Основи селекції

Вертьянов С. Ю.

Селекцією (лат. selectio відбір) називають комплексну біологічну дисципліну, спрямовану на виведення сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів з потрібними людині ознаками. Всі сучасні сорти рослин і породи домашніх тварин, на використанні яких заснована життя цивілізації, створені за допомогою селекції. Поява цих культурних форм виявилося можливим в основному завдяки властивій природним організмам комбінатівной спадкової мінливості, що полягає в перекомбінаціі генів при схрещуванні.

Зрозуміти суть явищ, що відбуваються при селекції, можна лише на основі генетичних знань. Тому селекція як наука виникла відносно недавно.

Створення сортів рослин та порід тварин

Видатний російська генетик і селекціонер М. І. Вавилов вказував, що для успішної селекційної роботи необхідно вивчати та аналізувати:

-- вихідне сортове різноманіття культурних рослин і видова різноманітність диких рослин, що є об'єктами селекції;

-- закономірності спадкової мінливості при гібридизації та мутації;

-- роль середовища в розвитку досліджуваних ознак;

-- форми штучного добору, спрямовані на посилення та закріплення бажаних ознак.

Що ж таке сорт чи порода? Під сортом, породою, штамом розуміють групу організмів з певним генотипом, штучно виведених людиною і що володіють заданими спадковими властивостями: продуктивністю, морфологічними та фізіологічними ознаками. Причому властивості сорту або породи виявляються найбільш повно лише при правильному культивуванні (добриві, поливанні тощо), зміст (годівлю, виховання) і сприятливих зовнішніх умовах.

Цінність породи тварин визначається кількістю і якістю отримуваного продукту. Для великої рогатої худоби важливі жива вага, величина удою, жирність молока та вміст у ньому білка. Цінність сорту культурної рослини визначається врожайністю, харчовими властивостями, якістю одержуваного сировини для промисловості (бавовна, льон) та ін

Продуктивність культурних рослин набагато вище продуктивності диких видів, але разом з тим культурні рослини позбавлені захисних гірких і отруйних речовин, колючок та шипів. Перетворення диких тварин і рослин у культурні форми називають одомашнення. З багатьох тисяч видів хребетних людині вдалося одомашнити тільки 20. Здавна одомашнені вівця, коза, кінь, собака, індичка, свиня, а в XX ст. з розвитком хутрових господарств одомашнені та хутрові звірі.

У культурних форм організмів штучно розвинені корисні для людини ознаки, які у природних умовах даремні або навіть шкідливі. Здатність курей давати по 300-400 яєць на рік в дикій природі позбавлена сенсу, оскільки така кількість яєць вони не зможуть насиджує. Коровам для годування телят вистачає десятків-сотень кілограмів молока, а надої сучасних порід між готелями становить до 15 000 кг.

З сотень тисяч видів вищих рослин людина окультурив тільки 150, причому деякі зовсім недавно. Так, соняшник і цукровий буряк почали вирощувати лише в XIX столітті, а м'яту - у XX.

Центри походження культурних рослин

Перш ніж почати виведення нового сорту, селекціонер підбирає з диких видів і культурних сортів екземпляри, наділені цікавлять його властивостями. Успіх селекційної роботи багато в чому залежить від ступеня різноманітності вихідних рослин.

Вирішуючи проблему генетичного матеріалу для селекції, М. І. Вавілов з колективом співробітників у численних експедиціях обстежив земну кулю і зібрав близько 250 тис. зразків культурних рослин. У результаті виявилося вісім районів з найбільшим їх різноманітністю. Географічно вони збіглися з осередками древніх цивілізацій. Подальші дослідження вчених виявили ще чотири райони: Австралійський, Африканський, Північноамериканський і Європейсько-Сибірський.

Якщо раніше передбачалося, що обробіток окультурених сортів почалося в родючих долинах Нілу, Тигру, Євфрату та інших великих рік, то після досліджень Вавилова стало зрозуміло, що всі культурні рослини з'явилися в гірських районах тропіків, субтропіків і помірної зони.

Батьківщиною картоплі вважається Південна Америка, рису - Китай і Японія, кукурудзи - Мексика, пшениці і жита - Середня Азія і Закавказзя. показали археологічні дослідження, пов'язані і райони одомашнення тварин. В Індії та Південному Китаї вперше одомашнені кури, качки, гуси, свині, а на території Малої і Середньої Азії та Афганістану було одомашнені вівці. Предком свині вважається дикий кабан, домашньої курки - дика червона курка джунглів, а домашньої кішки - дика африканська кішка. Всього Вавілов виділив сім основних центрів, які називаються центрами доместикації (? лат. domesticus домашній).

Закон гомологічних рядів спадкової мінливості. Вивчаючи багатющу колекцію рослин, Н. І. Вавилов виявив, що ряди мінливості різних видів схожі між собою. Одні й ті ж ознаки в цих рядах стійко повторюються. У м'яких пшениці існують сорти з остистими, безостий і полуостістимі колоссям, присутні і варіації кольору: белоколосие, красноколосие, черноколосие. Споріднені м'якої пшениці види мають ті ж варіації.

Свої узагальнення Вавилов сформулював у вигляді закону: "Види і пологи, генетично близькі, характеризуються подібними рядами спадкової мінливості з такою правильністю, що, знаючи ряд форм у межах одного виду, можна передбачати знаходження паралельних форм у інших видів і родів ".

Закон гомологічних рядів дозволяє на основі вивчення мінливості будь-якого виду передбачити наявність схожих ознак у споріднених видів і домагатися їх отримання методами селекції. Точно так само періодична система елементів Д. І. Менделєєва передбачала наявність ще не відкритих елементів і їх властивості. Високо оцінюючи відкриття Вавилова, колеги назвали його Менделєєвим в біології.

Н. І. Вавилов вказував на застосовність відкритої ним закономірності і до тварин. Так, у гризунів існують гомологічні ряди мінливості за забарвленням вовни. Паралелізм спадкової мінливості простежується і між далекими краєвидами, хоча виражений менш повно. У ссавців спостерігається альбінізм і відсутність вовни, у птахів - альбінізм і відсутність пір'я, у риб - відсутність луски. У тварини виявлені багато спадкові захворювання і потворність, подібні з спостерігаються у людини. На тварини з такими аномаліями вивчають хвороби людини. Гемофілія буває у собак та мишей; катаракта очей - у собак, коней, мишей та щурів; вроджена глухота - у собак, мишей і морських свинок.

Подібність спадкової мінливості найрізноманітніших рослин і тварин, у тому числі далеких видів, на думку ряду вчених, може свідчити про наявність єдиного творчого задуму Творця. Принцип, за яким був складений ряд властивостей рослин або тварин одного виду, проявився у будові і зовнішній формі безлічі інших видів.

Питання вчителя

1. Що називають селекцією в широкому і вузькому сенсах?

2. Які процеси носять назву одомашнення?

3. Охарактеризуйте сім основних центрів доместикації.

4. Сформулюйте закон гомологічних рядів.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту www.portal-slovo.ru/