Тести для учнів
Головне завдання селекції:
Запитання 2
. В основі селекції знаходиться:
Запитання 3
Який учений виявив центри походження рослин:
Запитання 4
«Еволюцією, спрямованою волею людини», за словами М. Вавилова, можна назвати:
Запитання 5
На ранніх етапах одомашнення рослин і тварин використовувався:
Запитання 6
Індивідуальний добір:
Запитання 7
Групу найбільш схожих за будовою та життєдіятельністю тварин, створених для сільськогосподарських цілей людиною, називають:
Запитання 8
Явище переваги першого покоління гібридів за рядом ознак властивостей над обома батьківськими формами:
Запитання 9
Які методи селекції використовуються в селекції рослин:
Запитання 10
Історична батьківщина культурних рослин, де були сформовані їх генотип та фенотип - це:
Запитання 11
Який вид гібридизації НЕ існує:
Запитання 12
Яким шляхом здіснюється в селекції рослин виведення нових сортів:
Запитання 13
Штучний відбір сприяє появі:
Запитання 14
При штучному відборі формуються ознаки, корисні:
Запитання 15
Метод отримання нових сортів рослин шляхом впливу на організм ультрафіолетовими або рентгенівськими променями називають:
ОСНОВИ СЕЛЕКЦІЇ Й БІОТЕХНОЛОГІЇ
Згадаєте! Що таке порода тварин, сорт рослин, чисті лінії, генофонд?
Однієї з найбільш важливих галузей практичного застосування генетики є селекція. Селекція (від лат. селекцио -вибір, добір) - наука про теоретичні основи й методи створення нових і поліпшення існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів. Теоретичною основою селекції є генетика й вчення про штучний добір. Селекціонер повинен бути добре знаком з біологією розмноження й розвитку тих видів, з якими він працює, особливостями їхніх фізіологічних процесів.
Завдання сучасної селекції-це підвищення продуктивності існуючих, а також виведення нових, більше продуктивних сортів культурних рослин, порід свійських тварин і штамів корисних мікроорганізмів, пристосованих до умов сучасного сільського господарства й промисловості. Селекція бере участь у рішенні основного завдання сільського господарства - забезпеченні максимального виробництва харчових продуктів при мінімальних витратах. Над цим у нашій країні працюють різноманітні науково-дослідні інститути, сортоиспытательные станції, племінні господарства й ін.
Визначаючи завдання селекції, Н.И. Вавилов звертало увагу на те, що для поліпшення якості існуючих і створення нових порід і сортів необхідно вивчати й ураховувати розмаїтість вихідного матеріалу, спадкоємну мінливість організмів, роль середовища перебування у формуванні фенотипу, закономірності спадкування при гібридизації й визначати форми штучного добору, які будуть використатися в селекційній роботі.
Особливе значення для успіху селекційної роботи має генетична розмаїтістьвихідного матеріалу. Генофонд існуючих порід свійських тварин, сортів культурних рослин, штамів мікроорганізмів значно обмежений у порівнянні з вихідними видами предків. Тому вчені шукають їхні ознаки, що цікавлять, серед диких видів, які служать резервом для проведення селекційної роботи. Це і є однією із причин необхідності охорони генофонду всіх видів організмів.
Поняття про сорт рослин, породі тварин, штамі мікроорганізмів. Породою тварин або сортом рослинназивають сукупність особин одного виду (популяції) з певними спадкоємними особливостями (продуктивністю, морфологічними й фізіологічними ознаками), створеними людиною в результаті штучного добору.
Штамом (від нем. штам - стовбур, основа, родина) називають чисту культуру (тобто потомство однієї клітини) мікроорганізмів.
В відмінність від природних популяцій, порода, сорт або штам не можуть тривалий час існувати без постійної уваги до них людини. Для кожної породи, сорту або штаму характерна певна реакція на умови середовища перебування. Це означає, що їхні позитивні якості можуть виявитися тільки при певній інтенсивності дії факторів навколишнього середовища (умов змісту тварин, прийомів вирощування рослин, культивування мікроорганізмів, певних кліматичних впливів і ін.). Породи тварин і сорту рослин, високопродуктивні в одних географічних зонах, не завжди придатні для використання в інші. Тому вчені в науково-практичних установах всебічно досліджують властивості нових порід і сортів і перевіряють їхня придатність для исполь-
зования в певній кліматичній зоні, тобто здійснюють їхнє районування.
Районування - комплекс заходів, спрямованих на перевірку відповідності властивостей тих або інших порід або сортів умовам певної природної зони. Районування є неодмінною умовою раціонального використання порід і сортів на території будь-якої країни.
Основні методи селекції - це штучний добір і гібридизація. Теорію штучного добору створив видатний англійський учений Ч. Дарвін {мал. 1). Основні положення своєї теорії він виклав у роботі «Походження видів шляхом природного добору, або збереження благоприятствуемых порід у боротьбі за життя» і надалі розвив у книзі «Зміни домашніх тваринних і культурних рослин під впливом одомашнювання» . На думку Ч. Дарвіна, формування порід і сортів почалося із приручення людиною диких видів тварин і вирощування диких видів рослин. Він показав, що в основі значної розмаїтості порід і сортів лежить тільки невелика кількість видів диких предків. Таким чином, порода тварин або сорт рослин не є самостійним видом, а тільки групою особин певного виду, що відрізняється від інших подібних сукупностей певними спадкоємними ознаками. Розвиваючи в різних напрямках ознаки одного або декількох видів диких предків, людина створив безліч порід і сортів. Наприклад, предком всіх порід голублячи (понад 450) уважають скелястого голуба.
По Ч. Дарвінові, механізм штучного добору такий. Серед безлічі тварин або рослин певного виду людина помічає окремих особин, що відрізняються від інших станами ознак, що зацікавили його, і відбирає їх для подальшого розмноження. Серед нащадків відібраних виробників проводять добір: особин, що успадкували від батьків бажані для людини стану ознак, відбирають для подальшого розмноження. З покоління в покоління бажане для людини стан ознаки розвивається усе більше, оскільки як виробників відбирають особин, у яких воно виражено краще. Одночасно шляхом гібридизації людин може з'єднувати (комбінувати) у нащадках корисні для нього ознаки різних батьківських форм. Добір по певних ознаках, як правило, приведе до змін і деяких інших пов'язаних з ними ознак (корелятивна, або співвідносна, мінливість), а згодом -ик значній перебудові організмів, тобто до створення нового сорту або породи.
Ч. Дарвін показав, що на початкових етапах створення культурних форм діяв несвідомий добір. Надаючи переваги при розмноженні певним особинам, людина з-
знательно не ставив перед собою завдання вивести нові породи й сорти й не застосовував різні системи схрещування й типи штучного добору. Тільки в другій половині XVIII ст. несвідома форма штучного добору була замінена планової (методичної). У її основі - підбор батьківських пар, застосування різних варіантів схрещування й плановий добір серед отриманого потомства по певних ознаках, що дає можливість виводити породи або сорти із заздалегідь запланованими властивостями.
Таким чином, штучний добір - це вибір людиною найцінніших у господарському відношенні тварин, рослин, мікроорганізмів для одержання від них нащадків з бажаними станами ознак. Штучний добір - найбільш важливий елемент будь-якої селекційної роботи. Він необхідний не тільки для виділення кращих за своїми показниками форм і збереження досягнутих результатів, але й для їхнього подальшого вдосконалення.
Як ми вже відзначали, необхідною умовою ефективного штучного добору є розмаїтість вихідного матеріалу. Його збільшенню сприяє використання в селекційній роботі виробників різного географічного походження, вплив різноманітних факторів, зокрема мутагенних. Якщо розмаїтість вихідного матеріалу незначно, штучний добір виявляється малоефективним. Для самоплідних або самопильних організмів штучний добір буде ефективним доти, поки з вихідної, неоднорідної по генетичному складі групи особин не будуть виділені чисті лінії. Подальший добір у чистих лініях організмів, гомозиготних по більшості генів, результатів практично не дає, а джерелом спадкоємних змін у них можуть бути тільки мутації.
В своєму класичному експерименті датський генетик В. Иоганнсен від різних рослин квасолі відібрав дві групи насінь: з найбільшою й найменшою масою. У межах кожної із цих чистих ліній (квасоля - самопильна рослина) він проводив добір відповідно на збільшення або зменшення маси насінь. В обох випадках протягом шести поколінь добір не дав помітних результатів.
Ознаки або їхні стани, що відбирають людиною, не завжди виявляються корисними для самих організмів: створені породи й сорти часто не здатні до самостійного існування й вимагають постійної турботи людини. Наприклад, складно представити, яким образом можуть урятуватися від хижаків у природі м'ясні породи великої рогатої худоби з масивним тілом і короткими ногами (мал. 81). У процесі штучного добору фе-нотипическая мінливість організмів зростає, а їхня загальна життєздатність знижується. На породу або сорт, створені людиною, одночасно діє й весь комплекс факторів ок-
ружающей середовища (напр., кліматичні умови, вплив інших організмів та ін.). Тому людина повинен створювати умови, найбільш сприятливі для розвитку тих або інших ознак або їхніх станів.
