Селекция от лат Selectio-выбор отбор -наука о методах создания сортов

Селекция(от лат. Selectio-выбор, отбор)-наука о методах создания сортов и гибридов сельско -хозяйственных растений, пород животных; отрасль сельскохозяйственного производства, занимающаяся выведением сортов и гибридов сельско-хозяйственных культур, пород животных.

Основные понятия селекции Первоначально в основе селекции лежал искусственный отбор, когда человек отбирал растения или животных с интересующими его признаками. Чарльз Дарвин Термин ввёл в 1859 Ч. Дарвин, создавший теорию искусственного отбора.

Вклад Менделя Основы гибридологического метода были заложены работами Г. Менделя. Г. Мендель

Закон Вавилова Важная закономерность наследственной изменчивости была выявлена выдающимся отечественным ученым Н. И. Вавиловым (1887 -1943). Вавилов обнаружил, что близкородственные виды и роды злаков характеризуются сходными рядами Наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм у одного вида, можно прогнозировать проявление подобных форм и у других родственных видов и родов. Н. И. Вавилов

Научная селекция стала развиваться с начала 20 в. , одновременно с развитием генетики. Современная селекция базируется на методическом отборе, который ведётся в двух направлениях – на сохранение сортовых и породных признаков (массовый отбор) и на их совершенствование (индивидуальный отбор). Для внесения в генофонд ценных генов и получения оптимальных комбинаций признаков (напр. , сочетание высокой урожайности с засухоустойчивостью) применяют гибридизацию с последующим отбором.

В животноводстве обычно применяют индивидуальный отбор и гибридизацию, используя различные виды скрещивания – близкородственное (инбридинг), неродственное (аутбридинг) и др. В селекции широко используют метод искусственного мутагенеза (воздействуя мутагенами на исходный материал, нарушают строение молекул ДНК, что приводит к резкому росту числа мутаций, среди которых часто появляются формы с полезными признаками).

Основные понятия селекции q Исходный материал - линии, сорта, виды, роды культурных или диких растений или животных, обладающих ценными хозяйственными качествами или экстерьером. q Сорт - совокупность культурных растений одного вида, искусственно созданная человеком и характеризующаяся: а) определенными наследственными особенностями, б) наследственно закрепленной продуктивностью, в) структурными (морфологическими) признаками.

Порода - совокупность домашних животных одного вида, искусственно созданная человеком и характеризующаяся: определенными наследственными особенностями; наследственно закрепленной продуктивностью; внешним видом. Линия - потомство одной самоопыляющейся особи у растений, потомство от близкородственного скрещивания у животных, имеющих большинство генов в гомозиготном состоянии. Полиплоидия - кратное увеличение диплоидного или гаплоидного набора хромосом, вызванное мутацией.

Гетерозис - мощное развитие гибридов, полученных при скрещивании инбредных (чистых) линий, одна из которых гомозиготна по доминантным, другая - по рецессивным генам. Инбридинг (инцухт) по-англ. "разведение в себе" - близкородственное скрещивание сельскохозяйственных животных. Принудительное самоопыление у перекрестноопыляющихся растений. Штамм (от нем. Stamm, буквально — «ствол» , «основа» ) — чистая культура вирусов, бактерий, других микроорганизмов или культура клеток, изолированная в определённое время и в определённом месте.

Селекция самоопыляющихся растений Приспособления самоопыляющихся растений: 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.

Цель селекции самоопыляющихся культур состоит в отборе гомозиготных высокопродуктивных растений, оценке их потомств. Питомники исходного материала служат основным источником генетического разнообразия, из которого отбирают нужные формы растений для последующей работы. В этих питомниках изучают коллекционный материал, мутантные, полиплоидные и другие формы, осуществляют скрещивания.

Селекция перекрестноопыляющихся растений

У перекрестноопыляющихся растений (капуста, редис, редька, брюква, овощные растения семейств Тыквенные, Гречишные, Сельдерейные, Луковые) для образования семян необходим перенос пыльцы с одного растения на рыльце цветков другого. Перекрестноопыляющиеся растения разных сортов легко скрещиваются между собой, а также с другими формами того же вида и с дикими сородичами.

Методы селекции В селекции растений широко применяют гибридизацию и отбор — массовый (без учета генотипа) и индивидуальный. В растениеводстве по отношению к перекрестноопыляющимся растениям нередко применяется массовый отбор. При массовом отборе в посеве сохраняют растения только с желательными качествами. При повторном посеве снова отбирают растения с определенными признаками. Индивидуальный отбор сводится к выделению отдельных особей и получению от них потомства. Индивидуальный отбор приводит к выделению чистой линии — группы генетически однородных (гомозиготных) организмов.

Сорта растений Местные сорта перекрестноопыляющихся растений представляют собой сложную популяцию отдельных биотипов, отличающихся по своим биологическим и генетическим особенностям. Селекционный сорт – созданный определенными методами селекции сорт, районированный или прошедший станционное и принятый в государственное сортоиспытание. Хорошо отселектированные сорта состоят из однородных форм, имеющих близкий генотип.

Гибридный сорт получают путем скрещивания двух или более подобранных родительских форм и последующего отбора из гибридной популяции. Сорт-популяция – генетически неоднородный сорт, созданный отбором самоопыляющихся или перекрестноопыляющихся растений. Линейный сорт получают методом индивидуального отбора при последующем размножении потомства одного самоопыляющегося растения.

Перекрестноопыляющиеся растения разных сортов легко скрещиваются между собой, а также с другими формами того же вида и с дикими сородичами. В результате такого скрещивания ухудшаются сортовые качества, снижается выравненность сорта. Некоторые самоопыляющиеся растения (томат, перец, баклажан, горох) на юге могут образовывать семена вследствие перекрестного опыления; они называются факультативными самоопылителями.

Схема посева растений

Описание схемы Большинство схем по первичному семеноводству перекрестноопыляющихся культур основано на непрерывном индивидуальном отборе. Семена, собранные индивидуально с типичных здоровых растений, на следующий год высевают по семьям в питомник оценки потомств первого года, где семьи изучают по комплексу признаков, характеризующих сорт. В первую очередь из питомника целиком удаляют семьи с большим процентом примесей (спонтанные гибриды, мутанты).

На следующем этапе выбраковывают семьи с невысоким количеством типичных растений, то есть не выровненные по основным сортовым признакам (срок цветения, махровость, окраска цветка). Кроме того, удаляют больные, слаборазвитые и отклоняющиеся растения. Созревшие семена с каждой оставшейся семьи собирают отдельно. На следующий год семьи высевают в питомник оценки потомств второго года, в котором их изучают и бракуют так же, как в предыдущем.

Клональное микроразмножение Микроклонирование – это выращивание в пробирке на специальной питательной среде из частей растения-донора полноценных дочерних растеньиц, которые затем адаптируют к обычным климатическим условиям.

Преимущества микроклонирования перед традиционным способом размножения v Во-первых, все получаемые клоны – абсолютные генетические копии исходного «родительского» растения, освобожденные от вирусов. v Во-вторых, от одного растения-донора возможно получить огромное количество потомков. v В-третьих, растения быстрее развиваются и переходят к репродуктивной фазе, что имеет значение для селекции. v Кроме того, в лабораториях такую работу можно проводить круглый год и значительно экономить посадочные площади

Применение микроклонирования В первую очередь, для размножения взрослых древесных пород, особенно хвойных и для сохранения редких и исчезающих видов лекарственных растений. В настоящее время насчитывается более 200 видов древесных растений из 40 семейств, которые были размножены в лаборатории (каштан, дуб, береза, клен, осина, гибриды тополей с осиной, сосна, ель, секвойя и др. ), а работы в этом направлении ведутся в научных учреждениях Москвы, Санкт-Петербурга, Воронежа, Уфы, Новосибирска, Архангельска, Киева, Одессы, Ялты и др.

Процесс микроклонирования разделен на четыре этапа: 1. Выбор безвирусного растения-донора; 2. Собственно микроразмножение, когда получают максимальное кол-во клонов; 3. Укоренение размноженных побегов с последующей адаптацией их к почве; 4. Выращивание растений в теплице и подготовка их к продаже или посадке. На процесс клонального размножения влияют разнообразные факторы: свойства самого растения, состав питательной среды, освещение, температура и др.

Селекция животных

Шетлендский пони

Шайр (Английский тяжеловоз) Пинто

Селекция коров 1—холмогорская; 2—красная степная; 3— бурая латвийская; 4—тагильская; 5 —чёрно-пёстрая; 6—айрширская; 7 —костромская; 8 —ярославская.

Полиплоидия крайне редко встречается у животных. Интересен факт межвидового скрещивания тутового шелкопряда с последующим удвоением числа хромосом, проведенного академиком Борисом Львовичем Астауровым (1904– 1974)

Селекция домашних птиц В настоящее время выведено огромное количество пород кур, гусей и уток. Домашнюю сельскохозяйственную птицу, по внешнему виду и направлениям продуктивности делят на несколько категорий: декоративных, мясных, яиценосных и мясояйценосных.

