тех особей,которые имели интересующий признак в наиболее выраженном виде.Через несколько поколений данный признак становился устойчивой характерной чертой фенотипа.Ч.Дарвин установил,что причиной разнообразия исходного материала селекционной деятельности является…………изменчивость признаков у организмов.ч.Дарвин выделил две формы искусственного отбора.При……….отборе исследователь ставит перед собой конкретную цель и,производя отбор по ограниченному числу признаков,достаточно быстро достигает положительного результата.при…………………..отборе,который реализуется в мелких крестьянских хозяйствах,человек интуитивно сохраняет лучшие из имеющихся особей животных или растений,не ставя перед собой задачу выведения определённой культурной формы
Вставьте недостающие слова: исследуя методы селекционной работы фермеров,Ч.Дарвин нашёл ответ на вопрос,какие закономерности лежат в основе выведения новых культурных……..растений и ……………животных.Фермеры отбирали и оставляли для размножения только тех особей,которые имели интересующий признак в наиболее выраженном виде.Через несколько поколений данный признак становился устойчивой характерной чертой фенотипа.Ч.Дарвин установил,что причиной разнообразия исходного материала селекционной деятельности является…………изменчивость признаков у организмов.ч.Дарвин выделил две формы искусственного отбора.При……….отборе исследователь ставит перед собой конкретную цель и,производя отбор по ограниченному числу признаков,достаточно быстро достигает положительного результата.при…………………..отборе,который реализуется в мелких крестьянских хозяйствах,человек интуитивно сохраняет лучшие из имеющихся особей животных или растений,не ставя перед собой задачу выведения определённой культурной формы
Ответы:
Исследуя методы селекционной работы фермеров,Ч.Дарвин нашёл ответ на вопрос,какие закономерности лежат в основе выведения новых культурных сортов растений и пород животных.Фермеры отбирали и оставляли для размножения только тех особей,которые имели интересующий признак в наиболее выраженном виде.Через несколько поколений данный признак становился устойчивой характерной чертой фенотипа.Ч.Дарвин установил,что причиной разнообразия исходного материала селекционной деятельности является наследственная изменчивость признаков у организмов.ч.Дарвин выделил две формы искусственного отбора.При направленном отборе исследователь ставит перед собой конкретную цель и,производя отбор по ограниченному числу признаков,достаточно быстро достигает положительного результата.при ненаправленном отборе,который реализуется в мелких крестьянских хозяйствах,человек интуитивно сохраняет лучшие из имеющихся особей животных или растений,не ставя перед собой задачу выведения определённой культурной формы
cwetochki.ru
Методы селекции
Таблица 54. Основные методы селекции (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)
| Методы | Селекция животных | Селекция растений |
| Подбор родительских пар | По хозяйственно ценным признакам и по экстерьеру (совокупности фенотипических признаков) | По месту их происхождения (географически удаленных) или генетически отдаленных (неродственных) |
| Гибридизация: а) неродственная (аутбридинг) |
Скрещивание отдаленных пород, отличающихся контрастными признаками, для получения гетерозиготных популяций и проявления гетерозиса. Получается бесплодное потомство | Внутривидовое, межвидовое, межродовое скрещивание, ведущее к гетерозису, для получения гетерозиготных популяций, а также высокой продуктивности |
| б) близкородственная (инбридинг) | Скрещивание между близкими родственниками для получения гомозиготных (чистых) линий с желательными признаками | Самоопыление у перекрестноопыляющихся растений путем искусственного воздействия для получения гомозиготных (чистых) линий |
| Отбор: а) массовый |
Не применяется | Применяется в отношении перекрестноопыляющихся растений |
| б) индивидуальный | Применяется жесткий индивидуальный отбор по хозяйственно ценным признакам, выносливости, экстерьеру | Применяется в отношении самоопыляющихся растений, выделяются чистые линии – потомство одной самоопыляющейся особи |
| Метод испытания производителей по потомству | Используют метод искусственного осеменения от лучших самцов-производителей, качества которых проверяют по многочисленному потомству | Не применяется |
| Экспериментальное получение полиплоидов | Не применяется | Применяется в генетике и селекции для получения более продуктивных, урожайных форм |
| ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МУТАГЕНЕЗ | Применяется для получения исходного материала для селекции высших растений и микроорганизмов |
| ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ | Создание новых комбинаций генов в молекуле ДНК имеет большие перспективы в микробиологии для получения лекарственных препаратов |
В селекции растений широко применяют гибридизацию и отбор – массовый (без учета генотипа) и индивидуальный. В растениеводстве по отношению к перекрестноопыляющимся растениям нередко применяется массовый отбор. При таком отборе в посеве сохраняют растения только с желательными качествами. При повторном посеве снова отбирают растения с определенными признаками. Индивидуальный отбор сводится к выделению отдельных особей и получению от них потомства. Индивидуальный отбор приводит к выделению чистой линии – группы генетически однородных (гомозиготных) организмов. Путем отбора были выведены многие ценные сорта культурных растений. Для внесения в генофонд создаваемого сорта растений или породы животных ценных генов и получения оптимальных комбинаций признаков применяют гибридизацию с последующим отбором. При скрещивании разных пород животных или сортов растений, а также при межвидовых скрещиваниях в первом поколении гибридов повышается жизнеспособность и наблюдается мощное развитие. Это явление получило название гибридной силы, или гетерозиса. Оно объясняется переходом многих генов в гетерозиготное состояние и взаимодействием благоприятных доминантных генов. При последующих скрещиваниях гибридов между собой гетерозис затухает вследствие выщепления гомозигот.
