Основы селекции
Селекция – наука о методах создания новых и улучшения существующих сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов. Селекция опирается на достижения генетики, молекулярной биологии, физиологии и других наук. Для успешной селекционной работы необходимо изучать:
а) исходное разнообразие сортов растений, пород животных, их диких предков и родственных видов; б) наследственную изменчивость; в) роль среды в развитии и проявлении изучаемых признаков; г) закономерности наследования признаков; д) формы искусственного отбора.
Задачи селекции: повышение урожайности сортов культурных растений, увеличение продуктивности пород домашних животных и штаммов микроорганизмов; повышение устойчивости сортов, пород, штаммов к вирусным, бактериальным, грибковым заболеваниям.
Породой, сортом, штаммом называют популяцию организмов, искусственно созданную человеком и характеризующуюся определенными наследственными особенностями: продуктивностью, морфологическими и физиологическими особенностями.
Все особи внутри сорта (породы, штамма) имеют сходную наследственную организацию и внешние признаки, однотипную реакцию на влияние факторов внешней среды. Проявление генофонда породы (сорта) зависит от окружающей среды, т.е. условий содержания, выращивания, климатических факторов. Сорта и породы, созданные для одной географической зоны, не всегда пригодны для другой зоны, т.е. они районированы. Успех селекционной работы зависит от генетического разнообразия исходной группы организмов. Генофонд существующих пород и сортов ограничен по сравнению с генофондом исходных диких видов. Поэтому поиски полезных признаков среди диких предков и родственных видов очень важны для селекции.
Н.И.Вавилов установил центры происхождения и многообразия культурных растений. Знание центров происхождения культурных растений и многообразия сортов, их диких предков и родственных видов позволяет успешнее подбирать материал для селекции. Наиболее богатыми по количеству культур являются древние центры цивилизации – там наиболее ранняя культура земледелия, более длительное время проводится искусственный отбор и селекция растений.
Селекция животных происходила в тех же районах (центры доместикации).
Основные методы селекции.
Основными методами селекции являются отбор и гибридизация. Ч.Дарвин выделял две формы искусственного отбора: бессознательный и методический. Бессознательный отбор проводился человеком на заре цивилизации – больше ценились и сохранялись лучшие организмы, цель вывести определенную породу или сорт не ставилась. Впоследствии стал осуществляться методический отбор – отбор животных или растений, отличающихся ценными для человека признаками и получение от них потомства, т.е. отбор в определенном направлении.
В современной селекции различают две основные формы искусственного отбора: массовый и индивидуальный.
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.
При низком разнообразии отбор малоэффективен. Отбор в чистых линиях не дает результата. Эффективность отбора зависит от исходного генетического разнообразия. Увеличению разнообразия способствует гибридизация, использование для скрещивания организмов различного географического происхождения (эколого – географический принцип подбора пар), искусственный мутагенез, полиплоидия. Скрещивание в сочетании с отбором – самый эффективный метод селекции.
Искусственный отбор на основе наследственной изменчивости является основным средством изменения сорта, породы. Но на сорт, породу действует и естественный отбор – комплекс внешних факторов: температура, влажность, освещенность и т.д. Естественный отбор действует одновременно с искусственным и повышает приспособленность организмов к условиям среды (в то время как искусственный отбор, действуя в направлении, полезном для человека, снижает приспособленность организмов к условиям внешней среды). Т.о. новый сорт, порода – результат действия двух факторов – искусственного отбора, который приспосабливает организмы к нуждам человека, и естественного отбора. Естественный отбор часто подправляет творческую деятельность человека, что в итоге повышает их жизнеспособность.