Что такое селекция

Здравствуйте уважаемые читатели блога. Благодаря селекции с каждым годом выводятся все новые и новые сорта растений и видов животных. Но зачем это нужно?

Чтобы миллиарды людей могли питаться весьма ограниченными ресурсами планеты Земля и не истощать их до конца жизни поколения.

Но что такое отбор? Как осуществляется процесс выведения новых видов и сортов? Какие методы используются? Обо всем этом мы поговорим сегодня. Оставайтесь с нами, будет интересно…

Селекция — это…

Селекция (лат selection — выбор, отбор) — наука, изучающая процесс и методы создания новых пород животных, сортов растений или штаммов (чистых культур) микроорганизмов или улучшения существующих.

Как процесс отбор начался еще в древности, когда люди научились приручать диких животных и сажать культурные растения. Как наука селекция сформировалась относительно недавно (примерно в середине XIX века) на основе генетики и с развитием эволюционной теории.

По определению выдающегося генетика, ботаника и селекционера Н. И. Вавилова,

«отбор — это эволюция, направляемая волей человека».

Зачем человеку понадобилось «исправлять» живые организмы, созданные природой? И как он это делает? Это будет обсуждаться ниже.

Задачи селекции

Статистика показывает, что около четверти населения земного шара недоедает, то есть не получает достаточного количества питательных веществ для покрытия потребностей человеческого организма. В этом смысле приоритетной задачей селекционеров стало выведение высокопродуктивных пород животных и сортов растений.

Конечно, можно было бы пойти по пути экстенсивного развития животноводства и растениеводства (увеличить поголовье скота, расширить посевные площади), но этот путь чреват истощением природных ресурсов и, в конечном счете, переделкой экологического баланса.

Ведь и без этого нагрузка на экосистему постоянно растет: расширяются города, строятся промышленные предприятия и агрокомплексы, строятся дороги и т.д.

В целом задачи подбора сводятся к следующему:

1. повышение продуктивности (молочная, мясная, яичная, рабочая) сельскохозяйственных животных;
2. повышение урожайности сельскохозяйственных культур;
3. улучшить качество (потребительские свойства) продукции;
4. повышенная устойчивость к различным заболеваниям;
5. пригодность для промышленного выращивания или механизированной обработки;
6. достижение экологической пластичности (способность организма приспосабливаться к изменениям внешних факторов).

Результатом решения предыдущих задач стало получение устойчивых популяций живых организмов (рас, разновидностей и штаммов), искусственно созданных человеком.

Люди в этих популяциях имеют характерные наследственные черты и одинаково реагируют на факторы окружающей среды.

Методы селекции

Основными методами отбора являются:

1. отбор (естественный или искусственный);
2. гибридизация (скрещивание).

Естественный отбор протекает под влиянием таких факторов внешней среды, как климат, химический состав почвы, наличие живых организмов.

Наиболее значимыми климатическими факторами являются температура и осадки. Из почвенных факторов основная роль принадлежит количеству и составу элементов питания (наличие микроорганизмов, наличие кислорода, кислотность и др.).

На естественный отбор также влияют вредители и паразиты как животного, так и растительного происхождения. Чем более устойчив организм к повреждениям, тем выше его шансы на выживание.

При искусственном отборе используется материал, уже отобранный природой. Искусственный отбор позволяет в относительно короткие сроки и с ограниченным материалом получить желаемую разновидность, расу или родословную.

К методам искусственного отбора относятся:

1. массовая селекция, используемая для получения перекрестноопыляемых сортов растений (кукуруза, рожь, подсолнечник);
2. индивидуальный отбор, применяемый для получения самоопыляемых сортов растений (пшеница, ячмень, горох).

* При нажатии на изображение оно откроется в полном размере в новом окне

В процессе массового отбора растения, которые лучше всего соответствуют целям селекции, отбираются и размножаются вместе.

Массовый отбор может быть одиночным или множественным. В первом случае семена собирают с лучших растений и в дальнейшем используют для посадки.

При перекрестном опылении семена наследуют как материнские, так и отцовские качества, поэтому получить строго выраженное потомство с нужными характеристиками весьма проблематично. Но этот способ прост и дешев, что делает его пригодным для нужд лесного хозяйства.

Множественный массовый выбор более эффективен, поскольку он перебирает несколько потомков. Требует значительных затрат времени, однако позволяет получить сельскохозяйственный урожай с нужными показателями качества.

При индивидуальном отборе отбирают особь с необходимыми характеристиками для получения генетически однородных организмов (так называемых «чистых линий»).

Этот метод создает новые сорта самоопыляющихся растений (то есть когда в размножении участвует только одна особь).

Гибридизация

Гибридизация направлена ​​на получение гибридов с новыми наследственными свойствами. Их получают половым скрещиванием генетически гетерогенных организмов.

Гибридизация может происходить как внутри вида, так и между видами или родами. Типы гибридизации показаны на следующей диаграмме.

В инбридинге проявляется эффект гетерозиса, т е когда помеси превосходят своих родителей по ряду значимых качеств. Классический пример гетерозиса в животноводстве — мул, гибрид осла и лошади. Это сильное и выносливое животное способно работать в гораздо более сложных условиях, чем родительские формы.

Что касается растениеводства, то примеров еще больше. В частности, всем известный грейпфрут представляет собой гибрид грейпфрута и апельсина, а скрещивание степной вишни с черемухой привело к созданию церападуса.

От матери (вишни) этот гибрид унаследовал крупные сладкие плоды, а от отца (черемухи) — мощную корневую систему и морозостойкость.

Селекция и генетика

Успехи, достигнутые в области селекции, были бы невозможны без применения передовых методов генетики, изучающей законы наследственности и изменчивости живых организмов. Именно генетика лежит в основе теории индивидуального и массового отбора и межпородного скрещивания.

Благодаря ему разработаны принципиально новые методы отбора исходного материала и улучшены практически все сорта культурных растений.

Особо перспективными направлениями следует признать создание гетерозисных гибридов, искусственный мутагенез (инициация наследственных изменений под действием физических и химических факторов), полиплоидию (множественное увеличение числа хромосом в клетках растений), клеточную инженерию и генетику.

Использование в селекционном процессе современных методов генетики позволило получить гетерозисные гибриды подсолнечника, кукурузы и многих овощных культур. Ведутся опыты по получению полиплоидных гибридов сахарной свеклы, гречихи и других растений.

Изучается влияние радиации и химикатов на зерновые и бобовые культуры с целью получения мутантных сортов с ценными биологическими свойствами.

Таким образом, будучи отдельными науками, селекция и генетика обогащают друг друга. Генетика положила начало селекционной работе, а селекция дала генетике фактический материал, полученный в результате выведения новых сортов.

Встретив странного вида существо неизвестного происхождения, не лишенный юмора человек, скорее всего, назовет его помесью бульдога и носорога. На самом деле такой гибрид трудно себе представить: слишком велика родовая разница.

Да и удобство такой переправы более чем сомнительно. Но подбор универсального солдата с выдающимися боевыми качествами (сильный, выносливый, бесстрашный и т.д.) волнует многие умы.

Не исключено, что работы в этом направлении ведутся в секретных лабораториях некоторых стран…