ОСОБЛИВОСТІ СЕЛЕКЦІЇ РОСЛИН, ТВАРИН І МІКРООРГАНІЗМІВ

Згадаєте! Що таке полиплоидия, як вона впливає на фенотип організмів? Що таке штучний мутагенез?

Особливості селекції рослин. Основними методами, використовуваними в селекції рослин, є гібридизація й штучний добір, застосовувані звичайно одночасно. Для одержання великої кількості особин для селекційної роботи використають різні форми штучного добору (як масовий, так і індивідуальний).

У селекції рослин застосовують і різні форми гібридизації: близкородственное, неспоріднене й міжвидове схрещування. Як ви вже знаєте, міжвидові гібриди рослин марні. Однак їх можна розмножувати вегетативно або шляхом самозапилення. Крім того, безплідність міжвидових гібридів рослин переборюють шляхом подвоєння кількості хромосом, тобто створенням полиплоидных форм, які в порівнянні з вихідними диплоидными мають більші розміри, підвищену життєздатність і продуктивність. Полиплоидные набори хромосом (у порівнянні із близкородственными дикими видами) мають багато культурних рослин: картопля, суниця садова, деякі сорту цукрового буряка, м'яка пшениця й ін.рослини. Останнім часом створені високопродуктивні полиплоидные сорту жита, кукурудзи, проса, льна, кавунів і ін.

Крім перерахованих методів, у селекції рослин широко використають і щеплення - особливий спосіб штучного об'єднання частин різних рослин. Частина рослини, що прищеплюють, називають привоєм, а рослина, до якого прищеплюють - підщепою. Щеплення відрізняється від дійсної гібридизації тим, що приводить до неспадкоємних змін фенотипу щепленої рослини, оскільки генотипи привою й підщепи не змінюються. Щеплення використають із різними цілями:

- Для посилення бажаних змін фенотипу шляхом з'єднання властивостей привою й підщепи й поширення їх на весь знову створений організм (напр., щеплення до зимостійкого дичці черешків південних високопродуктивних сортів плодових культур забезпечує сполучення високих смакових якостей привою з морозовитривалістю підщепи. Саме так відомий російський селекціонер И.В.Мічурін вивів новий сорт груші бере зимова, районированный у середній смузі Росії й на півночі України). - Більшість сортів плодових культур є наслідком мутацій у нестатевих клітинах, тому при насінному розмноженні вони вертаються до фенотипів предковых форм. Таким чином, єдиними способами підтримати їхні властивості є або вегетативне розмноження, або щеплення до дичці.

- У результаті взаємодії привою й підщепи одержують нові корисні властивості, які можна використати в подальшій селекційній роботі.

Отримані в результаті щеплення гібриди необхідно постійно підтримувати, періодично проводячи повторні щеплення, щоб уникнути виродження сорту.

Як вам уже відомо, ефективність селекційної роботи залежить від розмаїтості вихідного матеріалу. У селекції рослин цю проблему вдається вирішити, застосовуючи різні форми гібридизації разом з дією мутагенних факторів. Саме завдяки застосуванню останніх разом з подальшим добором серед мутантних нащадків створені сотні нових сортів культурних рослин (пшениці, жита, ячменя, кукурудзи й ін.), що перевершують по ряду показників вихідні форми.

Особливості селекції тварин. У селекції тварин застосовують ті ж основні методи, що й у селекції рослин, але є й відмінності, пов'язані з особливостями організмів тварин. Так, хребетною твариною властиво тільки полове розмноження, тому стерильні гібриди в не можна розмножувати вегетативним способом. У селекції тварин, як правило, не застосовують масовий добір, оскільки кількість нащадків у них невелико й тому кожна особина являє собою певну цінність.

Організм тварини характеризується високим ступенем інтеграції, тому в селекційній роботі варто враховувати корелятивну мінливість: при зміні певної ознаки можуть змінюватися й інші, пов'язані з ним. У селекції тварин застосовують як близкородственное схрещування (для перекладу певних генів у гомозиготний стан), так і віддалену гібридизацію (для виведення нових порід). Оскільки близкородственное схрещування часто знижує життєздатність організмів, його застосовують тільки як певний етап у селекції. Негативні його наслідки усувають за допомогою схрещування представників різних ліній або порід, що сприяє перекладу несприятливих рецессивных аллелей у гетерозиготний стан.

Широко використають у селекції тварин і явище гетерозису. Наприклад, схрещуючи дюрокджерсийскую й беркширскую породи свиней, одержують скоростиглих нащадків, які за неповний рік досягають маси до 300 кг і більше.

Однак спадкоємні ознаки тварин, що цікавлять людини, в особин одного з підлог можуть не проявлятися. Наприклад, у самців великої рогатої худоби не проявляються такі ознаки, як молочність і жирномолочність, у півнів - яйценосність. Тому для визначення цих властивостей застосовують метод визначення якості виробників по якостях нащадків. Він полягає в тім, що від виробників певної підлоги¹ одержують нащадків і порівнюють їхню продуктивність

із середніми показниками породи. Якщо вони виявляться більше високими, то таких виробників можна застосовувати в селекційній роботі. Однак час використання таких виробників може бути обмеженим, оскільки перевірка їхніх якостей по якостях нащадків може займати роки. Щоб не залежати від цього фактора, у селекції тварин, полові клітини виробника зберігають при зниженій температурі тривалий час, а потім за допомогою штучного запліднення одержують достатнє число нащадків.

Останнім часом зародків коштовних порід великої рогатої худоби й інших тварин одержують у штучних умовах («у пробірці»), а потім для подальшого їхнього розвитку пересаджують у матку самки іншої породи. Це розширює можливості селекційної роботи й дозволяє одержати більшу кількість нащадків з новими або хазяйновито коштовними ознаками.

Особливості селекції мікроорганізмів. Мікроорганізми (прокаріоти й деякі мікроскопічні эукариоты, напр., дріжджі) у наш час широко використають у різних галузях народного господарства: харчовий, мікробіологічної й ін. Завдяки мікроорганізмам людин одержує різноманітні антибіотики, вітаміни, амінокислоти, гормони. Дріжджі використають у хлібопекарській, спиртовій, виноробній промисловості й пивоварстві. Виведено гриби, здатні синтезувати кормові білки з відходів рослинництва й навіть нафти. Основна кількість харчової лимонної кислоти також роблять мікроорганізми. Створено штами мікроорганізмів, які можуть витягати редкоземельные й дорогоцінні метали з руд і промислових відходів. Для виробництва необхідних речовин і препаратів створена окрема галузь промисловості - мікробіологічна. Використають мікроорганізми й для боротьби зі шкідниками сільського й лісового господарств, а також кровососущими й паразитичними видами.

Мікроорганізми характеризуються рядом особливостей, які необхідно враховувати в селекційній роботі. У першу чергу, у багатьох з них відсутній підлоговий процес і тому до них незастосовна звичайна гібридизація. Тому для збільшення розмаїтості вихідного матеріалу використають дію мутагенних факторів, а потім відбирають найбільш продуктивні штами для подальшої селекційної роботи. У деяких випадках проводять штучне схрещування різних штамів за допомогою вірусів-бактеріофагів, здатних переносити спадкоємну інформацію з однієї клітини бактерій в іншу.

Багато мікроорганізмів мають гаплоидный набір хромосом або кільцеву молекулу ДНК (прокаріоти), що дозволяє мутаціям проявлятися вже в першому поколінні нащадків. А завдяки високим темпам розмноження мікроорганізмів можна одержувати значну кількість нащадків.

У селекції мікроорганізмів широко використають методи генетичної й клітинної інженерії, про які ви довідаєтеся в наступному параграфі.

Поиск по сайту: