Тема 4.4 Селекция животных, растений и

Микроорганизмов

Одним из крупнейших достижений человека на заре его развития было создание постоянного источника продуктов питания путём одомашнивания диких животных и возделывания растений.

Создание разнообразных пород животных и сортов растений стало возможным благодаря разработке принципов искусственного отбора. Животные и растения, созданные человеком, при всём разнообразии имеют общие черты, резко отличающиеся от их диких видов. У культурных форм сильно развиты отдельные признаки, бесполезные или вредные для существования в естественных условиях, но полезные для человека. Например, способность некоторых пород кур давать 300 и более яиц в год лишена биологического смысла, поскольку такое количество яиц курица не может насиживать.

Размеры и продуктивность культурных растений выше, чем у родственных диких видов, но вместе с тем они лишены средств защиты от поедания. Для более полного удовлетворения пищевых и технических потребностей человека создаются всё новые сорта растений и породы животных с заранее заданными свойствами. Разработка теории и методов создания и совершенствования пород животных и сортов растений представляет предмет особой науки – селекции.

Как указывал выдающийся генетик и селекционер академик Н.И. Вавилов, в основе селекции лежит изучение сортового, видового, родового потенциала, генетического разнообразия и роли среды в проявлении наследственных признаков, а так же изучение закономерностей наследования при гибридизации близких и отдалённых видов.

Центры многообразия и происхождения культурных растений. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова

Центры многообразия и происхождения культурных растений. Растениеводство, как результат окультуривания диких растений возникло около 10 тыс. лет назад. Эта форма хозяйственной деятельности человека возникла независимо в разных географических областях и основывалась на местной флоре. Расселение культурных растений за пределы центра их возникновения осуществлялось как естественным путём, так и вследствие миграций населения. Так возникли первичные и вторичные центры происхождения и разнообразия культурных растений. Открытие этих центров принадлежит выдающемуся русскому учёному Н.И. Вавилову. Он собрал огромный семенной материал для использования в селекционной работе. Н.И. Вавилов открыл 8 центров древнего земледелия, где были окультурены и выращивались дикие виды растений. Индонезийско-Индо-Китайский, Китайско-Японский, Среднеазиатский, Переднеазиатский, Среднеземноморский, Африканский, Среднеамериканс-кий.

Начатая Вавиловым работа была продолжена другими ботаниками, после ряда уточнений в настоящее время насчитывают 12 первичных центров происхождения культурных растений.

Поиски мест обитания диких предков современных нам возделываемых растений были обусловлены потребностями практики. Успех селекционной работы зависит главным образом от генетического разнообразия исходной группы растений или животных. Между тем генофонд существующих пород животных или сортов растений, естественно, менее разнообразен по сравнению с генофондом исходного дикого вида. Поэтому при выведении новых сортов растений и пород животных очень важны поиски и выявление полезных признаков у диких предков. Признано, что наибольшее число видов возделываемых растений происходит из Азии.

В Австралии растениеводства не было, и сейчас её земледелие построено почти полностью на чужеземных, привозных культурных растениях. Однако на этом континенте обитает много растений, не встречающихся больше нигде и перспективных для селекционной работы. К ним относятся быстрорастущие породы деревьев: эвкалипты, акации, дикий табак, хлопчатник и др.

Важная роль в окультуривании диких растений принадлежала Индостану. Этот генетический центр оказывал влияние на развитие растениеводства в Древнем Египте, Ассирии, Шумере.

Среднеазиатский ботанико-географический центр объединяет Афганистан, Таджикистан, Узбекистан. В этом центре возникла гексаплоидная пшеница, формы бобовых, люцерны, репчатого лука. Здесь издревле возделывались плодовые культуры: абрикос, инжир, миндаль, гранат и др.

Передняя Азия имеет значение прежде всего, как центр происхождения и окультуривания пшениц, ячменей, овса.

Среднеземноморский ботанико-географический центр является древнейшим. Здесь возник первичный очаг разнообразия овсов, лютика, льна, клевера, оливкового дерева, винограда.

В Африканском центре в культуру были введены африканский рис, сорго, африканское просо, кофе, масличная пальма, финиковая пальма и др. Африканскими по происхождению являются дикие виды хлопчатника.

Европейско-Сибирский ботанико-географический центр дал мировому земледелию сахарную свёклу, красный клевер, европейскую и сибирскую яблони, грушу, землянику, смородину, крыжовник и др.

Центральная и Южная Америка послужили центрами происхождения таких ценных культур: кукуруза, батат, какао, тыква, перец, подсолнечник, табак, томат, гевея.

Результаты изучения происхождения и географического распространения культурных растений позволили сделать два очень важных вывода. Во-первых, в разных регионах суши предметом одомашнивания могли быть близкородственные, но разные виды диких растений. Во-вторых, из многих видов дикорастущих для селекции обычно выбирались один-два.

Закон гомологических рядов наследственной изменчивости. Наследование признаков и свойств родичей культурных растений привело Н.И. Вавилова важным обобщениям, имеющим большое значение для теории вида и для практики селекционной работы. Эти обобщения сформулированы Вавиловым в виде закона гомологических рядов наследственной изменчивости:

«Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов. Чем ближе генетически расположены в общей системе роды и виды, тем полнее сходство в рядах, их изменчивости. Целые семейства растений в общем характеризуются определённым циклом изменчивости, проходящей через все роды и виды, составляющие семейство».

На примере семейства злаковых Вавилов показал, что сходные мутации обнаруживаются у целого ряда видов этого семейства. Так, чёрная окраска семян встречается у ржи, пшеницы, ячменя и др. за исключением овса, проса и пырея. Удлинённая форма семян у всех изученных видов. У животных так же наблюдаются схожие мутации: альбинизм и отсутствие шерсти у млекопитающих, альбинизм и отсутствие перьев у птиц. Некоторые наследственные заболевания и уродства, встречающиеся у человека, отмечены и у некоторых животных. Животных с такими болезнями используют в качестве модели для изучения аналогичных дефектов у человека. Например, катаракта глаз бывает у мышей и кошек, глухота – у мышей, собак и т.д. То, что сходные, наследственно обусловленные нарушения жизнедеятельности встречаются у представителей разных видов одного и того же класса млекопитающих, убедительно подтверждает закон гомологических рядов наследственной изменчивости Вавилова. Появление сходных мутаций объясняется общностью происхождения генотипов. Многие гены у видов, имеющих общее происхождение, остаются неизменными и при мутировании дают сходные признаки.

Таким образом, обнаружение индуцированных мутаций у одного вида даёт основание для поиска сходных мутаций у родственных видов растений и животных.

Закон гомологических рядов успешно используется в селекционной практике. Работа по созданию семенных коллекций сортов культурных растений и их диких предков, начатая Вавиловым, продолжается. В настоящее время коллекция включает более 320 тыс. образцов, относящихся к 1041 виду растений.

Контрольные вопросы

1. Цели и задачи современной селекции.

2. Объекты селекции.

3. Центры многообразия и происхождения культурных растений по Н.И. Вавилову.

4. Закон гомологических рядов.

5. Мутации и их роль в селекции.

6. Популяции, созданные человеком.

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: