РЕФЕРАТ |
На тему: |
« Методы селекции растений и животных,
отбор и гибридизация, формы отбора» |
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Формы отбора
2. Методы отбора и гибридизации
в селекции самоопыляющихся растений.
Работы А. П. Шехурдина и В. Н. Мамонтовой
Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Селекция — наука о
выведении новых сортов растений
и пород животных и об улучшении
уже существующих. Ее название происходит
от латинского слова selectio — отбор и
правильно отражает основную особенность
селекции; различные формы отбора являются
главной основой деятельности всех селекционеров.
Выделению селекции
как самостоятельной науки предшествовала
практическая селекция, в течение
длительного времени проводившаяся
чисто эмпирическим путем, а
сначала даже совершенно бессознательно.
Селекция растений
— одно из самых ранних достижений
человека. Селекция началась тогда,
когда человек стал одомашнивать
растения, выращивая их в контролируемых
условиях и отбирая те формы,
которые обеспечивали надежный
источник пищи. Эта первобытная
селекция растений, как и селекция
животных, становилась все более
продуктивной, вокруг этих источников
пищи постепенно оседали группы
людей. С развитием деревень
и городов количество рабочей
силы увеличивалось и люди могли уже
находить время для занятий искусствами
и религиями. Следовательно, с одомашниванием
растений и животных связана одна из самых
важных фаз в переходе человека от кочевого,
во многом индивидуалистического образа
жизни, к тому сложно организованному
обществу, которое существует сегодня.
Почти все современные продовольственные
культуры представляют собой прямой результат
человеческой деятельности в эпоху примитивного
сельского хозяйства.
На этом раннем этапе
селекция шла медленно и успехи ее
носили случайный характер. Она оставалась
искусством, а не наукой до тех пор, пока
в начале ХХ в. не были открыты и использованы
в селекции растений менделевские законы
наследственности. Однако, несмотря на
это, селекция всегда будет в какой-то
мере искусством. Как искусство, селекция
опирается на знание самого растения,
его морфологических особенностей и реакций
на условия внешней среды.
Как наука, селекция
растений основывается на принципах
генетики. Генетика объяснила наследственность,
и ее законы позволили заранее
предвидеть результаты селекции.
Вначале внимание генетиков было
сосредоточено на генах, влияющих
на качественные признаки: окраску,
морфологические особенности, устойчивость
к болезням. Позже генетики стали
изучать количественные признаки:
урожайность, высоту растения, раннеспелость
и другие.
Селекция растений
и животных — это одна из
форм эволюции, которая во многих
отношениях подчиняется тем же
принципам, что и эволюция видов
в природе, но с одним важным
отличием: естественный отбор заменен
здесь, по крайней мере, частично,
сознательным отбором, проводимым
человеком.
Основными методами
селекции являются отбор и
гибридизация, наряду с новыми
методами, основанными на достижениях
генетики: методом выведения самоопыленных
линий и последующего получения линейных
гибридов, методом экспериментальной
полиплоидии, методом экспериментального
мутагенеза. Целесообразность применения
тех или иных методов селекции к определенным
живым организмам во многом зависит от
способов их размножения. Это самоопыляющиеся,
перекрестноопыляющиеся, вегетативно
размножаемые растения, животные и микроорганизмы.
1. ФОРМЫ ОТБОРА
Селекция как наука
создана трудами Чарльза Дарвина
(1809—1882), который произвел тщательный
анализ деятельности селекционеров
и на основании этого анализа
создал учение об искусственном отборе.
Книга Дарвина «Происхождение видов
путем естественного отбора, или
Сохранение благоприятствуемых пород
в борьбе за жизнь» была опубликована
24 ноября 1859 г., и эту дату считают
временем появления селекции как
науки, т. к. учение об искусственном
отборе в развернутой форме было
изложено именно в этом труде Дарвина.
Дарвин выделил три
формы отбора, имеющих место у
культурных растений и домашних
животных: методический, бессознательный
и естественный отбор.
Естественный отбор
создал те формы растений и
животных, которые затем были
введены человеком в культуру
и подвергнуты одомашниванию,
и продолжал и продолжает действовать
на них и после их одомашнивания
человеком. Это воздействие естественного
отбора происходит помимо воли
и желания человека, вызывая изменения,
связанные с приспособлением
к новым условиям, которые созданы
человеком в процессе одомашнивания.
