Селекция.
Работа советских селекционеров в годы ВОВ.
План доклада.
1.Что такое селекция.
2.Генетика,как теоретическая основа селекции.
3.Основные методы,применяемые в селекции:
а) отбор;
б) гибридизация;
в) полиплоидия;
г) мутагенез.
4.Применение селекции:
а) в сельском хозяйстве;
б) в животноводстве;
5.Селекция в России:
а) наследие царской России;
б)советская селекция после Октябрьской революции;
в) в годы ВОВ;
6.Список используемой литературы.
1.ЧТО ТАКОЕ СЕЛЕКЦИЯ.
Слово "селекция" произошло от лат. "selectio",что в переводе обозначает "выбор,отбор".Селекция ѕ это наука,которая разрабатывает новые пути и методы получения сортов растений и их гибридов,пород животных.Это также и отрасль сельского хозяйства,занимающаяся выведением новых сортов и пород с нужными для человека свойствами: высокой продуктивностью, определенными качествами продукции, невосприимчивых к болезням,хорошо приспособленных к тем или иным условиям роста.
2.ГЕНЕТИКА, КАК ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОСНОВА СЕЛЕКЦИИ.
Теоретической основой селекции является генетика -наука о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими.Она изучает закономерности наследования признаков и свойств родительских форм,разрабатывает методы и приемы управления наследственностью.Применяя их на практике при выведении новых сортов растений и пород животных,человек получает нужные формы организмов,а также управляет их индивидуальным развитием ѕ онтогенезом.
Основы современной генетики заложил чешский ученый
Г.Мендель,который в 1865 году установил принцип дискретности, или прерывности,наследовании признаков и свойств организмов.
В опытах с горохом исследователь показал,что признаки родительских растений при скрещивании не уничтожаются и не смешиваются,а передаются потомству либо в форме,характерной для одного из родителей, либо в промежуточной форме,вновь проявляясь в последующих поколениях в определенных количественных соотношениях.Его опыты доказали также,что существуют материальные носители наследственности,в последствии названные генами.Они особые для каждого организма.
В начале двадцатого века американский биолог Т.Х.Морган обосновал хромосомную теорию наследственности,согласно которой наследственные признаки определяются хромосомами ѕ органоидами ядра всех клеток организма.Ученый доказал,что гены расположены среди хромосом линейно и что гены одной хромосомы сцеплены между собой.Признак обычно определяется парой хромосом.При образовании половых клеток парные хромосомы расходятся.Полный их набор восстанавливается в оплодотворенной клетке.Таким образом новый организм получает хромосомы от обоих родителей,а с ними наследует те или иные признаки.
В двадцатых годах возникли и стали развиваться мутационная и популяционная генетики.Популяционная генетика это область генетики,которая изучает основные факторы эволюции ѕ наследственность,изменчивость и отбор - в конкретных условиях внешней среды,популяции.Основателем этого направления был советский ученый С.С.Четвериков. Мутационную генетику мы рассмотрим параллельно с мутагенезом.
В 30-е годы генетик Н.К.Кольцов предположил,что хромосомы - это гигантские молекулы,предвосхитив тем самым появление нового направления в науке ѕ молекулярной генетики.
Позднее было доказано,что хромосомы состоят из белка и молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).В молекулах ДНК и заложена наследственная информация,программа синтеза белков,являющихся основой жизни на Земле.
Современная генетика развивается всесторонне.В ней мно-го направлений.Выделяют генетику микроорганизмов,растений, животных и человека.Генетика тесно связана с другими биологическими науками - эволюционным учением,молекулярной биологией,биохимией.Она является теоритической основой селекции.На основе генетических исследований были разработаны методы получения гибридов кукурузы, подсолнечника,сахарной свеклы, огурца,а также гибридов и помесей животных,обладающих вследствие гетерозиса (гетерозис- это ускорение роста,увеличение размеров, повышение жизнеспособности и продуктивности гибридов первого поколения по сравнению с родительскими организмами)повышенной продуктивностью.
3.ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ПРИМЕНЯМЫЕ В СЕЛЕКЦИИ.
3.а. Отбор.
Основа любого сорта растений или породы животных - родоначальник.Его ценность состоит в накоплении в генотипе многих генов,обусловливающих высокую продуктивность или другие нужные качества.Потомство от выдающегося родоначальника, сходное с ним по фенотипу и генотипу состовляет линии животных или растений.Они поддерживаются целенаправленным отбором. Особенно отбор применяется в животноводстве,где отбор произ водителей играет первостепенную роль в племенном деле.В народе говорят:"Производитель - половина стада".
3.б. Гибридизация.
Гибридизацией называют скрещивание организмов с различной наследственностью.В результате получают новый организм,сочетающий наследственные задатки родителей.Для первого поколения гибридов часто характерен гетерозис.При гетерозисе при скрещивании организмов с разной наследственностью происходит биохимическое обогащение гибрида,у него усиливается обмен веществ.В последующих поколениях эффект гетерозиса постепенно затухает.У вегетативно размножаемых растений (картофель,плодовые и ягодные культуры) возможно закрепление гетерозиса в потомстве.Гибридизацию применяют для получения ценных форм растений и животных.Скрещивание особей,принадлежащих к разным видам, называют отдаленной гибридизацией,а
скрещивание подвидов,сортов растений или пород животных -
внутривидовой.В зоотехнии(наука о раведении, кормлении,содержании и правильном использовании сельскохозяйственных животных, теоритическая основа животноводства) различают собственно гибридизацию и межпородное скрещивание животных, потомство от которых называется помесным, помесями. Помеси легко скрещиваются между собой и дают потомство.
Процесс гибридизации,преимущественно естественной наблюдали очень давно.Гибриды от скрещивания лошади с ослом (мул,лошак) существовали уже за 2000 лет до н.э.Искусственные гибриды (при скрещивании гвоздик) впервые получил английский садовод Т.Фэрчайлд в 1717 году.Большое число опытов по гибридизации провел Чарльз Дарвин.
Гибридизацию, особенно форм и сортов в пределах одного вида широко используют в селекции растений, с помощью метода гибридизации создано большинство современных сортов сельскохозяйственных культур.
3.в.Полиплоидия.
В 1892 году русский ботаник И.И.Герасимов исследовал влияние температуры на клетки зеленой водоросли спирогиры и обнаружил удивительное явление - изменение числа ядер в клетке.После воздействия низкой температурой или снотворным (хлороформом и хлоралгидратом) он наблюдал появление клеток без ядер, а также с двумя ядрами.Первые вскоре погибали,а клетки с двумя ядрами успешно делились.При подсчете хромосом оказалось, что их вдвое больше, чем в обычных клетках.Так было открыто наследственное изменение, связанное с мутацией генотипа, т.е. всего набора хромосом в клетке.Оно получило название полиплоидии, а организмы с увеличенным числом хромосом - полииплоидов.
В природе хорошо отлажены механизмы, обеспечивающие сохранение постоянства генетического материала.Каждая материнская клетка при делении на две дочернии строго распределя ет наследственное вещество поровну.При половом размножении новый организм образуется в результате слияния мужской и женской гаметы.Чтоб сохранилось постоянство хромосом у родителей и потомства, каждая гамета должна содержать половину числа хромосом обычной клетки.И в самом деле, происходит уменьшение в два раза числа хромосом, или, ка назвали ученые редукционное деление клетки, при котором в каждую гамету попадает только одна из двух гомологичных хромосом.Итак, гамета содержит гаплоидный набор хромосом - т.е. по одной от каждой гомологичной пары.Все соматические клетки диплоидны.У них два набора хромосом, из которых один поступил от материнского организма, а другой от отцовского.
Полиплоидия успешно исполизуется в селекции.
3.г. Мутагенез.
В 20-х годах стало развиваться мутационная генетика - учение о возникновении мутаций, т.е. таких изменений признаков организмов, которые передаются по наследству.Мутации возникают в половых клетках.
Советский ученый Н.И.Вавилов установил, что у родственных растений возникают сходные мутационные изменения, например у пшеницы в окраске колоса, остистости. Эта закономерность объясняется сходным составом генов в хромосомах родственных видов.Открытие Н.И.Вавилова получило название закона гомологических рядов.На основании его можно предвидеть появление тех или иных изменений у культурных растений.
Изменчивость организмов - одно из важнейших проявлений жизни.В природе не существует двух совершенно сходных особей.Различия обусловленны наследственными и внешними факторами.Поэтому изменчивость организмов выражается в двух формах:наследственной и модификационной.
Внешний вид окружающих нас организмов - это результат сложного взаимодействия их наследственной основы и факторов окружающей среды.Каждое растение в разных условиях выглядит по-разному.Например, во влажный год