Глава 3. Организменный уровень

Основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов

Вопрос 1. Перечислите методы селекционной работы.

Основные методы селекции включают отбор, гибридизацию, полиплоидию, искусственный мутагенез.

Искусственный отбор — отбор человеком наиболее ценных в хозяйственном отношении особей животных и растений с целью получения от них потомства с желательными признаками. Искусственный отбор является важнейшим методом селекции и основным фактором, обусловившим многообразие пород домашних животных и сортов культурных растений.

Гибридизация — естественное или искусственное скрещивание особей, отличающихся по своим признакам и относящихся к разным сортам, породам, штаммам, видам. В результате гибридизации получают гибриды.

Гибриды образуются путем объединения наследственного материала генотипически разных организмов и характеризуются новыми признаками или новыми их сочетаниями.

В селекции проводят и скрещивание организмов, относящихся к разным видам или даже родам. В этих случаях имеет место отдаленная гибридизация — довольно сложный процесс, так как у организмов, относящихся к разным видам и тем более к разным родам, различный генетический материал (число и строение хромосом). Очень часто такое скрещивание приводит к образованию бесплодных (стерильных) гибридов, не дающих потомства. Однако благодаря кропотливой работе ученых-селекционеров получены межродовые гибриды, способные размножаться.

Искусственный мутагенез — метод селекции, основанный на воздействии на организмы мутагенов, вызывающих различные мутации. На основе этих мутаций часто создаются новые сорта и штаммы. В качестве мутагенов обычно используют ультрафиолетовое и рентгеновское облучения, воздействие нейтронами или химическими веществами. Особенно широко искусственный мутагенез используют при выведении новых штаммов микроорганизмов.

Полиплоидия — получение полиплоидов, т. е. организмов, у которых число хромосом увеличено в два, три и более раз. Этот процесс осуществляется путем воздействия на делящуюся клетку различными факторами, прерывающими расхождение хромосом к полюсам. В результате действия химических веществ, ионизирующего излучения, высокой или низкой температуры деление клетки нарушается, и она становится, например, тетраплоидной (4п). Полиплоиды обладают большей урожайностью, богаче питательными веществами и более устойчивы к неблагоприятным факторам среды.

Вопрос 2. Чем массовый отбор отличается от индивидуального?

Массовый отбор характеризуется тем, что его проводят только по фенотипу, т. е. с учетом лишь совокупности признаков организма. Из потомства берут особей с нужными признаками и снова скрещивают их между собой. Массовый отбор обычно применяют для перекрестно опыляемых растений и для животных. Направлен этот отбор на поддержание данной породы или определенного сорта на заданном хозяйственном уровне.

При индивидуальном отборе выбирают отдельную особь и при последующих самоопылении у растений или близко- родственных скрещиваниях у животных выводят чистые линии. Чистые линии — группы генетически однородных (гомозиготных) организмов — являются ценным материалом селекции.

Вопрос 3. Что такое гетерозис?

Гетерозис проявляется в повышенной мощности гибридов первого поколения по сравнению с родительскими формами. При скрещивании родительских форм, принадлежащих к разным породам или сортам (к разным чистым линиям), у гибридов первого поколения наблюдается явление, называемое гетерозисом.

Гетерозис проявляется в том, что гибриды обладают выдающимися качествами (большим ростом, весом, устойчивостью к заболеваниям и т. п.) по сравнению с родительскими формами. Главная причина гетерозиса заключается в том, что у гетерозигот, коими являются гибриды первого поколения, в фенотипе не обнаруживаются вредные рецессивные аллели генов.