Еще одним примером гибридизации является кукуруза

Задачи современной селекции

1. Создание новых и совершенствование старых сортов, пород и штаммов с хозяйственно-полезными признаками.

2. Создание технологичных высокопродуктивных биологических систем, максимально использующих сырьевые и энергетические ресурсы планеты.

3. Повышение продуктивности пород, сортов и штаммов с единицы площади за единицу времени.

4. Повышение потребительских качеств продукции.

5. Уменьшение доли побочных продуктов и их комплексная переработка.

6. Уменьшение доли потерь от вредителей и болезней.

Цели и задачи селекции как науки обусловлены уровнем агротехники и зоотехники, индустриализации растениеводства и животноводства. Например, выведены породы кур, не снижающие продуктивности в условиях большой скученности животных на птицефабриках. Для России и Беларуси очень важно создание сортов, продуктивных в условиях мороза без снега при ясной погоде, поздних заморозков и т. д.

Основными методами селекции являются:

1. Искусственный отбор. Самый древний метод селекции, появившийся еще в те времена, когда человек впервые стал одомашнивать животных и культивировать растения. Сначала он был неосознанным, когда отбирали тех, кто больше соответствовал потребностям: был крупнее, давал больший урожай/приплод и т.д. А потом постепенно становился осознанным, направленным и методическим. Также этот метод делят на массовый, когда из общего количества выбирают особей с благоприятными для человека признаками, и индивидуальный, основанный на особенностях одного организма (или нескольких отдельных), от которого получают потомство. Отдельно можно выделить отбор по экстерьеру. Этот метод применяют для животных, он основан на внешних признаках: размерах тела, пропорциях, величине лап и пр.

2. Гибридизация. Вспоминаем классическую генетику Менделя и сцепленное наследование. Метод основан на скрещивании организмов с определенными признаками для продолжения чистой линии или получения гетерозисных особей, то есть гетерозигот (подробнее об эффекте гетерозиса расскажем отдельно). Выделяют отдаленное скрещивание или аутбридинг и близкородственное или инбридинг.

3. Искусственный мутагенез. Воздействие на генотипы особей различными физическими и химическими факторами (УФ-излучения, ионы тяжелых металлов и др.). "Фишка" метода заключается в том, что ученые не знают заранее, к какому эффекту приведет мутагенез. Реакция организма может быть положительной, отрицательной, нейтральной. Применяется преимущественно к микроорганизмам.

4. Полиплоидия. Кратное увеличение хромосомного набора. То есть полиплоиды имею 3n, 4n, 5n и т.д. Они отличаются большей выносливостью, лучшей урожайностью, крупными размерами. Метод применяют для растений.

5. Генная и клеточная инженерия. Методы связаны с манипуляциями с генами, молекулами РНК и ДНК, органеллами, целыми клетками. Это искусственное выращивание, соединение генов разных организмов и т.д. Клонирование также относится к клеточной инженерии. Поэтому напоминаем вам про овечку Долли :)

Метод отбора. В селекции применяется естественный и искусственный (бессознательный или методический) отбор. Также отбираться может конкретный организм (индивидуальный отбор) или их группа (массовый отбор). Определение вида отбора основывается на особенностях размножения животных и растений.

Массовый метод отбора растений

Массовый отбор в выведении новых сортов растений предусматривает опыление сразу большого количества растений. Чаще всего этот метод применяется при выведении новых сортов ржи, кукурузы, подсолнечника, пшеницы. При отсеве этих культур новые сорта состоят из гетерозиготных представителей вида и обладают уникальным генотипом.

Массовый отбор в селекции позволяет получить новые сорта с улучшенными качествами. Однако этот метод считается неустойчивым из-за высокой вероятности получить незапланированное перекрестное опыление (насекомыми, птицами.

Массовый отбор растений – это определение группы экземпляров растений, схожих между собой по установленным признакам. Для примера можно взять метод выведения нового поколения злаковых культур. Обычно получение сортов массовым методом селекционирования предполагает посев большого количества экземпляров с дальнейшей оценкой их развития и роста, устойчивости к болезням, вредителям. Также оценивается уровень скороспелости, требования к климату, урожайность. При выведении новых сортов ржи селекционерами отбираются только те экземпляры растений, которые оказались более стойкими к различным воздействиям и имеющие крупный колос с наибольшим числом зерен. При повторном посеве полученного материала опять отбираются только те виды растений, которые показали себя с наилучшей стороны. В результате такой работы получается новый сорт, с однородными генами. Это и есть массовый отбор. Примеры селекции ржи показывают, как проводится отбор растений. -

Массовый отбор имеет множество достоинств, среди которых главным считается простота, экономичность и возможность в сжатые сроки получить новые сорта растений. К недостаткам следует отнести невозможность получить детальную оценку потомства. Эффективность массовой селекции

При работе с самоопылителями и перекрестниками используют массовый отбор как метод селекции. Его эффективность зависит от гена, наследственности, величины отобранного образца.

Если отвечающие за признаки гены имеют устойчивые признаки, то результат отбора будет высоким. При наследовании растениями желаемых признаков отбор прекращается, сорту присваивается название. При плохих показателях работа по отбору продолжается. Она длится до тех пор, пока селекционеры не получат всех желаемых результатов по урожайности, величине плодов, стойкости к вредным факторам, вредителям, болезням. Причем при массовом отборе иногда ранее отобранное потомство отличается от последующего, взятого от родителей с плохими показателями.

Для успешной селекционной работы важное значение имеет величина образца. Если берется материал с низкими показателями, то у растения возможно проявление инбридинговой депрессии, в результате которой снижается урожайность.

Массовый отбор наиболее эффективен при сочетании с дополнительными методами отбора. Чаще всего его применяют совместно с гибридизацией, полиплоидном методом выведения растений. -

Гибридизация

Гибрид – это растение первого поколения, которое обладает повышенной жизнеспособностью и более высокой продуктивностью в сравнении с родительскими формами. При дальнейшем использовании семян гибридов заложенные родителями гены разрушаются.

Гибридизация позволяет получить новые генотипы. В методе выделяют внутривидовую (скрещивание происходит внутри одного вида) и межвидовую гибридизацию (скрещивание разных видов). Проведение инбридинга позволяет закрепить наследственные свойства при снижении жизнеспособности организма. Если во втором или последующих поколениях проводится аутбридинг, то селекционер получает высокоурожайные и стойкие гибриды. Установлено, что при отдаленном скрещивании потомство бесплодно. Здесь значение генетики для селекции выражается в возможности исследования генов и влияния на плодовитость организмов.

Полиплоидия – процесс увеличения хромосомных наборов, который позволяет добиться рождаемости у бесплодных гибридов. Замечено, что некоторые культурные растения после полиплоидии имеют более высокую рождаемость, чем их родственные виды.

Полиплоидный отбор

Метод полиплоидии также относится к гибридным. При создании новых сортов селекционеры применяют полиплоидию, которая приводит к увеличению размера клеток растения и умножению хромосом. Большое количество хромосом повышает устойчивость растения к различным болезням и разным неблагоприятным факторам. При повреждении у растений нескольких хромосом остальные остаются неизменными. Все растения, полученные полиплоидным методом отбора, обладают отличной жизнеспособностью. -

Примеры массовых отборов

Примером получения гибрида путем массового отбора является тритикале. Это растение получили путем скрещивания пшеницы и ржи. Новый сорт обладает высокой морозостойкостью, неприхотливо и устойчивостью ко многим болезням.

Российским академиком были получены новые пшенично-пырейные сорта растений, обладающие высокой устойчивостью к полеганию. Однако первые растения не подходили для получения посадочного материала, так как в их геноме содержались разные хромосомы, не участвующие в мейозе. При дальнейших исследованиях было предложено удвоить численность некоторых хромосом. Результатом работы стал амфидиплоид. Селекционеры проводили скрещивание капусты с редькой. У этих растений число хромосом идентичное. Последний результат нес 18 хромосом, но он был бесплодным. Последующее удваивание числа хромосом привело к получению растения с 36 хромосомами и имеющему плоды. Полученный организм имел признаки капусты и редьки.

Еще одним примером гибридизации является кукуруза

Именно она стала родоначальником гетерозисных гибридов. Показатель урожая у гибридной культуры был выше на тридцать процентов, чем у родителей. Заключение При появлении новой линии отбираются только чистые растения. В ходе экспериментов определяются наиболее удачные комбинации гибридов. Полученные результаты фиксируются и используются для дальнейшего получения гибридных культур.

При появлении новой линии отбираются только чистые растения. В ходе экспериментов определяются наиболее удачные комбинации гибридов. Полученные результаты фиксируются и используются для дальнейшего получения гибридных культур.

Формы естественного отбора.

Выделяют три формы естественного отбора: движущий, стабилизирующий и разрывающий (дизруптивный).

Движущий отбор – естественный отбор, который действует при направленном изменении условий внешней среды.

Особи с признаками, которые соответствуют изменяющейся среде, получают преимущества. При этом другие проявления признаков не сохраняются. В результате в популяции из поколения к поколению происходит сдвиг среднего значения признака в определённом направлении. Формируется новая средняя норма вместо существующей, переставшей соответствовать новым условиям.

Схема действия движущего отбора

В результате движущего отбора одни признаки исчезают, а другие формируются. Если отбор действует в одном направлении длительное время, то он может привести к превращению популяции в новый вид.

Примеры:

изменение окраски у берёзовой пяденицы в промышленных районах (промышленный меланизм);
редукция глаз у крота, пищеварительной системы у паразитических ленточных червей;
увеличение длины корня у склерофитов;
превращение передних конечностей в роющие у разных групп животных при освоении почвы как среды обитания;
формирование у бактерий устойчивости к антибиотикам;
снижение чувствительности паразитических грибов к ядохимикатам;
изменение строения конечностей у предков лошади в связи с освоением открытых пространств.

Изменение конечностей у предков лошади

Стабилизирующий отбор – естественный отбор, действие которого направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака.

Действует в постоянных условиях среды.

Направлен на поддержание ранее сложившегося среднего признака или свойства. Сохраняет приспособленность вида, устраняя резкие отклонения выраженности признака от средней нормы, тем самым предохраняет сложившийся генотип от разрушающего действия мутационного процесса.

Схема действия стабилизирующего отбора

Отбор в пользу средних значений был обнаружен по множеству признаков.

Примеры:

гибель во время сильной бури птиц, имеющих слишком короткие и слишком длинные крылья;
более частая гибель при рождении или в первые недели жизни новорожденных млекопитающих с очень низким и очень высоким весом;
сохранение в популяциях зайцев особей с оптимальной длиной конечностей;
сохранение у растений, опыляющихся насекомыми, определённого строения цветка, соответствующего размерам насекомых;
существование реликтовых видов организмов, сохранившихся в неизменном виде на протяжении миллионов лет (кистепёрая рыба латимерия, гинкго, гаттерия и др.).

Кистепёрая рыба латимерия

Дизруптивный (разрывающий) отбор –естественный отбор, при котором сохраняются крайние варианты признака, а убираются его средние значения.

Схема действия дизруптивного отбора

В результате может появиться несколько новых форм из одной исходной. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию разнообразия популяций. Он приводит к дивергенции (расхождению признаков) и образованию нескольких видов из одного исходного.

Примеры:

формирование на сенокосных лугах двух рас погремка — раннецветущей и позднецветущей;
существование весенних и осенних форм и видов грибов из-за повторяющейся в середине лета засухи;
возникновение разных подвидов и видов синиц в связи с пищевой специализацией;
возникновение разных видов клевера.

Клевер средний

Клевер луговой

Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 53; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!