Особенности селекции растений, животных и микроорганизмов.Селекция животных

Особенности селекции растений. Основными методами селекции растений является гибридизация и отбор, которые обычно применяют одновременно. Возможность получения значительного количества особей для селекционной работы позволяет использовать различные формы искусственного отбора: индивидуальный и массовый.

В селекции растений применяют различные формы гибридизации: родственное, неродственных и межвидовое скрещивание. Но, как известно, межвидовые гибриды растений бесплодны (стерильны), их можно размножать только вегетативно или самоопылением. Преодолеть стерильность растительных межвидовых гибридов можно благодаря выведению полиплоидных форм, которые по сравнению с диплоидными имеют большие размеры, быстрее развиваются, более производительные, жизнеспособную подобное. Полиплоидия может возникать в результате: удвоение хромосом, которое не сопровождается делением клетки; слияния соматических клеток или их ядер и образования гамет с нередукованим числом хромосом за нарушений мейоза. Воздействуя на клетку при делении химическими (например, алкалоидом колхицином) или физическими (ионизирующая радиация, ультрафиолетовое излучение, критическая температура и т.д.) мутагенами, можно разрушить веретено деления и получить гаметы с диплоидным набором хромосом. Именно эту методику применил Г. Д. Карпеченко при выводе тетраплоидных капустно-редькового гибрида. Полиплоидных (сравнительно с родственными дикими видами) наборы хромосом имеет много культурных растений: картофель, земляника садовая, некоторые сорта сахарной свеклы, мягкая пшеница подобное. В последнее время созданы высокопроизводительные полиплоидные сорта ржи, гречихи, кукурузы, проса, льна, арбузов.

В селекции растений используют и мутации, приводящие к кратному уменьшению числа наборов хромосом. Это дает возможность быстро получать формы, гомозиготные по большинству генов.

Прививки - особый способ искусственного объединения частей различных растений. Вы помните, что часть растения, которую прививают в другую, называют привоем, а растение, в которую прививают-подвоем. Прививка не является настоящей гибридизацией, ибо приводит лишь к ненаследственных изменений фенотипа такой объединенной растения, не меняя генотип ни с исходных организмов. Прививки применяют в разных целях:

1. Для усиления желаемых изменений фенотипа вследствие сочетания свойств привоя и подвоя и их распространения на весь созданный организм (например, прививание к зимостойкой дички южных сортов плодовых культур способствует сочетанию высоких вкусовых качеств привоя с морозоустойчивостью подвоя). Таким способом, например, известный русский селекционер И.В.Ми-Чурин вывел новый сорт груши Бере зимняя, районирован в средней полосе России и на севере Украины.

2. Большинство сортов плодовых культур является результатом соматических мутаций и в случае размножение семенами возвращается к фенотипов предковых форм. Поэтому единственными способами поддержания таких сортов является или вегетативное размножение, или их прививки до дички.

3. Вследствие взаимодействия привоя и подвоя получают новые полезные свойства, которые могут стать основой для дальнейшей селекции.

Полученные в результате прививки гибриды необходимо поддерживать, проводя периодические повторные прививки, поскольку в противном случае может наблюдаться вырождения выведенного сорта. Созданные таким образом гибриды часто стерильны, поэтому размножать их можно только вегетативно.

Как известно, эффективность селекционной работы зависит от резко-манитности исходного материала. В селекции растений эту проблему удается решить, используя различные формы гибридизации в сочетании с искусственным мутагенезом. Благодаря применению последнего и последующего отбора среди мутантных форм созданы сотни новых сортов культурных растений (пшеницы, ржи, ячменя, кукурузы и др.), которые по ряду показателей превосходят исходные формы.

Особенности селекции животных. В селекции животных применяют те же основные методы, что и в селекции растений, однако есть определенные различия, вызванные особенностями животного организма. Так, позвоночным животным присуще только половое размножение, поэтому их стерильные гибриды невозможно воспроизводить вегетативно. В селекции животных, как правило, не применяется массовый отбор, потому число потомков относительно небольшое и поэтому каждая особь представляет собой значительную ценность.

Поскольку организм животного имеет высокую степень интеграции, то в селекционной работе следует учитывать коррелятивная изменчивость (в случае изменения определенного признака могут изменяться и другие). Как и в селекции растений в селекции животных применяют родственное скрещивание для перевода определенных признаков в гомозиготное состояние, а неспоридне-не и отдаленную гибридизацию - для выведения новых пород. Поскольку родственное скрещивание снижает жизнеспособность, его часто применяют лишь как определенный этап в селекционной работе, а негативные последствия устраняют с помощью гибридизации различных линий или пород, что делает перевод неблагоприятных рецессивных аллелей в гетерозиготном состоянии.

Широко применяют в селекции животных и гетерозис. Например, скрещивая дюрокджерсийську и беркширской породы свиней, получают скороспелых потомков, которые за неполный год достигают значительной массы (до 300 кг и более).

Однако наследственные признаки животных, которые интересуют человека, у особей определенного пола могут не проявляться. Например, у самцов крупного рогатого скота не проявляются такие признаки, как молочность и жиромолочнисть, у петухов - яйценоскость. Поэтому для определения этих свойств применяют метод определения качества производителей по качествами потомков. Он заключается в том, что от производителей определенного пола, качества которых проверяют, получают потомков противоположного пола и сравнивают их производительность со средними показателями породы. Если они оказываются выше, то такого производителя используется в селекционной работе. Но при этом следует учитывать и некоторые негативные моменты. Так, проверка наследственных качеств производителя у некоторых видов может длиться годы, хотя время его использования весьма ограничен. Этого избегают, используя искусственное оплодотворение: половые клетки производителя хранят при пониженной температуре длительное время и с помощью искусственного осеменения получают нужное количество потомков.

В последнее время эмбрионы ценных пород крупного рогатого скота и других животных получают в искусственных условиях («в пробирке»), а впоследствии пересаживают в матку самки другой породы для дальнейшего развития. Это делает возможным ускорение процесса селекции и получения значительного количества потомков с новыми или практически важными свойствами.

Особенности селекции микроорганизмов. Микроорганизмы (прокариоты, одноклеточные грибы и некоторые другие эукариоты) ныне широко используется в различных отраслях народного хозяйства: пищевой, винодельческой, микробиологической промышленности и т.д.. Благодаря их деятельности получают различные антибиотики, витамины, аминокислоты, гормоны, стимуляторы роста растений, другие важные соединения. Дрожжи используют в хлебопекарной, спиртовой, винодельческой отраслях и пивоварении. Выведено грибы, способные синтезировать кормовые белки из отходов растениеводства и даже нефти. Основное количество пищевой лимонной кислоты вырабатывают также микроорганизмы. Создано штаммы, которые могут изымать редкоземельные и драгоценные металлы из руд и промышленных отходов. Для производства необходимых веществ и препаратов с помощью микроорганизмов создана целая отрасль - микробиологическую промышленность. Микроорганизмы используют в борьбе с вредителями сельского и лесного хозяйств, кровососущих и паразитическими видами.

Микроорганизмы имеют ряд особенностей, которые учитывают при их селекции. Прежде у многих из прокариот отсутствует половой процесс и поэтому о них неприемлем метод гибридизации. Для увеличения разнообразия исходного материала применяют искусственный мутагенез, а затем отбирают самые штаммы, и используют в дальнейшей селекционной работе. В некоторых случаях проводят искусственное скрещивание разных штаммов с помощью вирусов-бактериофагов, которые переносят наследственную информацию. Большинство микроорганизмов имеет гаплоидный набор хромосом или кольцевую молекулу ДНК (прокариоты), что позволяет мутациям проявляться уже в первом поколении потомков. И еще, благодаря быстрым темпам размножения можно получать значительное количество клеток-потомков. В селекции микроорганизмов широко применяют методы генетической и клеточной инженерии, о чем речь пойдет далее.

Выводы:
В селекции растений применяют массовую и индивидуальную формы искусственного отбора, а также различные типы скрещивания, получают полиплоидные сорта, которые преобладают соответствующие диплоидные по производительности, жизнеспособностью, размерами. Метод прививки-это искусственное объединение частей двух растений. Благодаря этому методу получено много сортов растений, в частности плодово-ягодных. Для размножения выведенных сортов растений используют вегетативное размножение.

Особенностями селекции животных является то, что позвоночные животные способны только к половому размножению и к ним нельзя применять массовый подбор, ибо их потомки, как правило, немногочисленны. Если хозяйственно-полезные признаки не проявляются у животных определенного пола, применяют метод оценки производителей по потомст-вом: качества потомков определенной особи сравнивают со средними показателями породы.

В большинстве микроорганизмов отсутствует половой процесс, а, следовательно, по ним невозможно применить метод гибридизации. Разнообразить исходный материал возможно благодаря искусственному мутагенеза, а также методам гейетичнои и клеточной инженерии.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+