Селекція (від лат селектіо — вибір, добір) — наука про теоретичні основи і методи створення нових і поліпшення існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів. Крім генетики



Дата конвертації26.12.2016
Розмір445 b.



Найважливішою галуззю практичного застосування генетичних досліджень є селекція (від лат. селектіо — вибір, добір) — наука про теоретичні основи і методи створення нових і поліпшення існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів. Крім генетики, теоретичним підґрунтям для селекції слугує вчення про штучний добір. Селекціонер має бути добре обізнаним із особливостями розмноження, розвитку та процесів життєдіяльності тих видів, з якими він працює.

  • Найважливішою галуззю практичного застосування генетичних досліджень є селекція (від лат. селектіо — вибір, добір) — наука про теоретичні основи і методи створення нових і поліпшення існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів. Крім генетики, теоретичним підґрунтям для селекції слугує вчення про штучний добір. Селекціонер має бути добре обізнаним із особливостями розмноження, розвитку та процесів життєдіяльності тих видів, з якими він працює.



Основні методи селекції — це штучний добір і гібридизація. Теорію штучного добору створив видатний англійський учений Ч. Дарвін.

  • Основні методи селекції — це штучний добір і гібридизація. Теорію штучного добору створив видатний англійський учений Ч. Дарвін.

  • Основні положення своєї теорії він виклав у праці «Походження видів шляхом природного добору, або збереження обраних порід у боротьбі за життя» і розвинув у праці «Зміни свійських тварин і культурних рослин під впливом одомашнення».



На думку Ч. Дарвіна, формування порід і сортів почалося з приручення людиною диких видів тварин і вирощування диких видів рослин. Адже в основі значного різноманіття порід і сортів лежить лише невелика кількість видів диких предків. Тож порода тварин або сорт рослин не є самостійним видом, а лише групою особин певного виду (штучна популяція), яка відрізняється від інших подібних сукупностей певними спадковими ознаками. 

  • На думку Ч. Дарвіна, формування порід і сортів почалося з приручення людиною диких видів тварин і вирощування диких видів рослин. Адже в основі значного різноманіття порід і сортів лежить лише невелика кількість видів диких предків. Тож порода тварин або сорт рослин не є самостійним видом, а лише групою особин певного виду (штучна популяція), яка відрізняється від інших подібних сукупностей певними спадковими ознаками. 



У процесі штучного добору модифікаційна мінливість організмів зростає, а їхня загальна життєздатність знижується. На породу або сорт, створені людиною, одночасно діє і весь комплекс факторів навколишнього середовища (кліматичні умови, вплив інших організмів тощо). Тому людина повинна створювати умови, найсприятливіші для розвитку тих чи інших ознак та їхніх станів.

  • У процесі штучного добору модифікаційна мінливість організмів зростає, а їхня загальна життєздатність знижується. На породу або сорт, створені людиною, одночасно діє і весь комплекс факторів навколишнього середовища (кліматичні умови, вплив інших організмів тощо). Тому людина повинна створювати умови, найсприятливіші для розвитку тих чи інших ознак та їхніх станів.



Ефективність селекції залежить не лише від форми штучного добору, але й від правильного вибору батьківських пар плідників і застосування тієї чи іншої системи схрещування організмів — гібридизації. Гібридизація — це процес одержання нащадків унаслідок поєднання генетичного матеріалу різних клітин або організмів. Гібриди утворюються в результаті статевого розмноження або поєднання нестатевих клітин. 

  • Ефективність селекції залежить не лише від форми штучного добору, але й від правильного вибору батьківських пар плідників і застосування тієї чи іншої системи схрещування організмів — гібридизації. Гібридизація — це процес одержання нащадків унаслідок поєднання генетичного матеріалу різних клітин або організмів. Гібриди утворюються в результаті статевого розмноження або поєднання нестатевих клітин. 



Гібридизація можлива як у межах одного виду (внутрішньовидова), так і між особинами різних видів і навіть родів (міжвидова, або віддалена). У свою чергу, внутрішньовидове схрещування буває спорідненим і неспорідненим.

  • Гібридизація можлива як у межах одного виду (внутрішньовидова), так і між особинами різних видів і навіть родів (міжвидова, або віддалена). У свою чергу, внутрішньовидове схрещування буває спорідненим і неспорідненим.

  • Споріднене схрещування — це гібридизація організмів, які мають безпосередніх спільних предків. Залежно від ступеня генетичної спорідненості таке схрещування може бути більш або менш тісним. Найтісніші форми спорідненого схрещування спостерігають серед самозапильних рослин і гермафродитних тварин, яким притаманне самозапліднення. В організмів із перехресним заплідненням найтісніші форми спорідненого схрещування спостерігають у разі парування братів із сестрами, батьків з їхніми нащадками.

  • Унаслідок спорідненого схрещування з кожним наступним поколінням гібридів підвищується їхня гомозиготність. Це пояснюється тим, що чим більша генетична подібність батьківських форм, тим вища ймовірність поєднання в генотипі нащадків одних і тих самих алелей різних генів. У самозапильних рослин уже в 10-му поколінні спостерігають майже повну гомозиготність (до 99,9%), а при схрещуванні братів із сестрами або батьків з нащадками такий самий результат може бути досягнений після 20-го покоління. Проте 100%-ної гомозиготності за всіма генами досягти не вдається, оскільки вона порушується мутаціями, що виникають.



Споріднене схрещування може призводити до негативних наслідків: ослаблення або навіть виродження нащадків 

  • Споріднене схрещування може призводити до негативних наслідків: ослаблення або навіть виродження нащадків 



Неспоріднене схрещування — це гібридизація організмів, які не мають тісних споріднених зв'язків, тобто представників різних ліній, сортів чи порід одного виду. Неспорідненими вважають особин, у яких не було спільних предків щонайменше протягом останніх шести поколінь. Неспоріднене схрещування застосовують для поєднання в генотипі нащадків генів, які зумовлюють цінні якості, властиві представникам різних ліній, порід або сортів. За своїми генетичними наслідками неспоріднене схрещування прямо протилежне спорідненому. При неспорідненому схрещуванні з кожним наступним поколінням зростає гетерозиготність нащадків. Адже зі зменшенням ступеня спорідненості організмів зростає ймовірність наявності в них різних алелей певних генів.

  • Неспоріднене схрещування — це гібридизація організмів, які не мають тісних споріднених зв'язків, тобто представників різних ліній, сортів чи порід одного виду. Неспорідненими вважають особин, у яких не було спільних предків щонайменше протягом останніх шести поколінь. Неспоріднене схрещування застосовують для поєднання в генотипі нащадків генів, які зумовлюють цінні якості, властиві представникам різних ліній, порід або сортів. За своїми генетичними наслідками неспоріднене схрещування прямо протилежне спорідненому. При неспорідненому схрещуванні з кожним наступним поколінням зростає гетерозиготність нащадків. Адже зі зменшенням ступеня спорідненості організмів зростає ймовірність наявності в них різних алелей певних генів.

  • У нащадків від неспорідненого схрещування часто спостерігають явище гетерозису, або гібридної сили



Гетерозис (від грец. гетероіозіс — зміна, перевтілення) — явище, за якого перше покоління гібридів, одержаних від неспорідненого схрещування має підвищену життєздатність і продуктивність порівняно з вихідними батьківськими формами. У гетерозисних форм сублетальні та летальні рецесивні алелі переходять у гетерозиготний стан, завдяки чому їхній несприятливий вплив не проявляється у фенотипі. До того ж, у генотипі гібридних особин можуть поєднуватися сприятливі домінантні алелі обох батьків. Це, у свою чергу, може зумовлювати взаємодію домінантних алелей неалельних генів.

  • Гетерозис (від грец. гетероіозіс — зміна, перевтілення) — явище, за якого перше покоління гібридів, одержаних від неспорідненого схрещування має підвищену життєздатність і продуктивність порівняно з вихідними батьківськими формами. У гетерозисних форм сублетальні та летальні рецесивні алелі переходять у гетерозиготний стан, завдяки чому їхній несприятливий вплив не проявляється у фенотипі. До того ж, у генотипі гібридних особин можуть поєднуватися сприятливі домінантні алелі обох батьків. Це, у свою чергу, може зумовлювати взаємодію домінантних алелей неалельних генів.





Селекціонери часто використовують для отримання поліплої­дних форм мутагени. Широке розповсюдження придбали високоврожайні поліплоїдні сорти гречки, цукрового буряка, проса, кукурудзи, льону, редиски і деяких інших рослин.

  • Селекціонери часто використовують для отримання поліплої­дних форм мутагени. Широке розповсюдження придбали високоврожайні поліплоїдні сорти гречки, цукрового буряка, проса, кукурудзи, льону, редиски і деяких інших рослин.



Великий внесок в селекцію ро­слин зробив І. В. Мічурін (1855—1935). В основі його робіт ле­жить поєднання трьох основних методів: гібридизації, добору і дії умов середовища на гібриди, що розвиваються (їх «виховання» в бажаному напрямі). Велике значення І. В. Мічурін надавав підбо­ру початкових батьківських форм для гібридизації. Він схрещував місцеві морозостійкі сорти з південними. Одержувані сіянці піддавав строгому добору і поміщав у відносно суворі умови. Цим методом отримана яблуня Слов'янка, гібрид Антонівки та півден­ного Ранету ананасового.

  • Великий внесок в селекцію ро­слин зробив І. В. Мічурін (1855—1935). В основі його робіт ле­жить поєднання трьох основних методів: гібридизації, добору і дії умов середовища на гібриди, що розвиваються (їх «виховання» в бажаному напрямі). Велике значення І. В. Мічурін надавав підбо­ру початкових батьківських форм для гібридизації. Він схрещував місцеві морозостійкі сорти з південними. Одержувані сіянці піддавав строгому добору і поміщав у відносно суворі умови. Цим методом отримана яблуня Слов'янка, гібрид Антонівки та півден­ного Ранету ананасового.



Особливе значення Мічурін надавав схрещуванню географіч­но віддалених форм, що не ростуть в тій місцевості, де здійсню­ється гібридизація. Таким методом виведений сорт Бельфлер-китайка, отриманий у результаті гібридизації китайської яблуні з Сибіру і американського сорту Бельфлер жовтий.

  • Особливе значення Мічурін надавав схрещуванню географіч­но віддалених форм, що не ростуть в тій місцевості, де здійсню­ється гібридизація. Таким методом виведений сорт Бельфлер-китайка, отриманий у результаті гібридизації китайської яблуні з Сибіру і американського сорту Бельфлер жовтий.

  •   Серед методів «виховання» гібридів І. В. Мічуріним розроблений метод ментора. Він полягає у тому, що ознаки гібрида, що розвивається, змінюються під впливом щепи або підщепи. Цей метод застосовувався при виведенні сорту Бельфлер-китайка, оскільки перші гібридні плоди дрібні та кислі. Під впливом живців Бельфлера плоди гібрида в подальшому стали набувати якості Бельфлера. Вплив ментора слід розглядати як зміну домінування в процесі розвитку гібрида.

  •   Широко використовував І. В. Мічурін і віддалену гібридизацію: отримав гібриди малини і ожини, горобини і сибірського глоду тощо. Щоб подолати несхрещуваність при віддаленій гібридизації, Мічурін розробив низку методів.



Метод вегетативного зближення полягає в попередньому щепленні одного виду рослин на іншому; внаслідок цього зміню­ється хімічний склад тканин, що, напевно, сприяє проростанню пилкових трубок у маточці материнської рослини. Так можна добитися запліднення при гібридизації таких видів, які звичайно не схрещуються. Саме завдяки цьому методу були отримані гіб­риди груші і горобини, яблуні з грушею, вишні й японської черемхи (церападус), айви з грушею.

  • Метод вегетативного зближення полягає в попередньому щепленні одного виду рослин на іншому; внаслідок цього зміню­ється хімічний склад тканин, що, напевно, сприяє проростанню пилкових трубок у маточці материнської рослини. Так можна добитися запліднення при гібридизації таких видів, які звичайно не схрещуються. Саме завдяки цьому методу були отримані гіб­риди груші і горобини, яблуні з грушею, вишні й японської черемхи (церападус), айви з грушею.

  •   Метод посередника полягає в наступному: якщо схрещуван­ня між двома віддаленими формами (А і В) не вдається, то підшу­кують третю (С), яка схрещується з однією з перших двох (напри­клад, з А). Здобутий від цього схрещування гібрид (D), що має розхитану спадковість, порівняно легко схрещується з другою з двох спочатку намічених для гібридизації форм (з В). Гібрид D і є «посередником», зв'язуючою ланкою між А і В. Цим методом Мічурін вивів сорт північного персика.

  •   Метод суміші пилку реалізується через використання для штучного запилення суміші пилку декількох сортів батьківського виду і материнської рослини, а іноді ще і з додаванням пилку ін­ших видів рослин.





Селекційна робота має величезне народногосподарське значення. Заміна маловрожайних сортів високопродуктивними є одним з основних шляхів підвищення врожайності. Творче вико­ристовування всіх методів селекційної роботи дозволяє добиватися великих успіхів. Озима пшениця Безоста 1, створена академіком П. П. Лук'яненком, має високу врожайність і відмінні боро­шномельні якості. Роботи із селекції пшениці продовжуються, і вже створені нові сорти (Аврора, Кавказ), врожайність яких дося­гає 100 ц/га. Високоврожайні сорти пшениці виведені і академі­ком В. В. Ремесло: Миронівська 264, Миронівська 808. Академі­ком М. В. Цициним отриманий цінний гібрид пшениці і жита — тритикале. Гібрид високоврожайний, стійкий до несприятливих умов середовища і перспективний як кормова і зернова культура. Колектив селекціонерів, очолюваний  академіком В. З. Пустовойтом, добився збільшення вмісту масла в насінні соняшнику до 50% (початкові сорти містили 32—33% масла). За останні роки завдяки створенню нових поліплоїдних сортів (А. М. Лутков, В. П. Зосимович) різко підвищилися цукристість і врожайність цукрового буряка. М. І. Хаджиновим отримані нові гібридні високоврожайні сорти кукурудзи. Генетика і селекція далеко ще не вичерпали всіх можливостей підвищення врожайно­сті культурних рослин.

  • Селекційна робота має величезне народногосподарське значення. Заміна маловрожайних сортів високопродуктивними є одним з основних шляхів підвищення врожайності. Творче вико­ристовування всіх методів селекційної роботи дозволяє добиватися великих успіхів. Озима пшениця Безоста 1, створена академіком П. П. Лук'яненком, має високу врожайність і відмінні боро­шномельні якості. Роботи із селекції пшениці продовжуються, і вже створені нові сорти (Аврора, Кавказ), врожайність яких дося­гає 100 ц/га. Високоврожайні сорти пшениці виведені і академі­ком В. В. Ремесло: Миронівська 264, Миронівська 808. Академі­ком М. В. Цициним отриманий цінний гібрид пшениці і жита — тритикале. Гібрид високоврожайний, стійкий до несприятливих умов середовища і перспективний як кормова і зернова культура. Колектив селекціонерів, очолюваний  академіком В. З. Пустовойтом, добився збільшення вмісту масла в насінні соняшнику до 50% (початкові сорти містили 32—33% масла). За останні роки завдяки створенню нових поліплоїдних сортів (А. М. Лутков, В. П. Зосимович) різко підвищилися цукристість і врожайність цукрового буряка. М. І. Хаджиновим отримані нові гібридні високоврожайні сорти кукурудзи. Генетика і селекція далеко ще не вичерпали всіх можливостей підвищення врожайно­сті культурних рослин.








База даних захищена авторським правом ©pres.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка