Глава 12. Селекція рослин, тварин та мікроорганізмів.

Селекція — це наука про методи створення нових та вдосконалення існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів із потрібними для людини ознаками. Основні методи селекції – це штучний добір та гібридизація. Теорію штучного добору створив видатний англійський вчений Чарльз Дарвін.

Штучний добір – це вибір людиною найцінніших у господарському відношенні тварин, рослин, мікроорганізмів для одержання від них нащадків з бажаними ознаками.

Сорт, порода, штам — штучно створені людиною популяції організмів із визначеними спадковими ознаками: морфологічними, фізіологічними і високою продуктивністю. Прояв фенотипу залежить від умов середовища, тому в селекційній роботі важливий не лише генотип організму, але й умови його утримування (кліматичні чинники, догляд).

Селекція рослин:

Види:

1)масовий добір

- негативний добір – вилучення з певної популяції найгірших рослин. Кращі рослини використовують для розмноження. Використовують для підтримання високої продуктивності і чистоти вже існуючих сортів.

- позитивний добір – відбирають незначну частину (5-10%) кращих рослин. Насіння, яке зібране з них , об’єднують і висівають для випробування у порівнянні з вихідним сортом і стандартом. У наступні роки добір і випробування повторюють.

Недоліки: поряд з генетично цінними орг.. добираються і такі, які виділяються внаслідок позитивних модифікацій і позбутися від генетично посередніх особин під час повторних доборів важко.

2) індивідуальний добір – кожна відібрана рослина обмолочується окремо і одержаний урожай висівають за сім`ями. Проводячи ретельну оцінку відібраних рослин за потомством, селекціонер має змогу звільнитися від нащадків спадково посередніх рослин, під час добору яких він допустив помилку.

3) Створення чистих ліній — гомозиготних особин з однаковим генотипом, отриманих внаслідок самозапилення. Самозапилення підвищує кількість гомозигот, дає можливість виявити несприятливі мутації. Для самозапильних рослин застосовують багаторазовий індивідуальний добір і виводять декілька чистих ліній за визначеними ознаками. Для перехреснозапильних рослин проводять штучне самозапилення і виявляють мутації. В отриманих гомозиготних лініях урожайність знижується.

4) Одержання міжлінійних гібридів — перехресне запилення двох чистих ліній — приводить до появи високоврожайного покоління. У гібридів спостерігається гетерозис, врожайність і життєздатність підвищуються у 1,5-2 рази. Подальше розмноження міжлінійних гібридів знижує ефект гетерозису. Кращі комбінації чистих ліній отримують шляхом дослідницької роботи.

Напрямки селекції рослин:

• Підвищення продуктивності нових сортів

• Покращення якості продукції

• Збільшення стійкості проти хвороб, шкідників і несприятливих умов

• Виведення сортів, придатних до умов сучасної агротехніки

Вітчизняні досягнення в селекції рослин. Ф. К. Кириченко вивів ряд зимостійких сортів озимої м'якої пшениці. Ним вперше створена озима тверда пшениця, найбільш врожайні сорти якої Одеська, Ювілейна, Новомічурінська. Т. Є. Тарасенко та І. Д. Прохожай вивели високоврожайні сорти ярого ячменю, які районовано в багатьох областях України. І. М. Хаджінов досяг великих успіхів у селекції кукурудзи. Високою популярністю користуються сорти картоплі, які вивела Н. А. Лебедева.

Селекція тварин:

 У тварин можливе тільки статеве розмноження, відсутня масовість у потомстві від однієї пари. В селекції тварин необхідно враховувати екстер'єр і продуктивність. На продуктивність дуже впливають умови утримування, раціон харчування, догляд.

Методи схрещування:

1. споріднене (інбридинг) - проводиться між особинами однієї породи і використовується для одержання чистих ліній. При цьому може виникнути зниження життєздатності особини і поява мутацій, тому необхідний строгий добір за потрібними ознаками. Після інбридингу використовують міжлінійну гібридизацію і отримують гетерозисні гібриди. Це збільшує життєздатність і продуктивність гібридів. У самок перевіряють наступні ознаки: яйценесучість, молочність, у самців — продуктивність. Виведено різні породи великої рогатої худоби (молочні, м'ясні, м'ясо-молочні), свиней, овець (меринос, асконійський рамбулье), курей (яйценесучі, бройлери).

2. неспоріднене (аутбридинг)

а) внутрішньопородні – статеві партнери не зв’язані близькими родинними зв’язками. Мета – покращення племінних і продуктивних якостей існуючих порід, створення високопродуктивних стад і масиві тварин певної породи.

б) міжпородна гібридизація – ретельний добір і підбір, формування тварин бажаного типу, для схрещування використовують дві чи кілька порід порід з бажаними ознаками.

в) міжвидова гібридизація – завдяки віддаленим схрещуванням одержують цікаві форми навіть породи тварин. (Мул (гібрид коня й осла), архаромеринос (гібрид вівці меринос і гірського барана архара), риба бістер (гібрид білуги і стерляді). Багато міжвидових гібридів отримано серед пухнастих звірів — норок, тхорів, колонків. Б. Б. Астауровим вперше виведено поліплоїдні форми тутового шовкопряда. Міжвидові гібриди тварин, як правило, безплідні.

Напрямки селекції тварин:

• Створення високопродуктивних порід і типів, пристосованих до специфічних умов окремих зон.

• Підвищення якісних показників (вмісту жиру і білка в молоці, мясних якостей свиней, якості шерсті у овець)

• Підвищення інтенсивності росту і забій маси тварин.

• Підвищення стійкості проти хвороб

• Покращення пристосованості тварин до промислової технології утримання.

• Створення високопродуктивних стад і масивів тварин певної породи.

Селекція мікроорганізмів

Мікроорганізми використовуються в медицині і харчовій промисловості. Завдяки їм одержують антибіотики, вітамінні препарати, харчові білки. Колонії мікроорганізмів вирощують з однієї особини, що швидко розмножується безстатевим шляхом, створюючи штам.

Біотехнологія — сукупність промислових методів із використанням живих організмів та їх біологічних процесів у виробництві необхідних для людини речовин. У біотехнології використовують бактерії, гриби, клітини рослинних тканин. Їх вирощують у поживних, ферментних середовищах та спеціальних біореакторах.

У культурі тканин проводять гібридизацію клітин, вивчають ракові клітини, особливості їх розмноження, перевіряють стійкість до різноманітних вірусів. Методами генної інженерії вдається перебудувати генотип клітини для одержання спеціальних білків, наприклад, інсуліну, інтерферону і т. д.