71.Предмет и методология селекции. Учение об исходном материале. Центры происхождения культурных растений по н.И. Вавилову. Понятие о породе, сорте, штамм.

Селекция разрабатывает методы создания новых сортов раст, пород жив и штаммов микроорг с необходимыми для чел признаками. Теоретической базой этой науки является генетика. Селекция опирается на достижения молекулярной биологии, биохимии и др наук о раст, жив и микроорг. В последние годы селекция обогатилась результатами генной и клеточной инженерии, биотехнологии. Породы жив, сорта раст, штаммы микроогр предст-т собой совокупности особей, созданных чел с помощью методов селекции и харак-ся определ-ми наследственными особенностями, морфологическимии физиологическими хозяйственно ценными качествами. Поскольку свой-ва живых организмов обусловлены их нормой реакции на основе определенной генетической информации и подвержены модификационной и наследственной изменч-ти, развитие селекции основано на закономерностях генетики. Основные методы селекции вкл отбор, гибридизацию, полиплоидию, мутагенез, клеточная и генная инженерия.

Вавилов в результате многичисленных экспедиций изучил многообразие и географическое распространение культурных растений, он установил, что для разных культур существуют свои центры многообразия, где сосредоточено наибольшее число сортов, разновидностей. Он выделяет 8 осн-х центров происхождения:1 индийский (рис, цитрус, сах тростник); 2 средиазиатский (горох, бобы, пшеница); 3 китайский (хлеб, злаки, бобовые); 4 средиземноморский (морская капуста, клевер); 5 абиссинский (кофе, ячмень); 6 переднеазиатский (пшеница, рожь, дыня); 7 южно-мексикансикй (хлопчатник, кукуруза, томаты, тыква); 8 южно-американский (картофель, хинное дерево, ананас). Породойжив или сортом раст наз-т совокупность особей (популяцию), искусственно созданную чел, кот-ая характеризуется определенными наследственными особенностями: продуктивностью, морфологическими и физиологическими признаками. Штамм – чистая культура микроорг одного вида, у кот изучены морфол и физиол особенности.

72.Сохранение генофонда ценных культурных и диких форм растений и животных. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости (Н.И. Вавилов). Значение наследственной изменчивости организмов для селекционного процесса и эволюции.

Обитающие в каждом регионе виды животных, растений и микроорганизмов образуют целостную систему, известную как экосистема. Каждый вид представлен в ней своей, уникальной популяцией. Оценить экологическое благополучие данной территории или акватории позволяют данные, характеризующие генофонд ее экосистемы, т.е. генофонд слагающих ее популяций. Именно он обеспечивает существование экосистемы в данных условиях. Поэтому за изменениями в экологической обстановке региона можно проследить, изучая генофонды популяций обитающих там видов.

Осваивая новые территории, прокладывая нефте- и газопроводы, следует заботиться о сохранении и восстановлении природных популяций. Популяционная генетика уже предложила свои меры, например выделение природных генетических резерватов. Они должны быть достаточно обширными, чтобы содержать основной генофонд растений и животных данного региона. Теоретический аппарат популяционный генетики позволяет определить ту минимальную численность, которая необходима для поддержания генетического состава популяции, чтобы в ней не было т.н. инбридинговой депрессии, чтобы она содержала основные генотипы, присущие данной популяции, и могла воспроизводить эти генотипы. При этом каждый регион должен иметь свои собственные природные генетические резерваты. Нельзя восстанавливать загубленные сосняки Севера Западной Сибири, завозя семена сосны из Алтая, Европы или Дальнего Востока: через десятки лет может оказаться, что «чужаки» генетически плохо приспособлены к местным условиям. Вот почему экологически грамотное промышленное освоение территории должно обязательно включать популяционные исследования региональных экосистем, позволяющие выявить их генетическое своеобразие.

Сказанное относится не только к растениям, но и к животным. Генофонд той или иной популяции рыб эволюционно приспособлен именно к тем условиям, в которых он обитал в течение многих поколений. Поэтому интродукция рыб из одного природного водоема в другой порой приводит к непредсказуемым последствиям. Например, попытки развести сахалинскую горбушу в Каспии оказались безуспешными, ее генофонд оказался не в состоянии «освоить» новое местообитание. Та же горбуша, интродуцированная в Белое море, покинула его и ушла в Норвегию, образовав там временные стада «русского лосося».

Не надо думать, что основными объектами заботы о природе должны быть только экономически ценные виды растений и животных, такие, как древесные породы, пушные звери или промысловые рыбы. Травянистые растения и мхи, мелкие млекопитающие и насекомые – их популяции и их генофонды наравне со всеми другими обеспечивают нормальную жизнь территории. То же относится к микроорганизмам – тысячи их видов населяют почву. Изучение почвенных микробов – задача не только микробиологов, но и популяционных генетиков.

Изменение генофонда популяций при грубых вмешательствах в природу выявляется не сразу. Могут пройти десятилетия, прежде чем станут очевидными последствия в виде исчезновения одних популяций, а за ними – других, связанных с первыми.

Генотипическая изменчивость - изменчивость, возникающая в результате новых генетических комбинаций, в результате - либо полового размножения, кроссинговера и других перестроек на хромосомном уровне; - либо под влиянием мутаций (мутационная изменчивость). В 1922 г. Н.И. Вавилов формулирует закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, согласно которому родственные по происхождению виды растений и животных имеют сходные ряды наследственной изменчивости.

Н. И. Вавилов показал, что если все известные у наиболее изученного в данной группе вида вариации расположить в определённом порядке в таблицу, то можно обнаружить и у других видов почти все те же вариации изменчивости признаков. Более того, по мере развития исследований видов, входящих в данную группу, "пустые" места в таблице заполняются и параллелизм в изменчивости близких видов становится всё более полным. Принципиально сходный, но слабее выраженный параллелизм характеризует изменчивость различных родов в пределах семейства, и ещё менее полный - различных семейств в пределах группы более высокого ранга.

Таким образом, Г. р. з. сводится к следующему: близкие виды благодаря большому сходству их генотипов (почти идентичные наборы генов) обладают сходной потенциальной наследственной изменчивостью (сходные мутации одинаковых генов); по мере эволюционно-филогенетического удаления изучаемых групп (таксонов), в связи с появляющимися генотипическими различиями параллелизм наследственной изменчивости становится менее полным. Следовательно, в основе параллелизмов в наследственной изменчивости лежат мутации гомологичных генов и участков генотипов у представителей различных таксонов, то есть действительно гомологичная наследственная изменчивость. Однако и в пределах одного и того же вида внешне сходные признаки могут вызываться мутациями разных генов; такие фенотипические параллельные мутации различных генов могут, конечно, возникать и у разных, но достаточно близких видов. Н. И. Вавилов подчёркивал, что Г. р. з. неизбежно обнимает и такую, в генетическом смысле не строго гомологичную, фенотипически же параллельную изменчивость.

Г. р. з. отражает всеобщее и фундаментальное явление в живой природе. Он имеет огромное практическое значение в растениеводстве и селекции, а также в животноводстве. На основе этого закона растениеводы и животноводы могут целенаправленно искать и находить нужные признаки и варианты у различных видов в почти бесконечном мировом многообразии форм как культурных растений и домашних животных, так и у их диких родичей. Эти поиски, особенно среди культурных растений и их диких предков, значительно облегчаются учением Н. И. Вавилова (1926 и др.) о центрах происхождения культурных растений и его работами (1927, 1928, 1930) о географических закономерностях в распределении генов культурных растений. Г. р. з. Н. И. Вавилова уже с 30-х гг. 20 в. явился мощным стимулятором целенаправленной селекции, создания новых сортов культурных растений и разработки научных основ интродукции и акклиматизации. Г. р. з. играет всё большую роль в изучении механизмов эволюционного процесса, в истолковании ряда биогеографических явлений и в разработке основ современной систематики низших таксонов.

Для эволюции органического мира большое значение имеет наследственная изменчивость признаков организма, так как она:

А – увеличивает разнообразие особей в популяции и повышает интенсивность отбора; Б – увеличивает разнообразие особей в популяции и снижает эффективность отбора; В – уменьшает разнообразие особей в популяции и ослабляет борьбу за существование; Г – увеличивает разнообразие особей в популяции и ослабляет борьбу за существование.