При выведении новых сортов растений путем массового отбора
Обновлено: 05.10.2024
1. Создание новых и совершенствование старых сортов, пород и штаммов с хозяйственно-полезными признаками.
2. Создание технологичных высокопродуктивных биологических систем, максимально использующих сырьевые и энергетические ресурсы планеты.
3. Повышение продуктивности пород, сортов и штаммов с единицы площади за единицу времени.
4. Повышение потребительских качеств продукции.
5. Уменьшение доли побочных продуктов и их комплексная переработка.
6. Уменьшение доли потерь от вредителей и болезней.
Цели и задачи селекции как науки обусловлены уровнем агротехники и зоотехники, индустриализации растениеводства и животноводства. Например, выведены породы кур, не снижающие продуктивности в условиях большой скученности животных на птицефабриках. Для России и Беларуси очень важно создание сортов, продуктивных в условиях мороза без снега при ясной погоде, поздних заморозков и т. д.
Основными методами селекции являются:
1. Искусственный отбор. Самый древний метод селекции, появившийся еще в те времена, когда человек впервые стал одомашнивать животных и культивировать растения. Сначала он был неосознанным, когда отбирали тех, кто больше соответствовал потребностям: был крупнее, давал больший урожай/приплод и т.д. А потом постепенно становился осознанным, направленным и методическим. Также этот метод делят на массовый, когда из общего количества выбирают особей с благоприятными для человека признаками, и индивидуальный, основанный на особенностях одного организма (или нескольких отдельных), от которого получают потомство. Отдельно можно выделить отбор по экстерьеру. Этот метод применяют для животных, он основан на внешних признаках: размерах тела, пропорциях, величине лап и пр.
2. Гибридизация. Вспоминаем классическую генетику Менделя и сцепленное наследование. Метод основан на скрещивании организмов с определенными признаками для продолжения чистой линии или получения гетерозисных особей, то есть гетерозигот (подробнее об эффекте гетерозиса расскажем отдельно). Выделяют отдаленное скрещивание или аутбридинг и близкородственное или инбридинг.
3. Искусственный мутагенез. Воздействие на генотипы особей различными физическими и химическими факторами (УФ-излучения, ионы тяжелых металлов и др.). "Фишка" метода заключается в том, что ученые не знают заранее, к какому эффекту приведет мутагенез. Реакция организма может быть положительной, отрицательной, нейтральной. Применяется преимущественно к микроорганизмам.
4. Полиплоидия. Кратное увеличение хромосомного набора. То есть полиплоиды имею 3n, 4n, 5n и т.д. Они отличаются большей выносливостью, лучшей урожайностью, крупными размерами. Метод применяют для растений.
5. Генная и клеточная инженерия. Методы связаны с манипуляциями с генами, молекулами РНК и ДНК, органеллами, целыми клетками. Это искусственное выращивание, соединение генов разных организмов и т.д. Клонирование также относится к клеточной инженерии. Поэтому напоминаем вам про овечку Долли :)
Метод отбора. В селекции применяется естественный и искусственный (бессознательный или методический) отбор. Также отбираться может конкретный организм (индивидуальный отбор) или их группа (массовый отбор). Определение вида отбора основывается на особенностях размножения животных и растений.
Массовый метод отбора растений
Массовый отбор в выведении новых сортов растений предусматривает опыление сразу большого количества растений. Чаще всего этот метод применяется при выведении новых сортов ржи, кукурузы, подсолнечника, пшеницы. При отсеве этих культур новые сорта состоят из гетерозиготных представителей вида и обладают уникальным генотипом.
Массовый отбор в селекции позволяет получить новые сорта с улучшенными качествами. Однако этот метод считается неустойчивым из-за высокой вероятности получить незапланированное перекрестное опыление (насекомыми, птицами.
Массовый отбор растений – это определение группы экземпляров растений, схожих между собой по установленным признакам. Для примера можно взять метод выведения нового поколения злаковых культур. Обычно получение сортов массовым методом селекционирования предполагает посев большого количества экземпляров с дальнейшей оценкой их развития и роста, устойчивости к болезням, вредителям. Также оценивается уровень скороспелости, требования к климату, урожайность. При выведении новых сортов ржи селекционерами отбираются только те экземпляры растений, которые оказались более стойкими к различным воздействиям и имеющие крупный колос с наибольшим числом зерен. При повторном посеве полученного материала опять отбираются только те виды растений, которые показали себя с наилучшей стороны. В результате такой работы получается новый сорт, с однородными генами. Это и есть массовый отбор. Примеры селекции ржи показывают, как проводится отбор растений. -
Массовый отбор имеет множество достоинств, среди которых главным считается простота, экономичность и возможность в сжатые сроки получить новые сорта растений. К недостаткам следует отнести невозможность получить детальную оценку потомства. Эффективность массовой селекции
При работе с самоопылителями и перекрестниками используют массовый отбор как метод селекции. Его эффективность зависит от гена, наследственности, величины отобранного образца.
Если отвечающие за признаки гены имеют устойчивые признаки, то результат отбора будет высоким. При наследовании растениями желаемых признаков отбор прекращается, сорту присваивается название. При плохих показателях работа по отбору продолжается. Она длится до тех пор, пока селекционеры не получат всех желаемых результатов по урожайности, величине плодов, стойкости к вредным факторам, вредителям, болезням. Причем при массовом отборе иногда ранее отобранное потомство отличается от последующего, взятого от родителей с плохими показателями.
Для успешной селекционной работы важное значение имеет величина образца. Если берется материал с низкими показателями, то у растения возможно проявление инбридинговой депрессии, в результате которой снижается урожайность.
Массовый отбор наиболее эффективен при сочетании с дополнительными методами отбора. Чаще всего его применяют совместно с гибридизацией, полиплоидном методом выведения растений. -
Гибридизация
Гибрид– это растение первого поколения, которое обладает повышенной жизнеспособностью и более высокой продуктивностью в сравнении с родительскими формами. При дальнейшем использовании семян гибридов заложенные родителями гены разрушаются.
Гибридизацияпозволяет получить новые генотипы. В методе выделяют внутривидовую (скрещивание происходит внутри одного вида) и межвидовую гибридизацию (скрещивание разных видов). Проведение инбридинга позволяет закрепить наследственные свойства при снижении жизнеспособности организма. Если во втором или последующих поколениях проводится аутбридинг, то селекционер получает высокоурожайные и стойкие гибриды. Установлено, что при отдаленном скрещивании потомство бесплодно. Здесь значение генетики для селекции выражается в возможности исследования генов и влияния на плодовитость организмов.
Полиплоидия – процесс увеличения хромосомных наборов, который позволяет добиться рождаемости у бесплодных гибридов. Замечено, что некоторые культурные растения после полиплоидии имеют более высокую рождаемость, чем их родственные виды.
Полиплоидный отбор
Метод полиплоидии также относится к гибридным. При создании новых сортов селекционеры применяют полиплоидию, которая приводит к увеличению размера клеток растения и умножению хромосом. Большое количество хромосом повышает устойчивость растения к различным болезням и разным неблагоприятным факторам. При повреждении у растений нескольких хромосом остальные остаются неизменными. Все растения, полученные полиплоидным методом отбора, обладают отличной жизнеспособностью. -
Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов.
1. Моряк. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии;
2. Аргонавт. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли;
3. Мореход. Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы;
4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание.
Селекция представляет собой науку, выводящую новые сорта растений, пород животных, микроорганизмов. Основным критерием выбора нового, лучшего материала является индивидуальный и массовый отбор как метод селекции.
Обычно селекционирование проводится скрещиванием и мутацией генов родительских экземпляров, а затем выполняется искусственный отбор. Все новые породы, сорта, штаммы, созданные человеком, имеют определенные морфологические и физиологические свойства. Каждый вид приспособлен для определенных климатических зон. Все выведенные новинки проверяются, сравниваются с другими сортами на специальных станциях.
Массовый метод отбора растений
Массовый отбор в выведении новых сортов растений предусматривает опыление сразу большого количества растений. Чаще всего этот метод применяется при выведении новых сортов ржи, кукурузы, подсолнечника, пшеницы. При отсеве этих культур новые сорта состоят из гетерозиготных представителей вида и обладают уникальным генотипом.
Массовый отбор в селекции позволяет получить новые сорта с улучшенными качествами. Однако этот метод считается неустойчивым из-за высокой вероятности получить незапланированное перекрестное опыление (насекомыми, птицами).
Массовый отбор растений – это определение группы экземпляров растений, схожих между собой по установленным признакам. Для примера можно взять метод выведения нового поколения злаковых культур. Обычно получение сортов массовым методом селекционирования предполагает посев большого количества экземпляров с дальнейшей оценкой их развития и роста, устойчивости к болезням, вредителям. Также оценивается уровень скороспелости, требования к климату, урожайность. При выведении новых сортов ржи селекционерами отбираются только те экземпляры растений, которые оказались более стойкими к различным воздействиям и имеющие крупный колос с наибольшим числом зерен. При повторном посеве полученного материала опять отбираются только те виды растений, которые показали себя с наилучшей стороны. В результате такой работы получается новый сорт, с однородными генами. Это и есть массовый отбор. Примеры селекции ржи показывают, как проводится отбор растений.
Массовый отбор имеет множество достоинств, среди которых главным считается простота, экономичность и возможность в сжатые сроки получить новые сорта растений. К недостаткам следует отнести невозможность получить детальную оценку потомства.
Эффективность массовой селекции
При работе с самоопылителями и перекрестниками используют массовый отбор как метод селекции. Его эффективность зависит от гена, наследственности, величины отобранного образца.
Если отвечающие за признаки гены имеют устойчивые признаки, то результат отбора будет высоким.
При наследовании растениями желаемых признаков отбор прекращается, сорту присваивается название. При плохих показателях работа по отбору продолжается. Она длится до тех пор, пока селекционеры не получат всех желаемых результатов по урожайности, величине плодов, стойкости к вредным факторам, вредителям, болезням. Причем при массовом отборе иногда ранее отобранное потомство отличается от последующего, взятого от родителей с плохими показателями.
Для успешной селекционной работы важное значение имеет величина образца. Если берется материал с низкими показателями, то у растения возможно проявление инбридинговой депрессии, в результате которой снижается урожайность.
Массовый отбор наиболее эффективен при сочетании с дополнительными методами отбора. Чаще всего его применяют совместно с гибридизацией, полиплоидном методом выведения растений.
Гибридизация
Гибрид – это растение первого поколения, которое обладает повышенной жизнеспособностью и более высокой продуктивностью в сравнении с родительскими формами. При дальнейшем использовании семян гибридов заложенные родителями гены разрушаются.
Полиплоидный отбор
Метод полиплоидии также относится к гибридным. При создании новых сортов селекционеры применяют полиплоидию, которая приводит к увеличению размера клеток растения и умножению хромосом.
Большое количество хромосом повышает устойчивость растения к различным болезням и разным неблагоприятным факторам. При повреждении у растений нескольких хромосом остальные остаются неизменными. Все растения, полученные полиплоидным методом отбора, обладают отличной жизнеспособностью.
Примеры массовых отборов
Примером получения гибрида путем массового отбора является тритикале. Это растение получили путем скрещивания пшеницы и ржи. Новый сорт обладает высокой морозостойкостью, неприхотливо и устойчивостью ко многим болезням.
Российским академиком были получены новые пшенично-пырейные сорта растений, обладающие высокой устойчивостью к полеганию. Однако первые растения не подходили для получения посадочного материала, так как в их геноме содержались разные хромосомы, не участвующие в мейозе. При дальнейших исследованиях было предложено удвоить численность некоторых хромосом. Результатом работы стал амфидиплоид.
Селекционеры проводили скрещивание капусты с редькой. У этих растений число хромосом идентичное. Последний результат нес 18 хромосом, но он был бесплодным. Последующее удваивание числа хромосом привело к получению растения с 36 хромосомами и имеющему плоды. Полученный организм имел признаки капусты и редьки.
Еще одним примером гибридизации является кукуруза. Именно она стала родоначальником гетерозисных гибридов. Показатель урожая у гибридной культуры был выше на тридцать процентов, чем у родителей.
Заключение
При появлении новой линии отбираются только чистые растения. В ходе экспериментов определяются наиболее удачные комбинации гибридов. Полученные результаты фиксируются и используются для дальнейшего получения гибридных культур.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
I . Выберите правильный ответ.
1. В селекции животных близкородственное скрещивание проводят для:
а) акклиматизации; в) увеличения гетерозиготности;
б) улучшения признаков; г) закрепления желательных признаков.
2. Искусственный отбор – сохранение человеком организмов с интересующими его признаками в течение ряда поколений – способствует появлению:
а) многообразия сортов растений и пород животных;
б) разнообразных видов растений;
в) разнообразных видов животных;
г) многообразия популяций животных и растений.
3. Индивидуальный отбор, в отличие от массового, более эффективен, так как он проводится:
а) по фенотипу; в) под влиянием факторов окружающей среды;
б) по генотипу; г) под влиянием деятельности человека.
4. Эффект гетерозиса проявляется вследствие:
а) увеличения доли гомозигот в потомстве;
б) появления полиплоидных особей в потомстве;
в) увеличения числа мутаций в потомстве;
г) увеличения доли гетерозигот в потомстве.
5. Генетические знания используются в селекции для:
а) организации правильного ухода за растениями и животными;
б) создания оптимального режима питания животных;
в) выведения новых сортов растений и пород животных;
г) создания оптимальных условий содержания животных.
6. Получением гибридов на основе соединения клеток разных организмов с применением специальных методов занимается:
а) клеточная инженерия; в) систематика;
б) микробиология; г) физиология.
7. Отбор по хозяйственно ценным признакам, применяющийся в селекции животных, называется:
а) массовым; в) движущим;
б) индивидуальным; г) стабилизирующим
8. Какой учёный разработал технологию преодоления бесплодия межвидовых
гибридов?
а) Т. Морган; в) С.С. Четвериков;
б) Г. Мендель; г) Г.Д. Карпеченко.
9. Эффект гетерозиса обусловлен:
а) высокой гетерозиготностью; в) низкой гетерозиготностью;
б) накоплением рецессивных мутаций; г) накоплением доминантных мутаций.
10. Дисциплина, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач:
а) бионика; в) растениеводство;
б) биотехнология; г) генная инженерия.
11. В селекции для получения новых форм проводится скрещивание между особями разных видов и родов. Это метод:
а) полиплоидии; в) мутагенеза;
б) гетерозиса; г) отдалённой гибридизации.
12. Метод, основанный на культивировании отдельных клеток и тканей на искусственных питательных средах, называется:
а) клеточная инженерия; в) гибридизация соматических клеток;
б) генная инженерия; г) гетерозис.
13. Домашние животные в отличие от растений:
а) имеют многочисленное потомство; в) размножаются только половым путём;
б) дольше живут; г) не нуждаются в уходе.
А. Селекция – отбор наиболее ценных для человека сортов растений и пород животных.
Б. Селекция – род практической деятельности людей, связанный с выведением новых сортов растений и пород животных и штаммов микроорганизмов.
В. Селекция – это наука о культурных сортах растений и породах животных.
Г Селекция – это часть генетики, изучающая породы животных и сорта растений.
15. Центр происхождения картофеля:
а) Средиземноморский; в) Центральноамериканский;
б) Абиссинский; г) Южноамериканский.
16. Нарушение процесса формирования веретена деления – причина появления:
а) гетерозиса; в) мутагенеза;
б) полиплоидов; г) генных мутаций.
17. Высокая жизнеспособность гибридов первого поколения при отдалённой гибридизации – это:
а) мутагенез; в) индивидуальный отбор;
б) гетерозис; г) полиплоидия.
18. От чего зависит успех селекционной работы?
а) От генетического разнообразия видов, взятых для селекции;
б) от места проведения селекционных работ;
в) от места отбора видов, взятых для селекции;
г) от объёма селекционных работ.
19. Появление сходных мутаций у генетически близких видов и родов подтверждается законом:
а) независимого наследования признаков;
б) единообразия гибридов первого поколения;
в) гомологических рядов наследственной изменчивости;
г) расщепления признаков.
II . Выберите три верных ответа.
а) проводят испытание производителей по потомству;
б) используют партеногенез;
в) проводят жёсткий индивидуальный отбор;
г) подбор родительских пар осуществляют по экстерьеру;
д) применяют полиплоидию;
е) полиэмбрионию и искусственное осеменение не применяют.
2. Какие признаки характерны для полиплоидных растений?
а) Крупные размеры;
в) устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды;
д) повышенное содержание определённых веществ в клетках;
III. Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.
1. Основными, классическими методами селекции растений были и остаются гибридизация и отбор. 2. Массовый отбор применяют при селекции самоопыляемых растений. 3. Многие культурные растения представляют собой полиплоидные организмы. 4. Г.Д. Карпеченко предложил использовать метод полиплоидии для устранения бесплодия гибридов. 5. Мул (гибрид осла и кобылы) получен методом мутагенеза. 6. Как правило, число особей в потомстве животных велико, поэтому каждый гибрид не имеет большого значения для выявления новых признаков и свойств. 7. При гибридизации животных особенно широко используются два типа скрещивания: инбридинг и аутбридинг.
IV . Установите соответствие между содержанием столбцов, последовательность.
1. Установите соответствие между методами и видами селекции.
Читайте также: