1. Селекция растений – это наука о выведении новых сортов и гибридов растени; изучает методы создания исходного материала (гибридизация, мутогенез и т.д.), также изучает явление изменчивости и наследственности, методы отбора, для получения новых форм и методы сравнительной оценки этих форм на ранних этапах селекционного процесса.

Селекция растений неразрывно связана с семеноводством. Семеноводство — это специальная отрасль сельскохозяйственного производства, задача которой обеспечение всех хозяйств высококачественными сортовыми семенами возделываемых .в производстве культур.

Сорт — это созданная человеком для удовлетворения своих потребностей совокупность культурных растений, происходящих от одного или нескольких родоначальников и обладающих относительно одинаковыми, наследственно закрепленными, ботанико-биологическими и хозяйственными признаками и свойствами, которые позволяют в определенных природных и производственных условиях получать высокие и устойчивые урожай продукции требуемого качества.

Гибри́д (от лат. hibrida, hybrida — помесь) — организм или клетка, полученные вследствие скрещивания генетически различающихся форм. Понятие гибрид особенно распространено в ботанике, но применяется и в зоологии.

Гетерозис  (в переводе с греческого языка — изменение, превращение) — увеличение жизнеспособности гибридов вследствие унаследования определённого набора аллелей различных генов от своих разнородных родителей.

Селекционные работы имеют исключительное экономическое значение в сельскохозяйственном производстве и вложенные в них средства многократно окупаются. К середине нашего века урожайность в Европе увеличилась на 50%, причем половина прироста была обусловлена селекцией.

2. В истории развития приемов выведения новых сортов культур­ных растений можно выделить четыре этапа: примитивная, народ­ная, промышленная и научная селекция.

Примитивная селекция у древних народов. Первобытный чело­век, выбирая лучшие из встречавшихся ему растений, не заботил­ся об их сохранении, а непосредственно использовал в пищу. Начав возделывать растения, люди стали отбирать, сохранять и размножать лучшие из них. Так, в самом начале зарождения земледельческой культуры возникает простейшая, примитивная се­лекция.

Народная селекция. С развитием земледелия, ростом культуры постепенно совершенствовались приемы искусственного отбора. Постепенно расширялись возможности полезно­го использования культурных растений. Путем ис­кусственного отбора получали хорошие результаты, и он приобретал все более массовый характер. Так зарождалась народная селекция.

Промышленная селекция. Прогресс в развитии селекции был непосредственно связан с развитием производительных сил обще­ства. Очень большое значение для селекции имели работы запад­ноевропейских селекционеров-практиков XVIII столетия Галлета, Лекутера, Ширефа. Они создали несколько сортов пшеницы, пока­зали их значение и способы выведения.

Научная селекция. Решающее значение для раз­вития научной селекции имело учение Ч. Дарвина. В своих произ­ведениях он обобщил предшествующую практику растениеводов и животноводов по созданию сортов растений и пород животных.

Выдающееся значение для теории и практики селекции расте­ний имели работы И. В. Мичурина. Он создал много сор­тов, успешно применив ряд новых, оригинальных методов, выдви­нул в селекции растений проблему отдаленной гибридизации.

Элементы селекции как науки встречаются уже в работах ряда ученых XVIII и середины XIX вв. Это относится к трудам Кель-рейтера, Найта, Гертнера, Нодена, Менделя, Римпау и прежде всего самого Дарвина. Но в целом как научная дисциплина селек­ция стала складываться только в начале текущего столетия. В это время стали создаваться селекционные учреждения, вводится пре­подавание селекции в высшей школе, появляются учебники, учеб­ные пособия, специальные журналы.

3. Вавилов Н.И создал учение о мировых центрах происхождения культурных раст. и исходном материале в селекции раст., разработал эколого-географические принципы в сел. раст., заложил гинетико-селекционные основы учения об иммунитете культурных растений к болезням и вредителям. На ряду с разработкой теоретических основ в сел. раст. Вавилов провел большую работу по организации сел.-опытных учереждений в нашей стране. Рудзинский Д.Л. Создал в 1903 г. при Московском с\х институте первую в стране селекционную станцию, где он вывел первые в РФ сорта зерновых культур и льна. После того как он прочитал курс лекций по селекции и семеноводству началось преподование этого предмета. Мичурин И.В. Создал много сортов, успешно применив ряд новых, оригинальных методов, выдвинул проблему отдаленной гибридизации. Он высказал положение о возможности сознательного управления человеком созданием форм и сортов с нужными признаками и св-ми. Шехурдин А.П. Вывел мнго высокоурожайных засухоустойчивых сортов яр. пш. с первоклассными технологическими качествами зерна (Саратовская 44). Пустовоит В.С. Применяя метод непрерывного индивидуально семейного отбора с переопылением лучших отбираемых растений между собой, он повысил содержание масла в семенах подсолнечника. Лорх В.С. вывел сорт картофеля в 1929г. «лорх» Канстантинов П.Н. Основал методику опытного дела. Лисицин П.И вывел сорта оз ржи. Лукьяненко П.П. вывел сорт оз пш «Безостая-1». Хаджинов М.И. 1932 году заметил цмс на кукурузе.

4. Методы селекции. Теоретические основы селекции - генетика, эволюционное учение. Связь селекции с другими науками.

Селекция и семеноводство как наука характеризуется комп­лексностью. Она использует данные, приемы и методы исследо­вания других наук и тесно связана с биохимией, ботаникой, цитологией, генетикой, физиологией растений, растениеводством, фитопатологией, экологией, энтомологией, технологией переработки продуктов растениеводства. Большое значение для селекции имеют знания по биологии опыления и оплодотворе­ния, эмбриологии и гистологии растений.

Теоретической основой селекции и семеноводства является генетика — учение о закономерностях наследственности и из­менчивости организмов.

В связи с развитием генетики, селекция получила новый импульс к развитию. Генная инженерия позволяет подвергать организмы целенаправленной модификации. Окончательно производится уже отбор лучших, но среди искусственно созданных генотипов

Генетика и селекция развиваются как науки, тесно связан­ные между собой. Селекция широко применяет законы наслед­ственности и изменчивости организмов, установленные генети­кой. Генетика же заимствует и использует для обобщений и установления закономерностей фактический материал, накап­ливаемый селекцией в процессе, создания сортов. Применяя методы генетики, цитологии и других наук, селекция исполь­зует закономерности формообразовательных процессов для соз­дания новых сортов, но при этом она вырабатывает свои прие­мы и методы и выступает как самостоятельная научная дисциплина.

Основные методы селекции вообще и селекции растений в частности — отбор и гибридизация. Для перекрестноопыляемых растений применяют массовый отбор особей с желаемыми свойствами. В противном случае невозможно получить материал для дальнейшего скрещивания. Таким образом получают, например, новые сорта ржи. Эти сорта не являются генетически однородными. Если же желательно получение чистой линии — то есть генетически однородного сорта, то применяют индивидуальный отбор, при котором путем самоопыления получают потомство от одной единственной особи с желательными признаками. Таким методом были получены многие сорта пшеницы, капусты, и т. п.

5. Селекция в нашей стране достигла больших успехов. хозяйства выращивают сорта и гибриды полевых культур приспособленные к возделыванию в местных климатических условиях, высокоурожайных и ценных по качеству. Конечная задача селекционеров: создание сорта, обеспечивающего получение в опред. усл. высоких урожаев при высоком качестве продукции. Сорта должны обладать различными биологически-ми свойствами. Все сорта зерновых культур, ктр. возделываются при орошении, д. б. высокопродукт-ми , устойчивыми к полеганию и порожению ржавчиной. К сортам некоторых культур определяются специфические требования, нпр. пивоваренные сорта ячменя , безалколоидный люпин.

В нашем ВУЗе был создан клевер Уфимский, сорта фосоли. Профессор Самигуллин вывел сорт фосоли Уфимская, Кунакбаев – сорт оз ржи Чулпан. Сабитов М.Ф вывел сорта гречихи, По яр пшенице (Башкирская – 24) Чунин Е. П., Никонов В.И. По гороху вывили сорт Чишминский без признаков усатости, Хангильдин В.Х. , его сын Хангильдин В.В., Попов Б.К., Давлетов Ф.А. Оз. пшен. Лютесценс – 9 автора Кунакбаев С.А., Лещенко Н.И., Шакирзянов А.Х. и др. Кострец безостый – Башкирский местный и Чишминский.