Используют также полиплоидию, благодаря которой выведены высокоурожайные полиплоидные сорта сахарной свеклы, хлопчатника, гречихи и др. Таким путем Г. Д. Карпеченко (1935) получил межвидовой капустно-редечный гибрид. Каждая из исходных форм имела в половых клетках по 9 хромосом. В этом случае клетки полученного от них гибрида имели 18 хромосом. Но некоторые яйцеклетки и пыльцевые зерна содержали все 18 хромосом (диплоиды), а при их скрещивании создано растение с 36 хромосомами, которое оказалось плодовитым. Так была доказана возможность использования полиплоида для преодоления нескрещиваемости и бесплодия при отдаленной гибридизации.
Один из приемов селекции – выведение чистых линий путем многократного принудительного самоопыления растений: потомство такого растения становится гомози-готным по всем генам; в дальнейшем скрещивают особи двух чистых линий, что резко повышает урожайность гибридов первого поколения, их жизнестойкость. Это явление называется гетерозисом. Однако в последующих поколениях гетерозис снижается, урожайность уменьшается, и поэтому в практике используют только гибриды первого поколения.
Методами скрещивания и индивидуального отбора П. П. Лукьяненко были выведены высокопродуктивные кубанские сорта пшеницы: Безостая 1, Аврора, Кавказ; В. Н. Ремесло на Украине получил сорт Мироновская 808, а затем более урожайные сорта Юбилейная 50, Харьковская 63 и др. В. С. Пустовойт со своими сотрудниками этими методами создал на Кубани сорт подсолнечника, содержащий до 50–52% масла в семенах.
Преодоление бесплодия межвидовых гибридов. Впервые это удалось осуществить в. начале 20-х годов советскому генетику Г. Д. Карпеченко при скрещивании редьки и капусты. Это вновь созданное человеком растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту. Стручки занимали как бы промежуточное положение и состояли из двух половинок, из которых одна напоминала стручок капусты, другая – редьки.
Искусственный мутагенез. Естественные мутации сопровождающиеся появлением полезных для человека признаков, возникают очень редко. На их поиски приходится затрачивать много сил и времени. Частота мутаций резко повышается при воздействии мутагенов. К ним относятся некоторые химические вещества а также ультрафиолетовое и рентгеновское излучения. Эти воздействия нарушают строение молекул ДНК и служат причиной резкого возрастания частоты мутаций. Наряду с вредными мутациями нередко обнаруживаются и полезные, которые используются учеными в селекционной работе. Путём воздействия мутагенами в растениеводстве получают и полиплоидные растения, отличающиеся более крупными размерами, высокой урожайностью и более активным синтезом органических веществ. Радиационным облучением с последующим отбором созданы ценные сорта гороха, фасоли, томатов.
Особое место в практике улучшения плодово-ягодных культур занимает селекционная работа И. В. Мичурина. Большое значение он придавал подбору родительских пар для скрещивания. При этом он не использовал местные дикорастущие сорта (так как они обладали стойкой наследственностью, и гибрид обычно уклонялся в сторону дикого родителя), а брал растения из других, отдаленных географических мест и скрещивал их друг с другом. Подобными методами вывели такие ценные сорта, как груша Бере зимняя Мичурина (от скрещивания южного сорта груши Бере Рояль и дикой уссурийской груши) и яблоня Бельфлер-китайка (родители: американский сорт Бельфлер желтый и китайская яблоня родом из Сибири).
Важным звеном в работе Мичурина было целенаправленное воспитание гибридных сеянцев: в определенный период их развития создавались условия для доминирования признаков одного из родителей и подавления признаков другого, т. е. эффективное управление доминированием признаков (разные приемы обработки почвы, внесение удобрений, прививки в крону другого растения и т. п.). Использовался и метод ментора – воспитание на подвое. В качестве привоя он брал как молодое растение, так и почки от зрелого плодоносящего дерева. Этим методом удалось придать желаемую окраску плодам гибрида вишни с черешней под названием «Краса севера». Мичурин применял также отдаленную гибридизацию. Им получен своеобразный гибрид вишни и черемухи – церападус, а также гибрид терна и сливы, яблони и груши, персика и абрикоса. Все мичуринские сорта поддерживают путем вегетативного размножения.
Таблица . Методы селекционно-генетической работы И. В. Мичурина (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)
| Методы | Сущность метода | Примеры |
| Биологически отдаленная гибридизация: а) межвидовая |
Скрещивание представителей разных видов для получения сортов с нужными свойствами | Вишня владимирская X черешня Винклера белая = вишня Краса севера (хороший вкус, зимостойкость) |
| б) межродовая | Скрещивание представителей разных родов для получения новых растений | Вишня Х черемуха = Церападус |
| Географически отдаленная гибридизация | Скрещивание представителей контрастных природных зон и географически отдаленных регионов с целью привить гибриду нужные качества (вкусовые, устойчивости) | Груша дикая уссурийская Х Бере рояль (Франция)=Бере зимняя Мичурина |
| Отбор | Многократный, жесткий: по размерам, форме, зимостойкости, иммунным свойствам, качеству, вкусу, цвету плодов и их лежкости | Продвинуто на север много сортов яблонь с хорошими вкусовыми качествами и высокой урожайностью |
| Метод ментора | Воспитание в гибридном сеянце желательных качеств (усиление доминирования), для чего сеянец прививается на растение-воспитатель, от которого эти качества хотят получить. Чём ментор старше, мощнее, длительнее действует, тем его влияние сильнее | Яблоня Китайка (под вой)X гибрид (Китайка Х Кандиль-синап) = Кандиль-синап (морозостойкий) Бельфлер-китайка (гибрид-подвой) X Китайка (привой) = Бельфлер-китайка (лежкий позднеспелый сорт) |
| Метод посредника | При отдаленной гибридизации для преодоления нескрещиваемости использование дикого вида в качестве посредника | Дикий монгольский миндаль Х дикий персик Давида = миндаль Посредник Культурный персик X миндаль Посредник = гибридный персик (продвинут на север) |
| Воздействие условиями среды | При воспитании молодых гибридов обращалось внимание на метод хранения семян, характер и степень питания, воздействие низкими температурами, бедной питанием почвой, частыми пересадками | Закаливание гибридного сеянца. Отбор наиболее выносливых растений |
| Смешение пыльцы | Для преодоления межвидовой нескрещиваемости (несовместимости) | Смешивалась пыльца материнского растения с пыльцой отцовского, своя пыльца раздражала рыльце, и оно воспринимало чужую пыльцу |
Селекция животных отличается от таковой у растений: животные дают мало потомков, у них позднее наступает половозрелость, они не размножаются вегетативно и у них отсутствует самооплодотворение. Однако и в селекции животных используют гибридизацию и отбор, как массовый, так и индивидуальный. Учитывают признаки экстерьера родительских пар, родословную производителей, проверяют чистоту породы. Путем близкородственного скрещивания (инбридинга) получают чистые линии, когда все или большинство генов переходят в гомозиготное состояние.
Создавая белую степную украинскую породу свиней, акад. М. Ф. Иванов в качестве исходных форм для скрещивания брал высокопродуктивного английского хряка и неприхотливую к условиям содержания плодовитую украинскую свинью (матку). Затем он провел возвратное скрещивание полученных гибридов с тем же хряком. Так был выведен хряк Асканий I превосходного телосложения (масса 479 кг), которого затем он скрещивал с сестрами, с дочерьми, внучками. Параллельно этой инбридной линии были получены другие аналогичные линии. Несмотря на то что в пределах каждой инбридной линии возникли особи с пониженной жизнеспособностью и другими нежелательными признаками, большинство генов было переведено в гомозиготное состояние. Дальнейшим скрещиванием между собой двух чистых линий с последующим многократным индивидуальным отбором была получена порода степной белой украинской свиньи, сочетающая высокую продуктивность, плодовитость и устойчивость.
Гибриды первого поколения, полученные от скрещивания особей двух инбредных линий, как правило, характеризуются выраженным гетерозисом. Этим широко пользуются в животноводстве для получения хозяйственно ценных форм.
