Селекция

Селекция — раздел биологии (или сельскохозяйственная наука), изучающий и практически осуществляющий выведение пород домашних животных, новых сортов растений и штаммов микроорганизмов.

Селекция имеет три направления деятельности, связанных с селекцией растений, животных и микроорганизмов. Первые два направления зародились на заре человеческой цивилизации, когда человек начал возделывать растения и приручил животных, а селекция микроорганизмов появилась в начале XX века, так как в это время получило большое развитие учение о строении клеток, генетика и т. д. Селекция микроорганизмов дала возможность осуществлять и развивать новое направление человеческой деятельности — биотехнологию, позволяющую утилизировать то, что невозможно сделать другими способами.

Селекция имеет и иное понимание (в узком смысле). С этой точки зрения, селекция — это отбор. Но такое понимание не отражает современного содержания сущности селекции. Кроме отбора в селекцию входят и гибридизация, и направленное воспитание, и использование влияния различных факторов на организм в целом и на отдельные его части.

Теоретической основой селекции являются генетика, молекулярная биология, биохимия, биофизика и другие науки, в том числе и биология как комплекс биологических наук.

Предмет селекции — изучение и претворение на практике специфических закономерностей эволюции культурных растений, сельскохозяйственных животных и «искусственных» штаммов микроорганизмов.

Практическое значение селекции состоит в том, что на ее основе человек значительно повышает продуктивность сельскохозяйственных животных и растений, а также эффективность биотехнологических производств.

Методы селекции

В селекции широко используют искусственный отбор, гибридизацию и мутагенез.

1. Искусственный отбор.

Отбор, проводимый человеком, состоящий в выбраковке особей, не представляющих ценности для хозяйственной деятельности человека, и оставление для потомства особей с ценными для человека признаками, называется искусственным.

По наличию (отсутствию) цели различают сознательный (целевой) и бессознательный отбор.

Бессознательным называют такой вид искусственного отбора, при котором человек, отбирая (селекционируя) особей для потомства, не ставит перед собой задачи изменить данный организм в каком-то направлении, а лишь учитывает определенные качества организма, необходимые ему для улучшения его хозяйственной деятельности.

Этот отбор применяют в повседневной хозяйственной деятельности при ведении домашнего хозяйства (например, в потомство отбирают кур с большей яйценоскостью).

Целевым, или сознательным, называют отбор, проводимый селекционерами и состоящий в том, что его осуществляют в соответствии с определенной, заранее поставленной целью, когда свойства организмов корректируются в определенном направлении.

Например, ставится задача повышения устойчивости данного организма к какому-то заболеванию. На этот организм оказывается серия воздействий, вызывающих появление у особей ряда признаков, а затем отбираются те особи, у которых признаки в большей степени отвечают поставленной задаче.

И сознательный, и целевой отбор может быть единичным, индивидуальным, массовым и методическим (систематическим).

Единичным называют отбор, проведенный однократно из данной группы особей (может быть и массовым).

Методический отбор проводят в течение нескольких поколений в целях выведения форм организма, в наибольшей степени отвечающих потребностям человека.

Индивидуальным называют отбор на уровне конкретных особей данной породы животных или сортов растений (например, на конкретной делянке отбираются семена с конкретных растений).

Массовым называют отбор потомства большого числа особей одновременно (например, семена всех растений данного сорта, произрастающих на конкретной делянке, поле и т. д.).

В селекции используют все виды отбора, но применение того или другого метода отбора зависит от конкретных обстоятельств, вида организма и т. д. Отбор сам по себе не даст результата, если у организмов не будет возникать каких-либо изменений. Изменения сами по себе возникают медленно, стихийно и не всегда в нужных направлениях, поэтому селекционеры используют воздействия на организм, при которых такие изменения появляются.

2. Гибридизация.

Метод гибридизации (скрещивания), применяемый в селекции, состоит в том, что получают потомство от особей, различающихся определенными признаками, при этом полученное потомство отличается от исходных особей признаками, которые можно использовать в дальнейшей селекционной работе.

Скрещивание позволяет в некоторой степени нарушать консерватизм наследственности, что также способствует селекционной работе. Различают близкородственную, неродственную и отдаленную гибридизацию.

Близкородственной гибридизацией (инбридингом) называют скрещивание, в котором участвуют организмы, находящиеся в близком родстве (братья, сестры, отец, дочь, мать, сын и т. д.).

Инбридинг используют для получения «чистых линий», в которых свойства, присущие данному сорту растений, породе животных, выделяются в наиболее концентрированном виде. Подобное выделение признака связано с тем, что генотип родственных организмов близок, а скрещивание этих организмов способствует возникновению гомозиготных форм.

При инбридинге наблюдается инбредная депрессия — снижение жизнеспособности и продуктивности организмов за счет близкородственной гибридизации.

Получение «чистых линий» находит широкое применение в селекции, так как позволяет выявить свойства организмов, важные для хозяйственной деятельности, а затем использовать полученные формы для дальнейшей селекционной работы.

Неродственной гибридизацией называют скрещивание особей данного вида, принадлежащих к разным семьям, например скрещивание организмов разных популяций.

Отдаленная гибридизация — скрещивание организмов, принадлежащих не только к разным породам (сортам, штаммам), но даже и к разным видам.

Примером отдаленной гибридизации является скрещивание пырея и пшеницы, лошади и осла и т. д. Отдаленная гибридизация, при которой осуществляют межвидовое скрещивание, представляет собой очень трудную задачу, но, зная закономерности генетики и молекулярной биологии, эту задачу можно разрешить. Осуществление межвидовой гибридизации возможно за счет использования явления полиплоидии.

Полиплоидия — явление, при котором в клетке возникает набор хромосом, в кратное число раз больший, чем это характерно для нормы. Так, для осуществления отдаленной гибридизации при мейозе создают условия, при которых в гаметах образуется не гаплоидный, а диплоидный набор хромосом, в этом случае зигота будет иметь тетраплоидный или иной (больший, чем диплоидный) набор хромосом.

3. Мутагенез.

Источником материала для селекции является и мутагенез — явление возникновения наследственных изменений в результате воздействия на хромосомы и гены половых клеток химических соединений, излучений и т. д.

В результате мутагенеза возможно появление признаков, которые могут быть полезными в хозяйственной деятельности человека. Эти признаки подвергаются отбору и закреплению у потомства.

Вышерассмотренные методы являются основными для современной селекции, но имеются и другие методы, которые в пособии не рассматриваются.

Следует отметить, что формы организмов, получаемые в результате селекции, отвечают требованиям хозяйственной деятельности человека. Для самого организма его свойства могут быть и вредными с точки зрения выживания в природной окружающей среде, поэтому за организмами, выведенными человеком, необходим тщательный уход для обеспечения их выживаемости и реализации полезных свойств, необходимых человеку.