Презентація на тему селекція
1 Селекція селекція це еволюція, що спрямовується волею людини (Н.И.Вавилов)
2 Селекція - наука, яка вивчає біологічні основи і методи створення нових порід тварин, сортів рослин, штамів мікроорганізмів, а також поліпшення вже існуючих форм. Галузь с.-г. виробництва, що займається виведенням сортів і гібридів с.-г. культур, порід тварин.
3 З методичної точки зору в селекції об'єднуються підходи властиві, з одного боку, для генетики, з іншого боку, для популяційної та еволюційної біології. Виходячи з цих підходів, селекція розробляє конкретні прийоми, які використовуються на практиці в поліпшенні окремих порід і сортів.
4 Спрямованість теоретичних і практичних досліджень в селекції завжди визначається конкретними потребами людини в різних аспектах. Головним з них є необхідність вирішення продовольчої проблеми, особливо в тих регіонах, які за своїми кліматично характеристикам є несприятливими для виробництва продуктів харчування. Так само як створення морозостійких, посухостійких сортів рослин, сортів стійких до вилягання, до впливу різких перепадів температур, до засоленості грунтів і т.д. Іншим прикладом використання напрацювань селекції є хутрове звірівництво, в якому велике значення мають потреби ринку. Подібних прикладів можна наводити дуже багато.
6 Моделі порід і сортів Сучасна селекція, особливо в розвинених країнах, до теперішнього часу досягла великих успіхів, причому створення нових порід і сортів і вдосконалення старих з кожним роком досягається з великими труднощами. Тому, в даний час в селекції більший упор роблять на моделювання т.зв. «Ідеальних» порід (вгорі) і сортів (внизу). При створенні таких моделей зазвичай враховують їх призначення і всі ті компоненти, з яких буде складатися показник продуктивності. Наприклад, при створенні моделі сучасного сорти ярої пшениці передбачається наявність великого прямого остистого колоса, зручного в обробці, міцного короткого стебла, стійкого до вилягання і зручного в механізованому прибиранні. (З С.Г. Інге-Вечтомова, 1989)
7 Продуктивність основним показником, який з точки зору селекції найбільш важливий, є показник продуктивності. До показника продуктивності можна, наприклад, віднести масу, зріст тварин, молочність, несучість, структуру вовни, врожайність, наявність певних компонентів в плодах, насінні і т.д.
8 Особливості ознак продуктивності По-перше, важливою особливістю практично всіх елементів продуктивності є їх безперервне варіювання, характерне для кількісних ознак. Друга основна особливість цих ознак - це залежність їх прояви від великого числа генів, що взаємодіють між собою. Т.ч. мова йде про те, що більшість з господарсько цінних ознак успадковується полигенно. Нарешті, третя особливість цих ознак полягає в тому, що вони схильні до впливу модифікаційної мінливості, яка ще більше нівелює різницю між фенотипами. Таким чином, мінливість за кількісними ознаками виявляється безперервної, а не дискретної.
9 Фактори успішності селекції величина мінливості селекціоніруемие ознаки; різниця між середньою величиною селекціоніруемие ознаки у відібраних тварин і середньою величиною цього ж ознаки в популяції (селекційний диференціал); частка генотипической мінливості в загальному фенотипическом різноманітності ознаки, тобто успадкованого; число відібраних ознак і генетичний зв'язок між ними; інтервал між поколіннями, який визначається як середній вік батьків при народженні потомства, призначеного для отримання наступного покоління.
10 Коефіцієнт успадкованого Відомо, що мінливість може бути обумовлена за рахунок дії факторів середовища (паратипових мінливість). З іншого боку, існує генотипическая мінливість, обумовлена змінами власне генотипу. Для виділення частки генотипической мінливості розраховують коефіцієнт успадкованого, який являє собою конкретну характеристику ознаки в даній групі особин. Цей показник варіює не тільки для різних ознак, але і для різних популяцій, в залежності від рівня їх гетерозиготності. Чим вище гетерозиготность, тим більше коефіцієнт успадкованого і тим ефективніше буде селекція за цією ознакою.
11 Штучний відбір Основним методичним прийомом, яким користуються в селекційній практиці, є відбір. Штучний відбір має багато подібностей з природним відбором, що є основним фактором еволюції, проте є і цілий ряд відмінностей. По-перше, штучний відбір завжди проводиться за певних умов, які обираються селекціонером. Умови можна варіювати за такими показниками як температура, вологість, освітленість, умови годівлі та ін. По-друге, штучний відбір, на відміну від природного, далеко не завжди ведеться в сторону прояви адаптивного ознаки, тому що спрямований на селекцію ознак вигідних лише для людини. Нарешті, по-третє, штучний відбір проводять при строго контрольованих схрещування невеликого числа особин, в той час як природний відбір переважно йде в умовах, що наближаються до панмиксии.
12 Масовий відбір У селекції існують два основних типи відбору: масовий і індивідуальний. Масовий відбір проводиться за зовнішніми фенотипическим характеристикам. Він може бути досить ефективний лише щодо ознак, контрольованих одним або небагатьма генами - якісних ознак. До якісних ознак відносять масть, колір і блиск шерсті, групи крові, рогатого або Комолов і т.п. Важливу роль в цьому випадку грає коефіцієнт успадкованого ознаки: чим вище його показник, тим ефективніше буде відбір.
13 Індивідуальний відбір Селекцію ознак, успадкованих полигенно, проводять, використовуючи індивідуальний тип відбору. Він заснований на всебічній оцінці генотипу рослини або тварини. Зазвичай отримують потомство селекціоніруемие організму і оцінюють його показники. При цьому популяцію поділяють на родини або використовують потомство від самозапилення окремих рослин (в тих випадках, де це можливо).
14 Типи схрещувань Відбір в селекції поєднується з різними типами схрещувань. Існує два основних типи схрещувань: інбридинг - близькоспоріднені схрещування і аутбридинг - неродинне схрещування. Різновидом аутбридинга є т.зв. кроссбрідінг - міжлінійне або міжпороднесхрещування. Наприклад, схрещуючи ослів з кіньми, отримують мулів і лошаків; бізонів з коровами - коровобізонов; пшеницю з житом - тритикале. Міжвидові схрещування далеко не завжди призводять до появи потомства. При цьому самі нащадки або стерильні, як мули, або їх плодовістость різко знижена, як у коровобізонов. Однак кроссбрідінг в межах одного виду дає цілком нормальних гібридів (метисів).
15 Приклади кроссбрідінга (з horse-of-dream.by.ru) мул мул
16 Інбридинг - застосовують для розкладання популяції на гомозиготні лінії з метою виявлення фенотипічних ефектів рецесивних генів і для гомозиготизації особин по генам, контролюючим селекціоніруемие ознака. Як правило, інбридинг супроводжується т.зв. инбредной депресією, обумовленої гомозиготних станом несприятливих рецесивних алелей. З іншого боку, інбридинг призводить до вирівнювання ліній, робить їх більш гомогенними за більшістю ознак і, отже, більш зручними для подальшого відбору. Інбредних виродження у кукурудзи; Р - сорт до початку інбридингу, J1 -J7 - покоління, отримані в результаті самозапилення (з С.М. Гершензона, 1979)
17 Аутбридинг, гетерозис На противагу інбридингу, аутбридинг підвищує рівень гетерозиготності потомства і, відповідно, рівень гетерозиготності популяції. До наслідків аутбридинга відноситься явище гетерозису (гібридної сили) яке проявляється в перевазі гібрида над обома батьківськими формами. Прояв гетерозису в різних поколіннях гібридної кукурудзи. 1,2 - вихідні батьківські форми, 3 - гібриди F1, - гібриди наступних поколінь (з Г.В. Гуляєва, 1977)
18 Гетерозис - широко застосовується в селекції рослин, однак механізм його до теперішнього часу залишається нез'ясованим. Існує кілька теорій, які пояснюють гетерозис; в т.ч. теорія «домінування», згідно з якою гетерозис обумовлений наявністю у гібридів підбору сприятливих домінантних алелів різних типів, взаємодіючих по комплементарному типу. Інші теорії - «сверхдоминирования» пояснює гетерозис за рахунок переваги гетерозиготного стану генотипу над гомозиготних; - теорія «компенсаторних комплексів» - гетерозис забезпечується комплексом генів, що нівелює негативні ефекти високого рівня гомозиготності і дає при гібридизації ефект гібридної сили. Особливістю гетерозису, що утрудняє використання в селекції, є загасання його ефекту в ряду поколінь. Шляхи закріплення гетерозису зазвичай пов'язують з перекладом гібридів до безстатевого розмноження.
19 Використання поліплоїдії Наступний генетичний ефект, який використовується в селекції - це полиплоидия. Як відомо, Автополіплоїдія призводить до збільшення розмірів клітин і всього організму. Полиплоидия дає хороші результати: - у рослин з невеликим числом хромосом; - у перекрестноопиляющіхся рослин; - у рослин, що культивуються для використання маси вегетативних органів. Широко відомі тетраплоїдні сорти злакових (жито, гречка), триплоїдні сорти цукрових буряків та ін.
20 Використання поліплоїдії У селекції використовується також ефекти Аллополіплоїдія. Це виражається в методі віддаленій гібридизації (міжвидовий і межродовой). Обмеженням цього методу служить стерильність аллополиплоидов, проте він цілком застосовний для форм, які можна розмножувати вегетативно. Віддалена гібридизація широко застосовується при отриманні нових форм плодових рослин, злаків.
21 Використання поліплоїдії Наприклад, в результаті гібридизації пшениці і жита був отриманий цілий ряд нових форм, об'єднаних назвою тритикале. Тритикале мають гарну зимостійкістю, стійкістю до хвороб і високою врожайністю. Колосся пшенично житнього амфидиплоидов тритикале (2) і вихідних видів пшениці (1) і жита (3). (З www. Dooksite.ru)
23 Використання мутацій Застосування радіаційних і хімічних мутагенних впливів також дозволяє селекціонерам отримувати нові корисні форми рослин, тварин і мікроорганізмів. Відомі, наприклад, роботи Густафсона по отриманню мутантів ячменю з підвищеною врожайністю зерна і укороченим стеблом. Індуковані радіацією перебудови хромосом були успішно використані В.А.Струнніковим в селекції шовкопряда. Метод Струнникова був заснований на отриманні в потомстві за допомогою системи збалансованих леталей лише особин чоловічої статі, тому що самці у шовкопряда утворюють кокони на 25-30% продуктивніші, ніж самки.
24 Використання мутацій Особливо інтенсивно індукований мутагенез застосовують в селекції мікроорганізмів. Зокрема, московській школі генетиків і селекціонерів під керівництвом С.І Аліханян вдалося шляхом обробки актиноміцетів різними мутагенами отримати цілий ряд форм, активно продукують антибіотики.
25 Таким чином, всі основні традиційні розділи генетики: гібридизація, мутаційний процес, генетика популяцій і ін. Знаходять своє застосування в селекції.