Біологія для учнів та вчителів

Предмет, завдання і методи селекції

Селекція - це наука про шляхи створення нових і поліпшення вже існуючих сортів культурних рослин, порід домашніх тварин і штамів мікроорганізмів з цінними для практики ознаками і властивостями.

Виникнення селекції як науки пов'язано з необхідністю вирішення такої глобальної, життєво важливої ​​проблеми всього людства, як продовольча проблема. Для її вирішення потрібно не тільки постійно вдосконалювати традиційні методи ведення сільського господарства (інтенсивна обробка грунту, внесення оптимальних доз мінеральних і органічних добрив, здійснення комплексу заходів щодо збереження та підвищення родючості грунтів і ін.), Але і використовувати нові наукові методи виробництва продуктів харчування в умовах інтенсивного землеробства.

Селекція високопродуктивних форм живих організмів є найефективнішим і найбільш економічно вигідним способом підвищення продуктивності сільського господарства. Доведено, що внесок селекції в підвищення в два рази врожайності основних сільськогосподарських культур, досягнуте за останню чверть століття в розвинених країнах, становить близько 50%. Так звану «зелену революцію» в землеробстві Мексики, Індії та ряду інших країн зробило впровадження низькорослих (з висотою стебла 100-110 см), напівкарликових (80-100 см) і карликових (60-80 см) сортів рису, пшениці та ін. вони характеризуються не тільки високою стійкістю до вилягання, а й високою продуктивністю колоса, головним чином за рахунок підвищеної кількості в ньому зернівок. Такі сорти забезпечують врожайність вище 60 ц / га. Виробництво пшениці в Мексиці та Індії з 1950 по 1970 р зросла більш ніж в 8 разів; посівна площа збільшилася вдвічі, а урожай - вчетверо. Подібні сорти пшениці створені і вУкаіни (наприклад, Донська напівкарликова і Миронівська низькоросла).

У деяких випадках селекція буквально досягла межі: є породи курей, що несуть яйця практично кожен день.

Подальша селекція йде в напрямку «найвищої оплати корму», т. Е. Створення порід, що дають найбільший вихід продукції при найменших затратах корму.

Завдання сучасної селекції випливають з її визначення - це виведення нових і вдосконалення вже існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів.

Сортом, породою і штамом називають стійку групу (популяцію) живих організмів, штучно створену людиною і має певні спадкові особливості. Всі особини усередині породи, сорту і штаму мають ідентичні, спадково закріплені морфологічні, фізіолого-біо-хімічні та господарські ознаки і властивості, а також однотипну реакцію на дію факторів зовнішнього середовища.

Цілі і завдання селекції як науки обумовлені рівнем агротехніки і зоотехніки, індустріалізації рослинництва і тваринництва. Наприклад, виведені породи курей, які не знижують продуктивності в умовах великої скупченості тварин на птахофабриках. ДляУкаіни і Білорусі дуже важливим є створення сортів, продуктивних в умовах морозу без снігу при ясній погоді, пізніх заморозків і т. Д.

В останні роки особливого значення набуває селекція ряду комах і мікроорганізмів, які використовуються з метою біологічної боротьби зі шкідниками та збудниками хвороб культурних рослин.

Яскравим прикладом селекції з урахуванням потреб ринку служить хутрове звірівництво. Наприклад, при вирощуванні таких цінних звірів, як норка, видра, лисиця та ін. Відбираються тварини з таким генотипом, який найбільше відповідає постійно мінливій моді відносно забарвлення і відтінків хутра.

Таким чином, розвиток селекції має грунтуватися на законах генетики як науки про спадковість і мінливість, оскільки властивості живих організмів визначаються їх генотипом і схильні до спадкової і модифікаційної мінливості. Саме генетика прокладає шляхи ефективного управління спадковістю і мінливістю організмів. Разом з тим селекція спирається і на досягнення інших наук: систематики та географії рослин і тварин, цитології, ембріології, біології індивідуального розвитку, молекулярної біології, фізіології та біохімії. Бурхливий розвиток цих напрямків природознавства відкриває абсолютно нові перспективи. Вже на сьогоднішній день генетика вийшла на рівень цілеспрямованого конструювання організмів з потрібними ознаками і властивостями.

Генетиці належить визначальна роль у вирішенні практично всіх селекційних завдань. Вона допомагає раціонально, на основі законів спадковості і мінливості, планувати селекційний процес з урахуванням особливостей успадкування кожного конкретного ознаки. Досягнення генетики, закон гомологічних рядів спадкової мінливості, застосування тестів для ранньої діагностики селекційної перспективності вихідного матеріалу, розробка методів експериментального мутагенезу і віддаленій гібридизації в поєднанні з поліплоі-дізаціей, пошук методів управління процесами рекомбінації і ефективного відбору найбільш цінних генотипів з потрібним комплексом ознакою і властивостей дали можливість розширити джерела вихідного матеріалу для селекції. Крім того, широке використання в останні роки методів біотехнології, культури клітин і тканин дозволили значно прискорити селекційний процес і поставити його на якісно нову основу. Цей далеко не повний перелік вкладу генетики в селекцію дає уявлення про те, що сучасна селекція немислима без використання досягнень генетики.

Успіх роботи селекціонера в значній мірі залежить від правильності вибору вихідного матеріалу (видів, сортів, порід) для селекції, вивчення його походження і еволюції, використання в селекційному процесі організмів з цінними ознаками і властивостями. Пошук потрібних форм ведеться з урахуванням всього світового генофонду в певній послідовності. Перш за все використовуються місцеві форми з потрібними ознаками і властивостями, потім застосовуються методи інтродукції та акліматизації (т. Е. Залучаються форми, провзрастающіе в інших країнах або в інших кліматичних зонах) і, нарешті, методи експериментального мутагенезу та генетичної інженерії.

З метою вивчення різноманіття і географічного поширення культурних рослин Н. І. Вавилов з 1924 року і до кінця 30-х рр. організував 180 експедицій по самим важкодоступним і часто небезпечними районами земної кулі. В результаті цих експедицій М. І. Вавілов вивчив світові рослинні ресурси і встановив, що найбільша різноманітність форм виду зосереджено в тих районах, де цей вид виник. Крім того, була зібрана унікальна, найбільша в світі колекція культурних рослин (до 1940 р колекція включала близько 300 тис, зразків), які щорічно розмножуються в колекціях Всеукраїнського інституту рослинництва імені Н, І. Вавилова (ВІР) і широко використовуються селекціонерами як вихідний матеріал для створення нових сортів зернових, плодових, овочевих, технічних, лікарських та інших культур.

Центри походження найважливіших культурних рослин пов'язані з древніми вогнищами цивілізації і місцями первинного обробітку і селекції рослин. Подібні осередки одомашнення (центри походження) виявлено і у домашніх тварин.