Многие особенности сортов растений
и пород животных, нередко совсем
нежелательные для человека, созданы
таким воздействием естественного
отбора.
Бессознательный отбор
производился человеком давно
и выражался в сохранении на
племя лучших экземпляров и
уничтожении худших без сознательного
намерения вывести улучшенную
породу. Многие особенности домашних
животных созданы в результате
такого бессознательного отбора,
проводившегося в течение десятков
тысячелетий.
Методический отбор
отличается от бессознательного
тем, что человек сознательно
и систематически стремится к
изменению породы (сорта) в сторону
известного и заранее установленного
идеала.
В глубокой древности,
а в настоящее время у экономически
отсталых народностей методический
отбор имел и имеет сравнительно
примитивную форму, но уже в
Древнем Риме он приобрел довольно
сложный и совершенный характер.
Наиболее широкое распространение
и совершенную форму методический
отбор получил после развития
капиталистических отношений в
сельском хозяйстве некоторых
стран Западной Европы. В этих
странах широкое распространение
получили сельскохозяйственные
выставки, на которых лучшие представители
пород и сортов получали ценные
призы и золотые медали, что
стало очень выгодным делом
и проводилось в широких масштабах
многими предприятиями и фирмами
и приняло промышленный характер.
В результате за
короткий период (менее 100 лет)
были достигнуты выдающиеся успехи
в деле улучшения культурных
растений и животных, и новые
породы, выведенные в Англии, не
только значительно увеличили
производительность сельского хозяйства,
но и пользовались широким
спросом на международном рынке
и приносили большие прибыли
английским селекционерам и заводчикам.
В этот же период во Франции была выведена
новая порода тонкорунных овец, а в России
А. Т. Болотовым — новые сорта яблони.
Приемы и методы, разработанные
отдельными селекционерами, обеспечивающие
максимальную эффективность искусственного
отбора. Это:
1) правильность выбора
исходного материала для селекции;
2) правильная постановка
цели селекции;
3) проведение селекции
в достаточно широких масштабах
и возможно более жесткая трактовка
материала на всех этапах селекции;
4) проведение отбора только
по одному основному свойству,
а не сразу по многим.
Учение об искусственном
отборе послужило теоретической
основой для практической деятельности
целого поколения селекционеров
и значительно повысило эффективность
их работы. Так, в частности, учение
Ч. Дарвина оказало сильное влияние
на деятельность крупнейшего русского
селекционера в области селекции
плодовых и ягодных культур И.
В. Мичурина, который вывел сорта,
имеющие огромное экономическое
значение для средней полосы нашей
страны.
2. МЕТОДЫ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ОТБОРА
И ГИБРИДИЗАЦИИ В СЕЛЕКЦИИ
САМООПЫЛЯЮЩИХСЯ РАСТЕНИЙ. РАБОТЫ
А. П. ШЕХУРДИНА И В. Н.
МАМОНТОВОЙ
Среди культурных растений есть
большая группа самоопыляющихся, имеющих
разнообразные приспособления, содействующие
самоопылению и предотвращающие
возможность перекрестного опыления.
Так, у ячменя, пшеницы, овса есть нераскрывающиеся,
или клейстогамные, цветки, у которых
самоопыление происходит нередко еще
до того, как колос появится из влагалища.
У хлопчатника тычиночные нити образуют
колонку, через которую и продвигается
достигший зрелости пестик, захватывая
при этом пыльцу. Существуют и другие приспособления
к постоянному самоопылению.
Преобладание самоопыления
накладывает резкий отпечаток
на биологию размножения, физиологию
и генотипические особенности
таких растений. Самоопыление приводит
к тому, что все рецессивные
мутации подвергаются воздействию
естественного отбора. Полезные
изменения закрепляются и получают
широкое распространение, а вредные
— уничтожаются. Вследствие этого
в генофонде самоопылителей отсутствуют
вредные (летальные или полулетальные)
гены; вместе с тем у самоопылителей
не бывает гетерозиса (гибридная
мощность), связанного с гетерозиготностью.
Популяции самоопыляющихся
растений, сложившиеся под влиянием
естественного отбора и бессознательного
искусственного отбора, представляют
собой сложные смеси различных
гомозиготных линий.
Методический отбор
вначале имел форму массового
отбора и состоял в выделении,
сохранении и использовании для
посева семян лучших растений
и использовании для потребительских
целей средних и худших.
Деятельность первых
селекционных станций и семеноводческих
фирм начиналась с массового
отбора, проводившегося внутри местных
сортов. Отбор селекционеры-специалисты
проводили в широких масштабах
и тщательно, по большому количеству
хозяйственно ценных признаков.
В результате улучшение местных
сортов происходило значительно
быстрее, и сорта, созданные
массовым отбором, существенно
превосходили исходные местные
по ряду хозяйственно ценных
признаков.
Все же такие селекционные
сорта по своим основным особенностям
качественно не отличались от
местных. Они, как и местные
сорта, представляли собой смесь
многих различных гомозиготных
линий, были недостаточно однородны
и довольно быстро «вырождались»
в результате усиленного размножения
линий с менее ценными свойствами.
Эти недостатки сортов, получаемых
при помощи массового отбора,
уже давно заставляли селекционеров
искать другие способы селекции
самоопыляющихся растений.
Еще до опубликования
трудов Ч. Дарвина английский
селекционер Ле-Кутер (1836) успешно применил
индивидуальный отбор, основанный на получении
и размножении потомства от единичных
отборных растений. Но он довел этот метод
до крайности; он искал не просто лучшие
растения, а лучшие колосья на лучших растениях
и лучшие зерна на лучших колосьях. Это
очень осложняло отбор и надолго задерживало
его применение в селекции растений-самоопылителей.
Яльмар Нильсон (1901) устранил крайности
Ле-Кутера, остановившись на отборе отдельных
лучших растений на том основании, что
все семена в пределах одного растения
у самоопылителей наследственно равноценны,
и сделал индивидуальный отбор в такой
форме основным методом селекции растений-самоопылителей.
Индивидуальный отбор
у самоопыляющихся растений дает
возможность разделить исходный
местный сорт на составляющие
его гомозиготные линии, сравнить
их между собой, выделить среди
них наиболее ценные с хозяйственной
точки зрения, а затем размножить
лучшие для использования в
качестве лучших сортов.
Выведенные при помощи
индивидуального отбора сорта
качественно отличаются от местных
сортов-популяций и селекционных
сортов, полученных при помощи
массового отбора. Они обладают
высокой однородностью и устойчивостью,
а опасность вырождения при
длительном размножении без дополнительных
отборов минимальна.
Исследования В. И.
Иогансена и его учение о чистых линиях
создало теоретическую основу для метода
индивидуального отбора, после чего этот
метод под названием линатной селекции
получил очень широкое распространение
во всех странах мира.
Индивидуальный отбор
и в настоящее время незаменим,
когда нужно улучшить местный
сорт путем выделения из него
чистых линий, наиболее ценных
с хозяйственной точки зрения.
Систему индивидуального
отбора в России можно представить
следующим образом.
Семена исходного местного
сорта в возможно более однородных
условиях высеваются в питомнике
исходного материала. В этом
питомнике ведется наблюдение
за растениями, выделяются лучшие
и с каждого в отдельности
собираются семена. На следующий год
они высеваются в селекционном питомнике
первого года на отдельных делянках, делянки
сравниваются между собой, худшие бракуются,
а семена с лучших образуют семенной фонд
селекционного питомника второго года.
В этом питомнике также проводится сравнение
лучших семей на отдельных делянках (в
2-3 повторностях), худшие бракуются, а семена
лучших передаются в предварительное
сортоиспытание, где они высеваются в
большем числе повторностей, чем в селекционном
питомнике.
Семена наиболее выдающихся
семей могут быть сразу переданы
в конкурсное станционное сортоиспытание,
в которое потом поступают
и семена семей, оказавшихся
лучшими в предварительном сортоиспытании.
Потомства семей, показавших
себя лучшими в конкурсном сортоиспытании,
рассматриваются как новые сорта, получают
названия и передаются в Госсортсеть.
Сорта, прошедшие здесь успешно трехлетнее
испытание, допускаются к использованию
в определенных регионах страны.
Успех такой селекции
зависит главным образом от
качества исходного местного
сорта, размеров отбора в питомниках,
правильности браковки на всех
этапах селекционного процесса.
Такая селекция не создает
новые сорта, а только выявляет
уже существующие.