Штучний добір здійснюють у двох формах: масової або індивідуальної. При масовому доборі з вихідного матеріалу відбирають особин з особливостями фенотипу, які цікавлять селекціонерів. Хоча масовий добір простий у застосуванні й дає непогані результати, однак має й ряд недоліків. Групи особин, подібних по фенотипі, можуть виявитися генотипически різнорідними (гомозиготними по домінантним аллелям або гетерозиготними). Це обов'язково буде впливати на ефективність добору: при схрещуванні між собою гетерозиготних організмів у гібридів перших поколінь зміни ознак у бажану для селекціонерів сторону можуть відбуватися досить швидко, але в міру нагромадження гомозиготних особин ефективність добору буде знижуватися.
Кращі результати дає індивідуальний добір, коли для подальшого розмноження вибирають особин на підставі вивчення як їхнього фенотипу, так і генотипу. Про спадкоємний матеріал цих організмів можна довідатися, вивчаючи їхні родоводи, за допомогою схрещувань, що аналізують, і ін. методів.
ВИСНОВКИ
Селекція - наука про теоретичні основи й методи створення нових і поліпшення вже існуючих порід тварин, сортів рослин і штамів мікроорганізмів. Основними методами селекції є штучний добір і гібридизація.
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ:
1. Що таке селекція? Які її завдання? 2. Що таке порода тварин, сорт рослин, штам мікроорганізмів? 3. Що таке районування? Для чого його здійснюють? 4. Що таке штучний добір? 5. Хто автор теорії штучного добору і які її основні положення? б. Від чого залежить ефективність штучного добору? У яких формах проводять штучний добір?
Подумайте! Чому результати індивідуального добору, як правило, більше ефективні, чим масового?
Розвиток селекції у тваринництві.
Усі свійські тварини походять від диких предків. Найраніше, у середині кам'яного віку був одомашнений собака; предками його були вовк і, можливо, шакал.
Наприкінці кам'яного віку були одомашнені свині, вівці, кози, велика рогата худоба, згодом - коні. Свині походять від диких європейських і азійських кабанів, вівці - від диких європейських овець, кози - від гвинторогого козла, велика рогата худоба - від тура, коні - від тарпана і коня Пржевальського.
З глибокої давнини людина вела безперервний добір свійських тварин, залишаючи на розплід як плідників ті особини, в яких та чи Інша спадкова ознака була найпомітнішою і найбільше задовольняла вимогам (економічним, естетичним тощо). Усі інші особини не допускалися до розмноження і використовувалися для задоволення господарських потреб (на м'ясо, як робоча худоба тощо). Спочатку цей добір був несвідомим (для задоволення потреб, без мети поліпшення чи виведення), а далі поступово почав набувати характеру примітивного методичного добору.
Завдяки добору упродовж тисячоліть сформувалися численні місцеві породи, пристосовані до специфічних умов різних територій проживання людини та її потреб. Нині для виведення нових і поліпшення існуючого порід свійських тварин селекціонер" використовують у принципі такі самі методи, як і в рослинництві.
Велике значення має добір плідників за цінними господарськими ознаками та екстер'єром тварин. Екстер'єр - сукупність фенотипових ознак тварини. Беруться до уваги будова тіла і співвідношення розмірів частин тіла, оскільки зовнішні форми тварини та її внутрішні якості взаємозв'язані. За екстер'єром визначають породність тварин, типовість, індивідуальні особливості, вікову мінливість, кондицію, стан здоров'я і тип продуктивності.
У разі селекції коней, свиней, овець, великої рогатої худоби м'ясних порід плідників оцінюють за фенотипом (екстер'єром) і за якістю потомства від них. У разі селекції великої рогатої худоби молочних порід добір проводять у три етапи. Попередній добір самців ґрунтується на відомостях про молочність матерів і сестер та на ознаках екстер'єру. Далі оцінюють плідників за продуктивністю потомства. Нарешті, кращих плідників схрещують з дочками, щоб з'ясувати, чи не мають вони летальних та інших небажаних генів. Від доброго самця можна дістати велике потомство, особливо якщо застосовувати штучне запліднення.
Велика заслуга щодо виведення нових порід свійських тварин належить видатному селекціонеру М. Ф. Іванову, який вивів високопродуктивні породи свиней і овець. Робота проводилась в Асканії Нова.
Завезені в Україну високопродуктивні білі англійські свині виявилися непристосованими до місцевих умов. І навпаки, місцева безпородна свиня характеризувалася витривалістю, доброю плодючістю, невибагливістю, але мала погані м'ясні якості. Селекціонер провів схрещування кнура білої англійської породи із свиноматками місцевої породи. Гібридні самки першого покоління знову були схрещені з чистопородним кнуром білої англійської породи. Із потомства були відібрані плідники з найціннішими ознаками, добре пристосовані до місцевих умов. Від них він спочатку отримав кілька інбредних ліній тварин, у результаті схрещування між якими вивів нову породу свиней - українську степову білу.
Користуючись цим самим методом, М. Ф. Іванов вивів нову породу овець - асканійську тонкорунну.
Схрещування свійських тварин з дикими предками дає плодюче потомство і може бути використане з метою селекції. М. Ф. Іванов у результаті схрещування тонкорунних овець з одним із підвидів диких баранів (муфлоном) вивів нову породу гірського мериноса. Казахський архаромеринос також виведений у результаті схрещування тонкорунних овець з диким бараном (архаром). Внаслідок схрещування великої рогатої худоби з горбатою худобою (зебу) отримано цінні групи молочної худоби.
Здебільшого міжвидові гібриди безплідні, оскільки у них не відбувається мейоз. Проте таке потомство може мати дуже велике практичне значення, оскільки в нього добре виражений гетерозис. Гібриди кобили з ослом - мули - дуже витривалі, мають велику фізичну силу, за тривалістю життя значно перевищують батьківські види; гібриди яка з великою рогатою худобою переважають вихідні форми за масою і здатністю до відгодівлі. У гібридів яка і великої рогатої худоби безплідні самці, а самки - плодючі. Гібриди одногорбого і двогорбого верблюдів також переважають вихідні види за розмірами і витривалістю. Тому для отримання таких гібридів з давніх часів проводились міжвидові схрещування.
Теоретичною базою селекції є генетика та еволюційне вчення. Академік В. І. Вавилов, даючи визначення селекції як науки, зазначав її комплексність і вказував, що для успішної роботи в галузі селекції рослин потрібно враховувати вихідне сортове і видове розмаїття їхніх генотипів, роль середовища для розвитку і виявлення спадкових ознак, закономірності успадкування під час гібридизації, вплив природного добору і форми штучного добору, спрямовані на виявлення і закріплення цінних ознак.
Породи свійських тварин і сорти культурних рослин, створених людиною, є популяціями організмів. Кожний сорт рослин і кожна порода свійських тварин характеризуються своїми спадковими особливостями, морфологічними і фізіологічними ознаками, певною продуктивністю і нормою реакції на зовнішнє середовище. Кожний сорт рослин і порода тварин щонайповніше виявляють свою продуктивність лише в певних умовах, для яких вони виведені.
Порода і сорт, з одного боку, можуть включати в себе тварин і рослини з нетотожними генотипами, що дає матеріал для селекції і поліпшення цінних для господарства ознак. З іншого боку, створюють лінійні групи, які отримують самозапиленням однієї рослини або близько спорідненим схрещуванням (інбридингом) перехреснозапильних рослин, а також тварин. Лінійні групи рослин і тварин характеризуються високою гомозиготністю. Під час розведення їх у потомстві немає розщеплення і господарські ознаки зберігаються у всіх представників цієї лінії, але подальший добір у межах чистих ліній неефективний.
Завдання сучасної селекції - підвищення продуктивності сортів і порід тварин. Однак нині важливими факторами інтенсифікації рослинництва і тваринництва стають: переведення їх на промислову основу; створення короткостеблових сортів зернових культур, придатних для збирання комбайном, сортів винограду, томатів, чайних кущів, бавовнику, пристосованих до збирання врожаю машинами, сортів овочевих культур для вирощування в теплицях. У тваринництві - створення груп тварин, придатних для утримування в тваринницьких комплексах, великої рогатої худоби, придатної для машинного доїння.
У нашій країні існує розгалужена мережа селекційних установ:
- інститутів,
- селекційних станцій,
- сортовипробувальних ділянок,
- племінних господарств.
У своїй роботі селекціонери використовують усю різноманітність дикорослих і культурних рослин та одомашнених тварин, бо чим різноманітніший вихідний матеріал, тим успішніше будуть реалізовані завдання, що стоять перед селекціонерами.
Селекція відіграє певну роль у збереженні різноманітності органічного світу. Коли на початку XX ст. в Європі збереглися лише поодинокі особини зубрів, то для врятування виду було проведено схрещування зубрів з бізонами. Нині, можливо, в природі вже зник кінь Пржевальського. Збереглося кілька груп цих тварин у зоопарках і заповіднику Асканія-Нова.
Для врятування виду і збереження гетерозиготності зоопарки різних країн обмінюються окремими особинами. Проведена гібридизація із свійськими кіньми і гібридів - з дикими кіньми. Частина коней Пржевальського відправлена на батьківщину, в Монголію, для відновлення зниклої популяції.
Підписатися на:
Дописи (Atom)