Куры Яйценосные породы. Леггорна белая Порода характеризуется быстрой скороспелостью и высокими инкубационными качествами. Породы мясояичного направления. Юрловская Характерная особенность юрловской породы – голосистость. Масса тела кур – 4, 5 кг. Яйценоскость – до 160 штук в год.

Породы мясного направления Чернокожая У птиц этой породы черные кожа, мясо и кости. Мясо по вкусу не отличается от обычного куриного. Декоративная порода Павловская Очень редкая на сегодняшний день, но некогда популярная в России порода. У птицы очень низкие яйценоскость и инкубационные качества.

Пероногие бентамки. Карликовые куры с сильно оперенными ногами Китайская шелковистая

Зеркальные Это отечественная порода уток, выведенная путем скрещивания пекинских уток с селезнями породы хаки-кемпбелл. Характеризуется высокой яйценоскостью – до 120 штук в год. Индийские бегуны Для уток характерна высокая яйценоскость, которая в среднем составляет 200 штук в год. При благоприятных условиях способна отложить до 364 яиц в год.

Гуси Горьковский Породу отличает высокая яйценоскость, скороспелость, а также слабый инстинкт насиживания. Кубанский Порода была получена на Кубани. В выведении использовались птицы китайской и горьковской пород.

Селекция микробов

Особенности селекции микробов 1. У селекционера имеется неограниченное количество материала для работы; 2. Более эффективное использование мутационного процесса; 3. Простота генетической организации бактерий.

Микроорганизмы (микробы): бактерии простейшие микроскопические грибы

Генная инженерия Кишечная палочка, с ее помощью получают гормон роста — соматотропин, гормон инсулин, который раньше получали из поджелудочных желез коров и свиней, белок интерферон, помогающий справиться с вирусной инфекцией.

Клеточная инженерия Трансгенные организмы - организмы, в которые введены «чужие» гены.

СЕЛЕКЦИЯ В БАШКИРИИ

ГНУ Башкирский НИИСХ Россельхозакадемии является ведущим учреждением по научному обеспечению АПК Республики Башкортостан. Организован на базе Чишминской селекционной станции, основанной в 1910 г.

Выдающимися достижениям института являются: 1. Создание впервые в мире короткостебельной озимой ржи Чулпан (Герой Социалистического Труда, почетный академик АН РБ С. А. Кунакбаев и др. )

С. А. Кунакбаев одним из первых эффективно использовал источники и доноры короткостебельности и других ценных признаков ржи из мировой коллекции ВИР и впервые в мире создал интенсивные сорта нового поколения Чулпан (1979) и Чулпан 3 (1986). Под руководством С. А. Кунакбаева выведено 18 сортов озимой ржи, пшеницы, гречихи и тритикале. Созданная им научная школа успешно продолжает исследования по селекции озимых зерновых культур.

Происхождение: создан методом формирования сложной синтетической популяции за счет лучших биотипов большого числа разноэкологических гибридов и целенаправленных многократных отборов.

2. Создание сортов зернового гороха (почетный академик АН РБ, доктор с. -х. наук В. Х. Хангильдин и др. );

Талантливым ученым и его учениками выведены более 20 сортов гороха, среди которых Чишминский ранний, Чишминский 210 и Чишминский 242 являются непревзойденными в стране по пищевым качествам семян. Являясь известным ученым и крупным организатором науки, В. Х. Хангильдин с 1961 по 1971 год возглавлял Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства. Созданная им научная школа успешно продолжает исследования по селекции гороха.

Первым районированным сортом гороха селекции института в Башкирии в 1959 году стал крупносемянный сорт продовольственного назначения Чишминский 39, который возделывался на протяжении 15 лет.

3. Создание винограда столового, вызревающего в регионах севернее 55 -й параллели (лауреат Государственной премии СССР Л. Н. Стреляева и др. );

Лидия Николаевна Стреляева – единственный селекционер, способствовавший широкому распространению винограда в северных районах европейской части СССР и в Башкортостане. Основные направления научной деятельности – выведение сортов винограда с коротким вегетационным периодом для суровых климатических условий и разработка агротехники его возделывания.

4. Разработка технологии сушки кобыльего молока для продуктов детского питания и приготовления кумыса (доктор с. -х. наук И. А. Сайгин и др. ).

Под руководством Сайгина М. А. в Башкортостане проведены исследования по племенной работе, благодаря которым лошадь башкирская была ограждена от полного исчезновения и стала ведущей породой в республике. Разработаны технологии производства кобыльего молока, его сушки и восстановления, приготовления кумысных заквасок, кумыса из натурального и восстановленного кобыльего молока и на этой основе в последующем организовано круглогодичное кумысолечение на курортах и в спец. санаториях.

Спасибо за внимание!!! 2013 г.