Скрещивание неродственных особей называется аутбридингом. Его осуществляют между особями разных пород одного вида животных и даже в пределах различных родов и видов, т. е. при отдаленной гибридизации. Этим путем получены бесплодный гибрид осла и лошади – мул, гибрид одногорбого и двугорбого верблюда, гибрид яка и крупного рогатого скота (самцы у них бесплодные, а самки плодовиты). Эти гибриды характеризуются гетерозисом, т. е. повышенной жизненностью, обладают долголетием и большей выносливостью по сравнению с родителями.
www.examen.ru
Ответы на вопросы для экзамена по селекции и семеноводству
1. Селекция как наука. Предметы и методы. Связь ее с другими науками.
Селекция – в переводе: отбор. Создание новых сортов и гетерозисных гибридов.
Селекция нужна что бы создавать новые сорта и гибриды:
— увеличение урожая
— улучшения качества в широком смысле
— создание сортов устойчивых к стрессовым факторам (абиотическим и биотическим)
— защита от болезней и вредителей
— расширения ареала возделывая культуры
Новые сорта делают предприятие экономически выгодным, а так же экологически.
Селекция как наука
Прикладная наука, продукт селекции выходит сразу в производство. Должна заниматься разработкой новых приемов, методов создания хороших сортов.
Предмет
– разработка новых методов(изучение и претворение на практике специфических закономерностей эволюции культурных растений).
Основной метод
– отбор. (Методический отбор)
1. Массовый отбор – выделение из исходного материала группы особей, обладающих желательными признаками; в селекции животных не применяют. В этом случае сорт представляет собой популяцию однотипных гетерозигот.
2. Индивидуальный отбор – выделение отдельных особей с желательными признаками и получение от них потомства. В этом случае потомство сохраняет признаки родительской формы, является в значительной степени гомозиготным, получают чистые линии – группы генетически однородных (гомозиготных) организмов.
Связь с другими науками
Очень тесно связана с науками как генетика, физиология растений, ботаника, вариационная статистика (часть математики), фитопатология, энтомология и другие.
2. Три подразделения отрасли селекции. Селекцентры и принципы их организации.
Селекция как отрасль
Технологический процесс, который заканчивается созданием конечной продукции, является сорт или гибрид.
Процесс включает в себя: поля, приборы, кадры и т.д.
Три подразделения отрасли селекции
1. ВНИИР – институт растениеводства
Основное хранилище генофонда нашей страны.
2. Селекционные центры – крупные в РФ около 42 (дополнительно селекционные станции и ВУЗовские опытные станции)
Структурно входят в институты СХ (либо ВНИИСХ или НИИСХ)
Принципы организации:
– максимальной специализации. Означает, что институт занимается одной культурой и СЦ занимается исключительно этой культурой.
–максимальной концентрации. В южных регионах (КНИИСХ). Селекция многих культур, соотв. институт занимается многими культурами.
– зональности. При институтах, которые обслуживают определенную зону (Московский НИИСХ Немчиновка – нечерноземная зона).
3. Гос Комиссия по испытанию и охране селекционных достижений
Центральное правление находится в Москве.
Участвует в исполнении действий по охране и использованию селекционных достижений, обеспечивает эффективное функционирование единой государственной службы по испытанию и охране селекционных достижений и руководство научно-методической и организационно-хозяйственной деятельностью находящихся в его ведении филиалов.
Входят подразделения:
– Филиалы (инспекторы) гос комисии – краевые, республиканские, областные.
– Центральная лаборатория по оценке качества сорта.
– Гос сортоиспытательные участки (ГСУ).
– Гос сортоиспытательные станции (ГСС) – размножение.
Основные функции:
– Испытание новых сортов на хоз. годность и полезность.
После помещается в Государственный реестр селекционных достижений допущенных к использованию (поделён на 12 регионов).
Присваивается первый статус сорта.
– Испытание сорта – присваивается второй статус сорта. ООС (однородность, отличительность, стабильность) после подтверждения выдается патент.
studfiles.net
§ 34. Основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов
1. Для чего ведутся селекционные работы?
Селекционные работы ведутся для создания новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками.
2. Приведите примеры пород животных, выведенных человеком.
Например, породы собак: бультерьер, бульдог, кокер-спаниель, овчарка, боксёр, гончая, колли, мопс, пекинес, пудель, ротвейлер, чау-чау, шарпей и др.
3. Приведите примеры сортов растений, полученных человеком.
Современные селекционеры вывели огромное количество самых разных сортов томатов. Известны, например, «Белый налив», «Бычье сердце», «Андромеда», «Адмиралтейский», «Невские», «Драгоценность», «Сибирские скороспелые», «Ракета», «Де Барао» и др.
Вопросы
1. Почему теоретической основой селекции является генетика?
Теоретической основой селекции является генетика, так как именно знание ее законов позволяет целенаправленно управлять появлением мутаций, предсказывать результаты скрещивания, правильно проводить отбор гибридов.
2. Перечислите методы селекционной работы.
Основными методами селекции организмов являются гибридизация, отбор, близкородственное скрещивание, межвидовая гибридизация, искусственный мутагенез.
3. Чем массовый отбор отличается от индивидуального?
При массовом отборе из потомства берут растения или животных с нужными признаками и снова скрещивают их между собой, получая гибриды второго поколения. Среди них опять производят массовый отбор особей с нужными признаками и т. д. Массовый отбор обычно применяют для перекрёстноопыляемых растений и для животных.
При индивидуальном отборе выбирают отдельную особь с интересующим человека признаком и получают от неё потомство. Такой метод, естественно, не может
применяться при селекции животных, которые размножаются половым путём.
4. Что такое гетерозис?
Гетерозис— явление, при котором гибриды по ряду признаков и свойств превосходят родительские формы.
Вопросы для обсуждения на семинаре
1. Почему выведение новых и улучшение существующих пород и сортов — важное государственное дело, имеющее большое экономическое и народнохозяйственное значение?
Быстрый рост народонаселения привел к тому, что его потребности существенно стали опережать производство сельскохозяйственной продукции. Такие условия приводят к необходимости повышения продуктивности растений и животных, снижения затрат искусственной энергии на выращивание единицы продукции. Без селекции эту проблему решить невозможно.
Одним из примеров возрастания роли селекции могут служить расчеты ученых США, показывающие, что сокращение вегетационного периода хлопчатника до 120 дней (вместо 160-180) позволит снизить расход удобрений на 80 %, воды на орошение — на 50 и инсектицитов (препаратов против вредителей и болезней) — на 75 %. При этом себестоимость единицы урожая уменьшится на 43 %.
Селекционное улучшение сельскохозяйственных культур — это важнейший фактор повышения урожайности. По оценкам ученых, в послевоенный период селекция обеспечила половину прироста сельскохозяйственной продукции, в первую очередь зерновых культур.
2. Почему считают, что именно селекция должна стать наиболее эффективным средством обеспечения устойчивых урожаев и высокой продуктивности сельскохозяйственных растений и животных?
Селекция позволяет выводить новые сорта, породы, штаммы гораздо быстрее, чем аналогичные процессы происходят в природе.
3. Почему исходный материал местного происхождения представляет большую ценность для селекционной работы?
Являясь продуктом естественного и примитивного искусственного отбора, проводимого в течение десятков и сотен поколений, такие сорта отличаются хорошей приспособленностью к местным климатическим и широтным условиям и высокой устойчивостью к местным расам возбудителей болезней и вредителям.
Благодаря большому разнообразию морфологических, биологических, биохимических и других признаков и хорошей приспособленности к почвенным и климатическим особенностям зоны выращивания местные сорта являются ценным исходным материалом для селекции. В недалеком прошлом местные сорта послужили хорошим исходным материалом для выведения многих широко распространенных сортов таких важнейших овощных культур, как капуста белокочанная, лук репчатый, огурец и др.
4. Каково значение районирования сельскохозяйственных культур в условиях нашей страны?
Влияние различных свойств природной среды, создающих неодинаковые условия в разных районах для развития сельского хозяйства, обнаруживается в показателях урожайности, в уровнях необходимых производственных затрат и в хозяйственной эффективности производства тех или др. продуктов. Однако соотношения этих показателей в разных местностях не могут рассматриваться как простое отражение различий их природных условий, поскольку возделываемые растения развиваются в среде, в той или иной степени изменяемой агротехническими и мелиоративными приёмами. В разных же типах природной среды в силу самых различных её свойств оказываются экономически возможными и целесообразными разные способы их с.-х. использования.
Поэтом большое теоретическое и практическое значение приобретают научные исследования районирования территории России для повышения эффективности возделывания сельскохозяйственных культур, которые различаются качеством почв, сравнительной их пригодностью для возделывания отдельных культур, агроклиматом, направленностью работ по повышению плодородия и продуктивности земель. Во многих странах определяющим фактором размещения отраслей растениеводства все больше являются природные условия, используется принцип максимальной концентрации производства того или иного продукта на территории, где высокое почвенное плодородие и агроклиматические условия позволяют получать его с низкими издержками производства.
resheba.com
