История селекции

История селекции

Первоначально в основе селекции лежал искусственный отбор, когда человек отбирает растения или животных с интересующими его признаками. До XVI—XVII вв. отбор происходил бессознательно, то есть человек, например, отбирал для посева лучшие, самые крупные семена пшеницы, не задумываясь о том, что он изменяет растения в нужном ему направлении.

Только в последнее столетие человек, еще не зная законов генетики, стал использовать отбор сознательно или целенаправленно, скрещивая те растения, которые удовлетворяли его в наибольшей степени.

Однако методом отбора человек не может получить принципиально новых свойств у разводимых организмов, так как при отборе можно выделить только те генотипы, которые уже существуют в популяции. Поэтому для получения новых пород и сортов животных и растений применяют гибридизацию (скрещивание), скрещивая растения с желательными признаками и, в дальнейшем, отбирая из потомства те особи, у которых полезные свойства выражены наиболее сильно.

Учёные, которые внесли вклад в развитие селекции и генетики

Этот немецкий учёный заложил основы современной генетики, установив в 1865 году принцип дискретности (прерывности), наследовании признаков и свойств организмов. Также он доказал метод скрещивания (на примере гороха) и обосновал три закона, названных позже его именем.

В начале двадцатого века этот американский биолог обосновал хромосомную теорию наследственности, согласно которой наследственные признаки определяются хромосомами — органоидами ядра всех клеток организма. Ученый доказал, что гены расположены среди хромосом линейно и что гены одной хромосомы сцеплены между собой.

Этот учёный, основатель теории происхождения человека от обезьяны, провёл большое количество опытов по гибридизации, в ряде которых и была установлена теория о происхождении человека.

Впервые в 1717 году получил искусственные гибриды. Это были гибриды гвоздик, получившиеся в результате скрещивания двух различных родительских форм

5) И. И. Герасимов

В 1892 году русский ботаник Герасимов исследовал влияние температуры на клетки зеленой водоросли спирогиры и обнаружил удивительное явление — изменение числа ядер в клетке. После воздействия низкой температурой или снотворным, он наблюдал появление клеток без ядер, а также с двумя ядрами. Первые вскоре погибали, а клетки с двумя ядрами успешно делились. При подсчете хромосом оказалось, что их вдвое больше, чем в обычных клетках. Так было открыто наследственное изменение, связанное с мутацией генотипа, т.е. всего набора хромосом в клетке. Оно получило название полиплоидии, а организмы с увеличенным числом хромосом — полиплоидов.

Выдающуюся роль в селекции животных сыграли достижения известного советского селекционера Иванова, разработавшего современные принципы отбора и скрещивания пород. Он сам широко вводил генетические принципы в практику племенного дела, сочетая их с подбором условий воспитания и кормления, благоприятных для развития породных свойств. На этой основе им были созданы такие выдающиеся породы животных, как белая украинская степная свинья и асканийский рамбулье.

В последнее десятилетие активно изучается возможность искусственного массового клонирования уникальных животных, ценных для сельского хозяйства. Основной подход заключается в переносе ядра из диплоидной соматической клетки в яйцеклетку, из которой предварительно удалено собственное ядро. Яйцеклетку с подмененным ядром стимулируют к дроблению (часто электрошоком) и помещают животным для вынашивания. Таким путем в 1997 г. в Шотландии от ядра диплоидной клетки из молочной железы овцы-донора появилась овечка Долли. Она стала первым клоном, искусственно полученным у млекопитающих. Именно этот случай был достижением Вильмута и его сотрудников.

7) С. С. Четвериков

В двадцатых годах возникли и стали развиваться мутационная и популяционная генетики. Популяционная генетика это область генетики, которая изучает основные факторы эволюции — наследственность, изменчивость и отбор — в конкретных условиях внешней среды, популяции. Основателем этого направления и был советский ученый Четвериков.

В 30-е годы генетик этот учёный предположил, что хромосомы — это гигантские молекулы, предвосхитив тем самым появление нового направления в науке — молекулярной генетики.

Советский ученый Вавилов установил, что у родственных растений возникают сходные мутационные изменения, например у пшеницы в окраске колоса, остистости. Эта закономерность объясняется сходным составом генов в хромосомах родственных видов. Открытие Вавилова получило название закона гомологических рядов. На основании его можно предвидеть появление тех или иных изменений у культурных растений.

Занимался гибридизацией яблонь. Благодаря этому, он вывел новый сорт Антоновка шестиграммовая. А его гибриды яблок нередко называют «Мичуринскими яблоками»

Селекция растений

Биолог Алишер Тураев о научной селекции, визуальном отборе признаков и генной инженерии

Поделиться статьей

Селекция растений — это зеркало того, как наука служит человечеству. История селекции растений — это удивительное путешествие от неандертальцев до современного человека.

История селекции начинается в то время, когда человек начал интродуцировать и доместицировать животных, птиц и растения, когда первобытный человек просто отбирал то, что было ему интересно. Например, собаку, которая была менее агрессивной, более дружелюбной к человеку — и из волка появилась собака. То же самое в растениях. Если взять злаки: пшеницу с большими зернышками он отбирал, с мелкими зернышками выбрасывал.

Данная селекция имеет тысячелетнюю историю и привела к фантастическим результатам. Если взять современный помидор и сравнить с помидором, который растет в дикой природе, вы увидите совершенно разные картины. Еще один пример — это хлопчатник. Хлопчатник на самом деле — это большое дерево с маленькими коробочками. Сейчас вы видите, что хлопчатник — это однолетнее растение с огромными коробочками. Это результат той селекции, которой первобытный человек добился еще до науки.

Научная селекция началась, когда в начале XX века стали известны законы наследственности и изменчивости. Это наука, которая называется генетикой. Генетика сделала селекцию в принципе наукой. Селекция началась, используя генетические знания, генетические методы. Здесь следует отметить, что в то время, в 20–30-е годы прошлого века, советская наука имела лидирующие позиции в селекции растений.

Великий ученый Николай Иванович Вавилов был одним из тех людей, которых знала практически вся планета. Это редко бывает, когда ученые всемирно известны. Он установил несколько законов, которые актуальны до сегодняшнего дня. Например, один из его простых, но эффективных законов: если вы находите у пшеницы какой-то интересный, хороший признак, то, так как пшеница очень похожа на ячмень, у ячменя вы можете найти такой же признак, только надо его искать. Это закон гомологичных рядов.

Более того, он говорил, что источники всех разнообразий, всех интересных признаков можно найти там, откуда происходит данная культура. Например, кукуруза произошла из Центральной Америки. Если вы хотите найти интересные дополнительные признаки для кукурузы — надо ехать в Центральную Америку, и там вы найдете все разнообразие кукурузы в дикой природе. Это называется центром происхождения культурных растений.

Генетика была базой для селекции. Ученые, используя генетические технологии, отбирали уже более сознательно, «открытыми глазами» хорошие сорта и гибриды. Это продолжалось около пятидесяти лет, и к концу 90-х годов прошлого века в селекции растений начался третий этап.

Читать еще:  Какие виды орхидей выращивают в домашних условиях?

Этот этап мы называем молекулярной селекцией. Молекулярная селекция основана не на визуальном отборе признаков у растений, а на связях этих признаков с определенными наследственными маркерами, которые позволяют проследить, есть ли данный признак у растения или нет, следя за этими молекулярными маркерами. Проще говоря, если вы представляете себе хромосому, наследственный материал растения, — это как колбаса выглядит. Вот двухцепочечная ДНК. В этой двухцепочечной ДНК находятся гены, как бусинки. В этих генах бывает определенная последовательность, которая всегда наследуется вместе с данным геном. И эта последовательность нам известна. Ген мы можем не знать, но последовательность мы знаем. Если, например, этот ген приводит к красной окраске плода томата и мы знаем, что этот ген постоянно наследуется с определенным куском ДНК, в котором мы знаем последовательность, то, выявляя этот кусок, мы всегда можем следить, как меняется цвет томата.

Если мы берем два разных томата, скрещиваем их и нам нужно проследить 15 полезных признаков, то мы этот материал собираем (молекулярный материал, то есть ДНК), режем его на куски, гоняем на определенном приборе и смотрим, есть ли эти маркеры (15 маркеров) в этом гибридном растении или что-то отсутствует. И проверяя тысячи и тысячи образцов в день, до 10 000 (есть компании, которые до 50 000 образцов в день могут провести), можем наблюдать, какое из этих индивидуальных растений имеет максимальное количество признаков, которые нам нужны. И только после этого эти растения могут быть высажены на поле, и подтверждено уже визуально, есть ли у них эти признаки или нет этих признаков.

От визуального отбора нужных растений мы уже перешли на молекулярный уровень, когда в лабораторных условиях перед компьютером ученый может определить, какая комбинация двух растений лучше приведет к идеальному растению, к идеальным конституциям растения. Этот этап я называю третьим этапом в селекции растений.

Последний этап, который, я надеюсь, будет этапом XXI века, — это уже не молекулярная селекция, а молекулярная селекция и генная инженерия.

Когда мы уже направленно меняем тот или иной признак у растения. Например, если взять картошку, то в картошке есть амилоза и амилопектин — два вещества, которые являются базой клубня картошки. Для технических целей, скажем, нам нужна картошка без амилозы, а для еды нам нужна картошка, которая имеет оба вещества. Чтобы сделать картошку без амилозы, нужно просто-напросто убрать ген амилозы и сделать безамилозную картошку. И генная инженерия, то есть генетические эксперименты, позволяет производить такие картофелины.

Но существует много научных проблем, которые мы должны решить. Например, присутствие селективного маркера, который позволяет такие картошки отбирать. Этот маркер нам не нужен. Нам нужно то, чтобы она была без амилозы, а маркер там абсолютно лишний. И этот маркер должен быть убран. Конечно, сейчас есть технологии, которые позволяют этот маркер убрать и картошку сделать просто с амилозой.

Вторая проблема данной технологии состоит в том, что мы до сих пор не можем направленно заменить эндогенные гены, которые сидят в растениях, улучшенным вариантом, то есть в том месте, где сидит тот ген, который мы хотим улучшить. Когда мы берем наш улучшенный ген и переводим его в растительную клетку, он попадает в совершенно разные места, не туда, куда мы хотим. И сейчас ученые работают над тем, чтобы направить данный ген туда, куда мы хотим. То есть просто заменить тот плохой ген хорошим именно в той точке, где плохой ген сидит.

Это направление — четвертый этап селекции растений. И все данные показывают, что в течение последующих 10–15 лет мы перейдем к улучшению уже количественных признаков, таких как размер плода, качество зерна, не только добавление какого-то витамина — например, витамина А к рису, чтобы рис мог синтезировать витамин А или какие-то простые вещества, — но и более комплексных признаков, от которых зависит благосостояние человечества.

Подпишитесь на нашу рассылку и получайте новости о последних проектах, мероприятиях и материалах ПостНауки

СЕЛЕКЦИЯ, скрещивание и размножение растений и животных под контролем человека, обычно с целью улучшения сорта или породы. Улучшение может касаться как внешнего облика, так и различных аспектов продуктивности или возможности использования организма. Как растения, так и животные могут изменяться в направлениях, соответствующих интересам человека. Улучшаемый вид можно рассматривать как своего рода механизм, на основе которого разрабатывают новую модель, более пригодную для конкретной цели или дающую более широкие перспективы для дальнейшего развития.

Особенности организма зависят от его наследственности и окружающей среды. Каждое растение или животное обладает известным генетическим потенциалом, передающимся в поколениях. Врожденный потенциал реализуется в той мере, в какой этому способствуют питание, температура, рельеф местности, почва, ветры и т.п. Таким образом, конечный урожай или продукт определяется особым сочетанием наследственных и средовых факторов, действию которых подвергался данный организм в течение всей своей жизни.

Селекция осложняется тем, что степень воздействия наследственности на развитие разных признаков или свойств неодинакова. Долю общей изменчивости признака, обусловленную наследственностью, называют его наследуемостью. Она бывает высокой (40–80%), средней (20–40%) или низкой (0–20%). Эти цифры позволяют судить о том, насколько быстро удастся изменить организмы, проводя селекцию по данному признаку.

В тех немногих случаях, когда признак контролируется одной или всего несколькими парами генов, селекционер может довольно быстро изменить набор генов (генофонд) популяции, получив желаемый результат. Однако большинство признаков, особенно имеющих экономическое значение (например, скорость роста животных или урожайность растений), контролируется большим числом генных пар, поэтому передача их в поколениях определяется многими случайностями и добиться изменения соответствующих параметров организмов намного сложнее.

Искусственный отбор.

Главный метод селекционера – это отбор, т.е. тщательный выбор родительских особей для скрещивания. Такой отбор проводится в каждом поколении. Селекция эффективна в тех случаях, когда изменчивость по улучшаемым признакам достаточно велика, и можно отобрать особей, у которых они явно отклоняются в нужную сторону от средних значений. Кроме того, желаемый признак необходимо достаточно точно измерять или оценивать. Если необходимо добиться быстрых результатов, то наследуемость признака должна быть не ниже средней. По признакам с низкой наследуемостью селекцию обычно не проводят, за исключением тех случаев, когда они так важны, что даже небольшое их улучшение принесет большую пользу.

Другие факторы.

Успех селекции сильно зависит еще от трех факторов: числа отбираемых признаков, времени генерации, т.е. скорости смены поколений, и числа потомков от каждого спаривания. Максимальный успех возможен при работе с одним или двумя признаками. Что касается времени генерации, то, например, хвойные деревья растут очень медленно; должно пройти немало лет, прежде чем на них появятся шишки. Однако каждое зрелое дерево дает много шишек, а каждая шишка – много семян. И напротив, ячменю или пшенице достаточно несколько недель, чтобы достигнуть зрелости, и в теплице можно получить 2–3 их поколения в год. Однако, хотя и у этих видов бывают растения с шестью и более колосками, число семян на каждом экземпляре гораздо меньше, чем на дереве. Тем не менее селекция лесных пород сопряжена с дорогостоящими и длительными программами, которые дают ощутимые результаты лишь спустя много лет, тогда как новые сорта ячменя можно вывести за 3–4 года при относительно небольших затратах.

Читать еще:  В каких районах краснодарского края выращивают рис

Методы селекции.

Селекционеры пользуются в своей работе разными методами. Один из них состоит в том, чтобы оценить на глаз популяцию животных и просто выбрать особей с нужными признаками. Это называется отбором по фенотипу. На выставках животных в большинстве случаев оценивают именно их фенотип. Другой метод – отбор по родословной, при котором учитываются данные о предках конкретного организма.

Инбридинг и линейное разведение.

Инбридингом называют скрещивание между особями, связанными близким родством. Спаривание брата с сестрой, отца с дочерью, матери с сыном у животных или самоопыление у растений позволяют быстро получить линию с высокой степенью «инбредности». Инбридинг обычно служит для «закрепления», т.е. стабилизации в поколениях определенных признаков, а значит, создания ясно отличающихся от прочих пород, сортов, штаммов или линий организмов. Интенсивный инбридинг применяется главным образом у растений (например у кукурузы), домашней птицы и свиней. Полученные инбреные линии затем используют для кроссбридинга (метизации) и межлинейных скрещиваний. В инбредных популяциях особи обычно мельче, слабее и менее плодовиты, чем в среднем у данного вида. Однако потомки от скрещиваний между такими линиями превосходят родителей по этим признакам.

Инбридинг повышает гомозиготность (количество генов, представленных двумя идентичными аллелями). К сожалению, любая популяция растений и животных содержит нежелательные рецессивные, т.е. скрытые, признаки, которые могут проявиться в гомозиготном состоянии у инбредных потомков. В связи с этим использовать инбридинг надо весьма осмотрительно. Обычно сначала проводят близкородственные скрещивания на протяжении нескольких поколений, а затем прибегают к скрещиванию с далекими генетически особями (аутбридингу). Аутбридинг повышает гетерозиготность (количество генов, представленных неодинаковыми аллелями), снижая вероятность проявления и «закрепления» нежелательных рецессивных генов. См. также НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ.

Линейное разведение означает скрещивание для повышения степени родства с конкретными индивидами. Обычно в нем участвуют особи, происходящие от одного достаточно далекого предка-рекордсмена.

Кроссбридинг и межлинейные скрещивания.

Кроссбридингом называют скрещивания между особями, относящимися к разным породам и даже видам. Например, скрещивая ослов с лошадьми, получают мулов и лошаков; бизонов с коровами – коровобизонов; пшеницу с рожью – тритикале. Межвидовые скрещивания далеко не всегда приводят к появлению потомства. При этом сами потомки либо стерильны, как мулы, либо их плодовистость резко понижена, как у коровобизонов. Однако кроссбридинг, или метизация, в пределах одного вида дает вполне нормальных гибридов (метисов).

Как правило, межлинейные скрещивания приводят к появлению потомков, значительно превосходящих родителей по признакам, связанным с выживанием и продуктивностью. Этот феномен называют гибридной силой, или гетерозисом. В результате признаки, обладающие низкой наследуемостью и поэтому слабо отзывающиеся на отбор, можно значительно улучшить путем межлинейных скрещиваний, так что кроссбридинг используется для получения результатов, которых трудно добиться в пределах чистых линий.

Помимо гетерозиса ценность кроссбридинга – в возможности соединения признаков разных пород. Например, браманская порода крупного рогатого скота (зебу) из Индии, в отличие от английских пород, очень устойчива к жаре и укусам насекомых. Браманов скрещивали с английским герефордским, шортгорнским и абердин-ангусским скотом, обладающим более высокими, чем у зебу, мясными качествами. В результате получены гибриды, которые устойчивее к жаре и насекомым, чем английские породы, и дают лучшие туши, чем чистопородные браманы.

У растений тоже удается соединить полезные признаки, скрещивая, например, два сорта зерновых культур, один из которых устойчив к головне, а другой – к ржавчине. Путем таких скрещиваний (интербридинга) и отбора на протяжении нескольких поколений можно получить новый улучшенный сорт, способный самовоспроизводиться, т.е. уже не гибрид, а самостоятельный таксон гибридного происхождения. В отличие от гибридов, для появления которых необходимо сохранять обе родительские линии, он будет размножаться путем инбридинга.

Другие методы.

Время от времени в популяциях растений или животных случайным образом возникают отдельные особи с новыми для таксона признаками, которые называют мутациями. Так, в результате мутаций возникли сорта пшеницы, устойчивые к желтой ржавчине. Иногда мутация затрагивает целиком только один побег, и тогда ее называют почковой, или спортом. В результате подобной мутации появился, например, бессемянный калифорнийский апельсин Навель. Ему, как и многим другим растениям, семена для размножения не обязательны: достаточно вегетативных способов, в частности черенкования или прививок.

После того как стало возможным искусственное осеменение животных, резко возрос спрос на племенных самцов. Их сперму вводят шприцом в половые пути самки. Долговременное хранение замороженной спермы ценных производителей, введенное в практику в 1949, значительно расширило масштабы и возможности искусственного осеменения.

В 1980-х годах было разработано несколько других методов быстрого улучшения крупного рогатого скота, овец, коз и свиней.

Один из них состоит в пересадке эмбрионов. Например, корове, обладающей ценными признаками, вводят гормоны, под действием которых у нее созревает одновременно несколько яйцеклеток вместо одной. Спустя 7 дней после оплодотворения их извлекают и переносят в матки других коров, где эмбрионы нормально развиваются. В результате племенная корова вместо того, чтобы приносить по одному теленку в год, производит каждые два месяца яйцеклетки, из которых получают 30–40 телят ежегодно. Возможности этого метода еще более возросли с появлением способа временного замораживания зародышей на ранних стадиях развития в жидком азоте. Это позволяет зоотехникам выбирать оптимальные сроки и места для рождения телят.

При искусственном создании близнецов шестидневный зародыш, представляющий собой крошечный шарик из клеток, извлекают из коровы и микрохирургическими методами делят на две половинки. Затем их переносят в матки суррогатных матерей, где они развиваются в идентичных полноценных телят.

Наконец, в животноводстве уже применяют и методы генной инженерии. Если, например, у одной породы наблюдается быстрый рост, тогда как другая обладает какими-либо иными ценными качествами, но растет медленно, технически возможно перенести «ростовые» гены первой породы в только что оплодотворенную яйцеклетку второй. Развившийся из такой яйцеклетки теленок будет обладать ценными признаками обеих пород.

Генная инженерия.

Целенаправленное манипулирование генами на молекулярном уровне называется генной инженерией. Это весьма перспективный путь улучшения самых разнообразных организмов. Генная инженерия открывает широкие возможности повышения изменчивости, которую затем можно использовать в селекции.

В 1980-е годы были созданы лабораторные методы, позволяющие переносить отдельные гены из одного организма в другой, обычно неродственный (относящийся к другому виду и т.д.). В результате такого переноса, называемого трансформацией, получается трансгенное растение или животное с «чужим» геном, который в дальнейшем будет передаваться потомкам.

Уже существуют улучшенные сорта кукурузы, риса, сои, хлопчатника, сахарной свеклы, масличного рапса и люцерны, выведенные из трансгенных растений. Среди признаков, переданных методом трансформации, – устойчивость к гербицидам (позволяющая уничтожать и без вреда для сельскохозяйственной культуры), к насекомым-вредителям, к болезням, повышенная питательная ценность и особенности размножения, способствующие созданию гибридных сортов. В числе долгосрочных целей – повышение эффективности фотосинтеза, устойчивости к экстремальным условиям среды (жаре, холоду, засухе и т.п.), общей продуктивности и усиления реакции на внесение удобрений.

Разрабатываются программы выведения трансгенных животных, более эффективно превращающих корма в молоко, шерсть, яйца, мясо и другие ценные продукты, дающих продукцию повышенного качества и устойчивых к болезням и средовым стрессам.

Читать еще:  Выращивание картофеля: способы

Немного истории.

Хотя доисторический человек и не имел никакого представления о законах наследственности, он, несомненно, контролировал размножение первых домашних животных и сельскохозяйственных растений, осуществляя отбор по фенотипу. По мере развития международной торговли расширялись знания о чужеземных видах, сортах и породах, которые стали проникать в новые для них географические области и там скрещиваться с местными формами, давая гибриды, также подвергавшиеся искусственному отбору.

В 1760-е годы английский агроном Р.Бейкуэлл сформулировал два правила селекции крупного рогатого скота: «Скрещивай лучшего с лучшей» и «Подобное рождает подобное». Трудам этого специалиста Англия во многом обязана своим лидирующим положением в племенном животноводстве.

В 1865 и 1869 Г.Мендель опубликовал две работы, описывающие результаты его экспериментов с растениями. В то время они не привлекли к себе внимания ученых, однако в 1900 описанные им закономерности были «переоткрыты» и легли в основу генетики. Эта наука, достигшая на сегодняшний день огромных успехов, служит теоретической базой разработки высокоэффективных программ улучшения сортов и пород растений и животных.

Селекция как наука. История, предмет и методы селекции

Селекция как способ выведения пород домашних жи­вотных и сортов культурных растений существует издав­на. Около 8000-9000 лет назад с появлением сельского хозяйства на Ближнем Востоке, а позже в Европе и Азии началось развитие растениеводства и животноводства. Уже с тех времен люди стали заниматься искусственным отбором с целью выведения пород животных и сортов ра­стений с хозяйственно-ценными качествами. О первых се­лекционных мероприятиях, известных еще почти 6000 лет назад в Эламе (Двуречье), можно судить по изображе­нию родословной лошадей, обнаруженной на печатке. Существуют также сведения, что арабы задол­го до новой эры применяли искусственное опыление фини­ковых пальм. В Римской империи сохранились документы с подробным описанием приемов, используемых при раз­ведении животных. В трудах ученых Древнего Китая и Древнего Рима имеются указания на значение отбора ко­лосьев у злаков и даются рекомендации по проведению такого отбора.

На первых порах селекционные мероприятия ограни­чивались отбором. Он носил бессознательный характер, велся длительное время (10—15 лет). Селекционеры, не имея теоретической базы, руководствовались опытом и интуицией. Они учитывали полезные свойства родитель­ских особей, но целенаправленно проводить селекцию не могли. Результаты скрещивания часто оказывались не­ожиданными, и в потомстве не обнаруживалось ожидае­мого признака. Тем не менее, безвестные селекционеры оставили в наследство немало ценных сортов культурных растений и пород домашних животных. Например, ряд лучших сортов хлопчатника, возделываемых ныне в России и США, позаимствован у крестьян старых мекси­канских деревень. Методом бессознательного отбора выведены сорта льна-долгунца в некоторых районах Пско­ва: низкорослые растения шли на хозяйственные нужды, а семена высоких использовались на посев. Известны сор­та озимой (например, Крымка, Полтавка, Сандомирка) и яровой (Улька, Гирка, Сыр-Бидай и др.) пшеницы с цен­ными хозяйственными качествами, выведенные в давние времена.

Не меньший вклад сделала народная селекция и в жи­вотноводство. Так, в России, несмотря на низкий качест­венный уровень поголовья животных в целом, были выве­дены ценные породы крупного рогатого скота (Ярослав­ская и Холмогорская), воронежские битюги и мезенская лошадь, орловские рысаки, романовские и мериносовые овцы; в Средней Азии — каракульские овцы и ахалтекин­ские лошади.