6. Сорт — это созданная человеком для удовлетворения своих потребностей совокупность культурных растений, происходящих от одного или нескольких родоначальников и обладающих относительно одинаковыми, наследственно закрепленными, ботанико-биологическими и хозяйственными признаками и свойствами, которые позволяют в определенных природных и произ¬водственных условиях получать высокие и устойчивые урожай продукции требуемого качества.

Сорта сельскохозяйственных растений делятся по происхождению и способам выведения. По происхождению они бывают местные и селекционные. Местными называют сорта, созданные в результате длительного действия естественного и простейших приемов искусственного отборов при возделывании той или иной культуры в определенной местности

Селекционными называются сорта, созданные в научно исследовательских учреждениях на основе научных методов селекции. Они отличаются значительно большей выравненностью по морфологическим признакам и хозяйственно-биологическим свойствам.

По способам выведения сорта делятся на сорта-популяции: линейные сорта, сорта-клоны, сорта гибридного происхождения и мутантные сорта.

Сортами-популяциями называются сорта, получаемые путем массового отбора перекрестноопыляющихся или самоопыляющихся растений. Они наследственно неоднородны. Сорта-популяции самоопылителей, представляя собой в большинстве случаев смесь гомозиготных линий, неоднородны по морфологическим признакам и хозяйственно-биологическим свойствам. Сорта-популяции перекрестноопылителей благодаря постоянному перекрестному опылению отличаются высокой выравненностью.

Линейными сортами называются сорта, выведенные путем индивидуального отбора у самоопыляющихся культур. Линейный сорт — это размноженное потомство одного растения, поэтому он отличается высокой выравненностью по всем признакам и свойствам. Под влиянием естественного пере опыления, механического засорения и мутаций линейные сорта постепенно утрачивают свою однородность.

Сорта, получаемые путем скрещивания и отбора из гибридных популяций, называются гибридными. Гибридные сорта самоопылителей отличаются меньшей выравненностью, чем линейные сорта. Из них иногда можно путем повторного отбора выводить новые сорта.

Сорта-клоны получаются путем индивидуального отбора у вегетативно размножаемых растений. Сорт-клон — это потомство одного вегетативно размноженного растения и поэтому отличается очень высокой степенью выравненности. Сорта-клоны изменяются под влиянием естественного мутагенеза. Высоко пластичные сорта способны не только давать высокий урожай в разных зонах, но и формировать высококачественный семенной материал, в то время как сорта мало пластичные дают высокий урожай только в строго определенных локальных зонах здесь же должно быть организовано и их семеноводство.

7. Под сортом понимается совокупность сходных по хозяйственно-био­логическим свойствам  и  морфологическим признакам культурных расте­ний, созданных и размноженных  для  возделывания  в  соответствующих природных и производственных условиях с целью повышения урожайности, качества продукции и экономической эффективности производства.

Создаваемые человеком сорта предназначаются для получения высоких стабильных урожаев определенного вида продукции нужного  качест­ва. Растения, составляющие сорт, характеризуются общностью происхож­дения, имеют схожую генетическую основу и размножены из  одного  или из нескольких исходных индивидуумов.  Степень сходства растений, сос­тавляющих сорт,  определяется как исходным  селекционным  материалом (гибриды, мутанты, гибридо-мутанты, полиплоиды и др.), так и методами используемого отбора (индивидуальный,  массовый,  клоновый  и  др.). Сорт создается для определенных почвенно-климатических зон,  где для него имеется возможность наиболее  полной  реализации  потенциальной возможности генотипа.

Сорта сельскохозяйственных культур по своему происхождению под­разделяются на местные (созданные в результате действия естественно­го и искусственного отборов в определенной местности) и селекционные (созданные на основе научных методов селекции).

В зависимости от способов выведения  получают  сорта-популяции, создаваемые путем  массового  отбора  перекрестноопыляющихся  (рожь, гречиха, кукуруза, свекла,  клевер и др.) или самоопыляющихся  расте­ний; сорта-линии,  получаемые  путем индивидуального отбора растений самоопыляющихся культур (пшеница,  ячмень,  овес,  горох, лен, люпин узколистный и др.), представляющие потомство, размноженное от одного растения. Сорта гибридного происхождения создаются путем скрещивания родительских форм с последующим отбором ценных растений для дальней­шего их размножения. Сорта-клоны, получаемые методом индивидуального отбора у  вегетативно  размножаемых культур (картофель,  топинамбур, лук, чеснок, земляника).

8. Под сортом понимается совокупность сходных по хозяйственно-био­логическим свойствам и морфологическим признакам культурных растений, созданных и размноженных для возделывания в соответствующих природных и производственных условиях с целью повышения урожайности, качества продукции и экономической эффективности производства.

Сорта и гибриды могут быть перспективными, районированными, де­фицитными и стандартными. Перспективными признаются сорта и гибриды, которые успешно  проходят  государственное  испытание,  подтверждают свои преимущества,  но требуют перед районированием прохождения про­изводственного испытания и размножения в системе первичного  семено­водства. Районированные  сорта и гибриды заносятся в Государственный реестр охраняемых сортов и разрешаются для  использования  в  произ­водстве. Дефицитными являются районированные сорта и гибриды, по ко­торым не полностью развернуто семеноводство и  ощущается  недостаток семян. Стандартом являются лучшие районированные сорта и  гибриды,  по которым в  государственном  испытании  осуществляется сравнение всех испытываемых новых сортов на госсортоучастках (ГСУ) и  государствен­ных сортоиспытательных станциях (ГСС).

9. Экологическая пластичность — способность организма существовать в определённом диапазоне значений экологического фактора.

Сорта могут существенно различаться по экологической пластичности. Высокопластичные сорта способны не только давать высокий урожай в фазных зонах, но и формировать высококачественный семенной материал, в то время как сорта малопластичные дают высокий урожай только в строго определенных локальных зонах здесь же должно быть организовано и их семеноводство.

10. Современное сельскохозяйственное производство предъявляет к сорту высокие требования. Основные из них следующие.

1. Высокая и устойчивая по годам урожайность. Сорт должен обладать высокой продуктивностью, компенсировать урожаем дополнительные затраты на внесение удобрений и применение других агроприемов.

2. Устойчивость к неблагоприятным условиям произрастания. Сорта должны противостоять засухе, пониженным температурам, неблагоприятным условиям перезимовки (сорта озимых культур и многолетних трав) в соответствующих зонах возделывания, где эти свойства определяют стабильность урожая.

3. Устойчивость к возбудителям болезней и вредителям. Создание сортов, обладающих комплексной устойчивостью к ним, приобретает в современном земледелии первостепенное значение.

4. Приспособленность к механизированному возделыванию. Это требование связано с необходимостью создания сортов для возделывания по интенсивным технологиям.

5. Высокое качество продукции. Сорта должны давать наибольшее количество того продукта, для получения которого возделывают ту или иную культуру (содержание белка, сахара, крахмала, масла, волокна и т. д.).

Основные требования к сорту яровой пшеницы для Нечерноземной зоны: ограниченность вегетационного периода (оптимальная длительность 100 дней), малая требовательность к теплу в период созревания, засухоустойчивость в первый период роста (30—35 дней после появления всходов) и способность продуктивно использовать поздневесенние осадки, устойчивость к фузариозу, а также шведской мухе и другим вредителям.

11. Схема селекционного процесса. Исходный материал, виды и способы их получения

Исходный материал – это все многообразие культурных и диких видов раст., ктр. исп-ся в сел. процессе при выведении новых сортов и создание гиридов. Виды: 1. Сформировавшиеся сорта народноц сел., сел- ые сорта и гибриды , дикорастущие формы;

2. Создоваемые исскуственно – гибридизация, мутагенез, полиплоидия, гаплоидия и др.

Способы получения: 1. Естественные попул-ции – к ним относят дикораст-ие формы, местные сорта культ р-й, 2. Гибридные популяции – это внутривидовые которые создаются в результате скрещивания в пределах одного вида и популяции полученные в результате скрещивания разных видов и родов. 3. Самоопыленные линии – это важный источник исходного материала в сел. перекресноопыл-ся к-р. Получают путем многократного принудительного самоопыления этих к-р. Лучшие линии скрешивают м\у собой для создания гетерозисных гибридов. В результате обр-ся гибридные семена ктр исп-ся в течении 1 года. 4 Исскуственные мутации и полиплоидные формы – этот вид создается путем воздействия на растения различными видами радиации, хим. в-вами , темпер-ой и др. мутагенными средствами.

Схема сел-го процесса→ питомник исх. материала →

12. Значение естественных популяций и местных сортов как исходного материала. Сорта, выведенные отбором из местных сортов. К естественным популяциям относятся дикорастущие формы, местные сорта культурных растений. На основе их под влиянием естественного отбора народная селекция создавала местные сорта , для формирования ктрх требуется20-30 и больше лет. Создавались популяции которые приспособлены к неблагоприятным условиям. Исходная популяция которая используется в качестве лучшего сорта подвергали разложению на линии и анализировали. Лучшие из них отбирали, размножали и использовали как новые сорта. Особенность испытания естественных популяций и местных сортов состоит в том, что селекционер во время селек-ой работы вмешивается в процесс формообразования на его завершающей стадии , когда в ходе отбора популяция уже создана. Местные сорта, формируясь под влиянием отбора, хорошо приспосабливаются к неблагоприятным усл. воздел-ия. П-му они были и остаются очень важным источником исходного материала. Нпр. сорт проса Саратовское самый засухоустойчивый и наиболее ценный по качеству пшена. Выведен он из местного Заволжского сорта. Ценность местных сортов и естественных популяций заключается в их экологической приспособленности к определенным внешним условиям и разнообразиям их наследственных форм. Для изучения местного материала организуют обследования. Собранные образцы высевают в коллекционных питомниках и ведут за ними наблюдения. Лучшие образцы используют для отбора или для скрещиваний. Сорта, выведенные отбором из местных сортов: оз пш сорт Ульяновка не имеет равных по зимостойкости; оз рожь Сорт Вятка; яр пш мягкая сорт Лютесценс – 62, Эритроспермум – 841, твердая пш Мелянопус, Гордейформе; ячмень Винер, Нутанс – 187; Гречиха Богатырь; просо Саратовская -853 .

13. Учение о центрах происхождения культурных растений по Н.И. Вавилову. Центры происхождения важнейших культур.

В результате изучения сортовых растительных ресурсов мира Н. И. Вавилов создал учение о центрах происхождения культур­ных растений. Он выделил да земном шаре восемь основных оча­гов (центров) видового разнообразия и -происхождения культурных растений: Китайско-Японский, Индостанский, Среднеазиат­ский, Переднеазиатский, Средиземноморский, Абиссинский, Сред­неамериканский, Южноамериканский.

1. Китайско-Японский. Отсюда происходят: просо, гречиха, соя, конопля, канатник, овощные, эфиромасличные, красильные и лекарственные растения. Здесь вторичный центр происхождения голозерного овса и восковой кукурузы.

Китай центр происхождения многих цитрусовых, бамбука и других растений. Япония стала главнейшим вторич­ным генцентром культурного риса.

2.Индонезийско-Индокитайский центр. Здесь обнаружены дикие тетраплоидные виды риса, и находится первичный генцентр хлебного дерева, саго­вой и кокосовой пальм, манго.

3. Австралийский центр. В Австралии находится первичный центр происхождения 500 видов эвкалиптов из 605 встречающихся в природе, многих видов акации и цитру­совых культур, 21 вида табака.

4. Индостанский центр. Это родина риса и сахарного тростника, Отсюда были введены в культуру нут, кунжут, кенаф, индийская конопля, многие овощные, эфиромасличные, красильные и лекарственные растения

5. Среднеазиатский центр. Отсюда происходит пшеница карликовая и круглозерная. и все важнейшие виды зернобобовых: горох, чечевица, чина, нут, бобы.

6. Переднеазиатский центр. Это обширная территория, вклю­чающая Малую Азию и Аравию, Иран, а в нашей стране — все Закавказье Малая Азия и Закавказье — основная родина ржи. Отсюда происхо­дят люцерна синяя, люпин, эспарцет вика. В этом центре сосре­доточено все разнообразие видов дыни.

7.Средиземноморский центр. В нем сосредоточены некото­рые подвиды твердой пшеницы, полба овес песчаный, вика, свекла. Для пшеницы и зернобобовых этот район земного шара явля­ется вторичным центром происхождения.

8. Африканский центр. Здесь сосредоточено очень большое число своеобразных ботанических форм пшеницы.

В данном районе находится автономный центр происхождения своеобразных форм льна, используемых исключительно на семена, из которых изготовляют муку. Эфиопия — один из центров происхождения многих бобовых культур — гороха, нута, чечевицы, чины, люпина.

9. Европейско-Сибирский центр. _Это первичный и вторичный центр происхождения сахарной свеклы, первичный генцентр клевера красного и лугового, некоторых видов и подвидов люцерны.

10. Среднеамериканский центр (Мексика, Гватемала, Коста-Рика, Гондурас и Панама)_Это _- _основной очаг происхождения ку­курузы и ближайших к ней диких видов Здесь родина_какао.

11. Южноамериканский (Андийский) центр. В данном районе земного шара был введен в культуру карто­фель. Отсюда произошел египетский хлопчатник. Египет вторичный генцентр проис­хождения хлопчатника.

Подсолнечник имеет два подрода — южноамериканский и се­вероамериканский,

12. Североамериканский центр. Это первичный генцентр про­исхождения около 50 травянистых видов подсолнечника, несколь­ких диких видов картофеля и табака.

14. Мировая коллекция Всероссийского нии растениеводства (вир) им. Н.И. Вавилова и ее значение для селекции. Использование зарубежных сортов и диких форм в селекции.

Для сбора исходного материала ВИР провел более трехсот экспедиций в страны пяти континентов земного шара и по РФ, В этих же целях был организован широкий обмен сортооб разцами с многими зарубежными научными учреждениями. В результа те двадцатилетней работы коллектива ученых ВИР под руководст-вом Н. И. Вавилова удалось открыть столько же новых видов,, сколько их было открыто за два века после Линнея. Установлено, что РФ является родиной многих важных культурных растений: мягкой пшеницы, ржи, гороха, вики, клевера, люцерны, льна, большого числа плодовых

Экспедиционные обследования выявили много ценного для се­лекции материала в различных странах Европы, Азии, Африки и Америки. В Западной Европе были собраны высокопродуктивны е селекционные сорта зерновых, свеклы, картофеля, овощных и плодовых культур. Из стран Средиземноморья получили крупносеменные сорта льна и зернобобовых культур, высокопродуктивные сорта твердой пшеницы, формы тургидум и польской пшеницы. Неветвящиеся крупноколосые формы пшеницы тургидум (triticum turgidum L.) имеют очень крупное стекловидное зерно, масса 1000 семян достигает 80 г. Они обладают максимальным потенциалом плодовитости. Это свойство важно использовать при создании сор­тов для орошаемого земледелия. Исключительной стойкостью к осыпанию обладает пшеница из Алжира.

В результате огромной работы коллектива ученых ВИР в Со­ветском Союзе была создана мировая коллекция культурных рас­тений, по разнообразию и общей численности собранных форм не имеющая себе равной в мире. Она включает весь основной гено­фонд возделываемых растений земного шара, что представляет ис­ключительную ценность для селекции. Некоторые из них превосходят высеваемые в настоящее время сорта по содержанию белка, сахароз, крахмала, витаминов и др. веществ; есть об­разцы, устойчивые к болезням и вредителям, засухоустойчивые, зимо-, холодостойкие и т. д.

Мировая коллекция ВИР насчитывает более 250 тыс. сортооб-разцов, представляющих более 1700 видов растений. Она содер­жит огромное разнообразие видов, разновидностей, форм и сор­тов зерновых, зернобобовых, кукурузы, крупяных, технических, масличных, кормовых, овощных и бахчевых культур, винограда, плодовых, ягодных, субтропических и декоративных растений. В коллекции ВИР сосредоточены как лучшие селекционные сорта мира, так и дикие виды и сородичи культурных растений, старо­давние и местные сорта многих земледельческих районов земного шара, в том числе и нашей страны, а также гибридные и полипло­идные формы, мутанты, гаплоиды и амфидиплоиды.

Мировая коллекция растений ежегодно пополняется новыми материалами и поддерживается путем посева в различных зонах страны.

На основе использования материалов мировой коллекции в на* шей стране выведено свыше 700 сортов различных сельскохозяй* ственных культур, в том числе более 300 районированных сортов полевых культур. Среди них много сортов пшеницы, ржи, ячменя и овса, высевающихся на площади более 50 млн. га.