Селекция – наука о выведении новых и улучшении существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов. Для создания культурных сортов растений используются различные методы селекции.
Селекция
Большинство растений, которые употребляет в пищу современное человечество, являются результатом селекции (картофель, томаты, кукуруза, пшеница). На протяжении нескольких столетий люди выращивали дикорастущие растения, перейдя от собирательства к земледелию.
Результатами отбора растений являются:
- высокая производительность;
- пищевая ценность растений (например, содержание белка в пшенице);
- улучшенный вкус;
- устойчивость сельскохозяйственных культур к погодным условиям, болезням и вредителям;
- раннее созревание плодов;
- интенсивность развития (например, «реакция» на удобрение или полив).
Селекция решила проблемы нехватки продовольствия и продолжает развиваться с внедрением методов генной инженерии. Селекционеры не только улучшают вкусовые качества и повышают продуктивность растений, но и делают их более полезными, богатыми витаминами и химическими элементами, важными для обмена веществ.
Для успешной селекции необходимо понимать закономерности наследования признаков, особенности влияния среды, способы размножения культивируемых растений.
Методы
Наиболее важными методами отбора являются:
- искусственный отбор – отбор самцов для последующего скрещивания наиболее ценных особей;
- гибридизация – процесс получения потомства от скрещивания разных генетических форм;
- искусственный мутагенез – внесение изменений в наследственную информацию растений (мутации).
Искусственный отбор делится на два типа — индивидуальный (по генотипу) и массовый (по фенотипу). В первом случае важны характеристики конкретных растений и используются для самоопыляющихся видов; во втором отбирают группу перекрестноопыляемых растений с ценными характеристиками.
Существует два типа гибридизации:
- внутривидовой – скрещиваются разные линии одного вида (например, гибрид огурца);
- отдалённый – скрещиваются между собой разные виды и роды растений (гибрид капусты и редиса).
Классические способы селекции растений описаны в таблице.
|
Метод |
Сущность |
Примеры |
|
Индивидуальный подбор |
Проведено в отношении самоопыляющихся растений. Выводите отдельных особей с нужными признаками и получайте от них улучшенное потомство. |
Пшеница, ячмень, горох |
|
Массовый отбор |
Выполнено в отношении перекрестноопыляемых растений. Растения скрещиваются массово. Из полученного потомства отбирают лучшие образцы и снова скрещивают. Можно повторять до тех пор, пока не разовьются желаемые качества растений. |
Подсолнух |
|
Инбридинг (инбридинг или самоопыление) |
Возникает при самоопылении перекрестноопыляемых растений. В результате получают чистые (гомозиготные) линии для закрепления полученного признака. Происходит снижение жизнеспособности (инбредная депрессия), так как закрепляются не только полезные, но и вредные мутации. |
Сорта груш и яблонь |
|
Гибридизация (неродственное скрещивание) |
Скрещиваются разные чистые линии внутри вида или разных типов растений. В первом поколении наблюдается эффект гетерозиса — превосходство потомства над родительскими формами за счет образования гетерозиготных форм. |
Гибрид пшеницы и ржи (тритикале), гибрид смородины и крыжовника (йошта) |
|
Искусственный мутагенез |
Растения подвергаются ионизирующему излучению, химическому или биологическому воздействию, что приводит к мутациям. Метод усовершенствован с помощью генной инженерии — нужный ген можно «включить» или «выключить» вручную, не теряя при этом других полезных свойств. |
Сорта пшеницы |
Полученные в результате отдаленной гибридизации межвидовые гибриды у растений, как правило, бесплодны. Российский ученый Г. Д. Карпеченко решил проблему путем удвоения числа хромосом. За счет искусственно вызванной полиплоидии у капустно-редечного гибрида он впервые смог получить плодовитые гибриды, относящиеся к разным родам.
Что мы узнали?
Из урока мы узнали о методах, используемых в селекции растений. Мы рассмотрели классические методы селекции – индивидуальный и массовый отбор, внутривидовую и отдалённую гибридизацию, искусственный мутагенез.
Комментирование закрыто