Однако отбор по хозяйственно-полезным признакам и свойствам без учета механизмов их наследуемости и из­менчивости нередко давал нежелательные результаты. К примеру, отбор по экстерьеру тонкорунных овец на комолость приводил к появлению крипторхизма; избавление от пегости на шее у романовских овец ослабляло их жиз­неспособность; повышение оброслости шерстью у овец сопровождалось снижением их веса. Не удавалось вывести и чистую линию виандоттов (порода кур) с розовидным гребнем; несмотря на выбраковывание цыплят с ли­стовидным гребнем, они появлялись в потомстве. Очевид­но, порода состояла из генерозигот по этому гену, так как гомозиготы обладали сниженной плодовитостью.

Все это свидетельствовало о том, что желаемый ре­зультат нельзя получить без теоретических знаний. С кон­ца XVIII — начала XIX в. работы селекционеров носили уже научный характер. Главной задачей селекции стало изучение генетики таких признаков, как продуктивность животных и урожайность растений. Раз­решение задач селекции невозможно без знаний, касаю­щихся генетического анализа, т. е. без знаний типа наследования признаков (доминантный или рецессив­ный), типа доминирования, характера наследования (аутосомное или сцепленное с полом, независимое или сцепленное), типа и характера взаимодействия генов в онтогенезе. Главное внимание селекционеры должны уделять проблемам взаимоотношения генотипа и среды, ибо от факторов последней во многом зависит экспрес­сивность и пенетрантность изучаемых признаков.

С развитием генетики упрочивалась связь ее с селек­цией. Так, в 1971 г. в Москве был создан Институт экспе­риментальной биологии во главе с Н. К. Кольцовым. Этот институт совместно с Ленинградским Всесоюзным научно-исследовательским институтом растениеводства (ВИР), который возглавлял Н. И. Вавилов, сыграл вы­дающуюся роль в развитии генетики и селекции в Совет­ском Союзе. Н. К. Кольцов был также инициатором создания в 1918 г. Аниковской генетической станции, включенной впоследствии во Всесоюзный институт жи­вотноводства, где Н. К. Кольцов возглавлял работу по изучению генетики крови сельскохозяйственных живот­ных. Эти учреждения стали центром развития генетики животных. В 20-30-е годы появились работы отечествен­ных ученых в области селекции кур (А. С. Серебровский), частной генетики овец (Б. Н. Васин, Е. Т. Попова-Васи­на), крупного рогатого скота (О. В. Гаркави), свиней (М. Ф. Иванов), шелкопряда (Б. Л. Астауров) и др. Эти ученые внесли существенный вклад в селекцион­ную практику. Так, используя метод отдаленной гибриди­зации, селекционеры получили гибриды крупного рогатого скота с яком — аборигеном Монголии и Алтая, отличаю­щимся высокой жирностью молока и выносливостью в неблагоприятных северных условиях, и с зебу, обладаю­щим устойчивостью к паразитарным заболеваниям.

В развитии генетики и селекции культурных растений большую роль сыграл ВИР, а также исследовательские учреждения в Краснодаре, Саратове, Одессе, Воронеже и др. В области растениеводства заслуживают внимания работы Н. В. Цицина по выведению пшенично-пырейных и ржано-пырейных гибридов, А. Р. Жебрака и А. А. Сапегина по селекции зерновых культур, И. В. Мичурина по селекции плодово-ягодных культур. Так селекция, став на прочную теоретическую базу, превратилась в само­стоятельную науку. Под селекцией теперь понимается не просто отбор, а целенаправленное создание и совершен­ствование пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов в соответствии с потребностями обще­ства и уровнем развития его производительных сил.

Порода, сорт, штамм представляют собой искусствен­но созданные популяции домашних животных, культур­ных растений и микроорганизмов, отличающиеся сово­купностью признаков и свойств. Ценность сорта опреде­ляется такими признаками, как урожайность, пищевые и кормовые свойства растений, содержание полезных ве­ществ в плодах и корнеплодах и др. Ценность породы обусловливается качеством и количеством получаемого продукта (удой, живой вес, жирность молока, настриг шерсти и т. д.), а штамма — количеством биологически активного продукта.

Основной задачей селекции является создание новых пород животных и сортов растений с высокой продуктив­ностью. Чтобы достичь этого, необходимо изучить все сор­товое и породное разнообразие диких форм животных и растений, досконально выяснить механизмы наследствен­ности и изменчивости, разработать систему методов ги­бридизации и отбора, проводить селекционные мероприя­тия с учетом влияния окружающей среды.

Селекция растений и животных проводится по систе­ме, предусматривающей следующие этапы:

1. Изучение исходного материала;

2. Разработка методов гибридизации с использова­нием современных генетических методов;

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector