Toate metodele de ameliorare a plantelor. Metode de ameliorare a plantelor – Knowledge Hypermarket

Deschidere Principalele metode de selecție

sunt selecția, hibridizarea (folosind heteroza și sterilitatea masculină citoplasmatică), poliploidia și mutageneza.

Selecția și rolul ei creator Procesul de selecție se bazează pe selecție artificială

- este selectarea unui grup de indivizi pe baza caracteristicilor externe, fenotipice, fără a le verifica genotipul. De exemplu, în timpul unei selecții în masă sau spontană din întreaga populație de găini de o rasă sau alta, păsările cu o producție de ouă de 200-250 de ouă, o greutate în viu de cel puțin 1,5 kg, o anumită culoare, nu prezintă instinctele de clocot etc. sunt lăsate pentru reproducere în ferme. Toți ceilalți pui sunt sacrificați. În acest caz, descendenții fiecărei găini și cocoș sunt evaluați numai după fenotip. În consecință, selecția în masă poate da rezultate bune numai dacă coeficientul de ereditabilitate al trăsăturilor valoroase selectate de crescător este ridicat.

Selecția în masă este cea mai eficientă pentru trăsăturile de calitate controlate de una sau mai multe gene. Cu toate acestea, este rareori de succes pentru trăsăturile poligenice cu o rată scăzută de moștenire. În acest caz, este necesar să se utilizeze selecția individuală sau metodologică. La(după genotip) descendenții fiecărei plante sau animal în parte într-o serie de generații se obțin și se evaluează cu controlul obligatoriu al moștenirii trăsăturilor de interes pentru ameliorator. În etapele ulterioare de selecție, sunt utilizați doar acei indivizi care au produs cel mai mare număr de descendenți cu performanță ridicată. Ca rezultat, devine posibilă evaluarea calităților ereditare ale indivizilor individuali, adică capacitatea de a transmite proprietăți descendenților.

Importanța selecției individuale este deosebit de mare în acele ramuri ale producției agricole în care este posibil să se obțină un număr mare de descendenți dintr-un singur organism. Astfel, prin inseminare artificială, se pot obține până la 35.000 de viței de la un taur folosind congelarea profundă a materialului seminal, care se păstrează mulți ani. Prin urmare, acum în multe țări ale lumii există bănci de spermă de animale cu genotipuri valoroase.

Selecția în reproducere este cea mai eficientă atunci când este combinată cu anumite tipuri de încrucișări.

Metode de hibridizare (tipuri de încrucișare) în selecție

Toată varietatea de tipuri de încrucișări se rezumă la consangvinizare și consangvinizare. Endogamie- este strâns înrudit (intrasange sau intravarietal) și înmulţirea- încrucișări neînrudite (încrucișate sau intervarietale).

La consangvinizare, frații și surorile sau părinții și urmașii sunt utilizați ca forme inițiale (tată - fiică, mamă - fiu, verişori- surori etc.). Acest tip de încrucișare este utilizat în cazurile în care doresc să transfere majoritatea genelor rasei într-o stare homozigotă și, ca urmare, să consolideze trăsăturile valoroase din punct de vedere economic care se păstrează la descendenți. O astfel de încrucișare este într-o anumită măsură similară cu autopolenizarea la plante, ceea ce duce, de asemenea, la creșterea homozigozității.

În același timp, în timpul consangvinizării, se observă adesea slăbirea animalelor și degenerarea treptată a acestora, cauzată de homozigotarea alelelor recesive. În acest caz, homozigotarea pentru genele care controlează trăsătura studiată are loc cu atât mai rapid, cu atât încrucișările mai strâns legate sunt folosite pentru consangvinizare. Pentru a evita acest fenomen, este necesar să se efectueze o selecție strictă a indivizilor cu trăsături economice valoroase.

La plante, liniile pure au o viabilitate redusă, ceea ce se datorează probabil trecerii la o stare homozigotă a tuturor mutațiilor recesive, care sunt în principal dăunătoare.

Liniile pure obținute ca urmare a consangvinizării diferă nu numai diverse semne, dar și prin gradul de reducere a viabilității. Dacă aceste linii pure sunt încrucișate între ele, se observă de obicei efectul heterozei.

Încrucișare fără legătură între indivizi din aceeași rasă sau între indivizi diferite rase(încrucișarea) animalelor face posibilă menținerea proprietăților sau îmbunătățirea acestora într-un număr de generații ulterioare de hibrizi. Outbreeding crește nivelul de heterozigozitate al descendenților și heterogenitatea populației.

Poliploidie și hibridizare la distanță

Atunci când creează noi soiuri de plante, crescătorii folosesc pe scară largă metoda autopoliploidie, ceea ce duce la o creștere a dimensiunii celulelor și a întregii plante datorită înmulțirii numărului de seturi de cromozomi. În plus, un exces de cromozomi crește rezistența acestora la organismele patogene (viruși, ciuperci, bacterii) și o serie de alți factori nefavorabili, cum ar fi radiațiile: dacă unul sau chiar doi cromozomi omologi sunt deteriorați, alții rămân intacți. Indivizii poliploizi sunt mai viabili decât cei diploizi.

Aproximativ 80% din plantele cultivate moderne sunt poliploide. Printre acestea se numără cerealele, culturile de legume și fructe, citricele, plantele industriale, medicinale și ornamentale, care sunt mult mai productive decât soiurile diploide originale. Astfel, sfecla de zahăr triploid diferă de cele obișnuite nu numai prin randamentul mai mare al masei vegetative și mărimea mai mare a culturilor de rădăcină, ci și prin conținutul crescut de zahăr, precum și prin rezistența la boli. Totuși, triploizii sunt sterili, așa că este necesar să se obțină de fiecare dată semințe hibride din încrucișarea formelor diploide și tetraploide. Rezolvarea cu succes a acestei probleme a fost facilitată de descoperirea sterilității masculine la sfeclă. Sterilitatea hibrizilor triploizi poate avea un efect pozitiv atunci când se produc fructe fără semințe, precum strugurii și pepenele verde.

Rezultate valoroase se obțin prin utilizarea fenomenului de alopoliploidie în selecție, a cărui bază este metoda hibridizare la distanță, adică încrucișarea cu organisme aparținând diferitelor specii și chiar genurilor. De exemplu, s-au obținut hibrizi poliploizi interspecifici de varză și ridiche, secară și grâu. Hibridizarea grâului (Triticum) și secară (Secale) a făcut posibilă obținerea unui număr de forme, unite prin denumirea comună triticale. Au randamente ridicate de grâu și rezistență la iarnă și nepretențiune a secară, rezistență la multe boli, inclusiv rugina liniei, care este unul dintre principalii factori care limitează producția de grâu.

Pe baza hibridizării grâului cu iarba de grâu, academicianul rus N.V. Tsitsin a obținut hibrizi de grâu-iarbă de grâu cu randamente ridicate și rezistență la adăpostire. Cu toate acestea, hibrizii îndepărtați sunt de obicei sterili. Acest lucru se datorează conținutului diferiților cromozomi din genom, care nu se conjugă în meioză. Pentru a restabili fertilitatea la hibrizii interspecifici în 1924, geneticianul sovietic G.D. Karpechenko a propus utilizarea dublării numărului de cromozomi (poliploidie) la hibrizii îndepărtați.

G.D. Karpechenko a încrucișat ridichi și varză. Numărul de cromozomi din aceste plante este același (2n = 18). În consecință, gameții lor poartă 9 cromozomi. Hibridul de varză și ridiche are 18 cromozomi, dar este steril, deoarece cromozomii de varză și ridiche nu se conjugă în meioză, astfel încât procesul de formare a gameților nu poate decurge normal. Ca urmare a dublării numărului de cromozomi, hibridul steril s-a dovedit a avea 36 de cromozomi, compuși din două seturi diploide complete de ridiche și varză. Acest lucru a creat oportunități normale pentru meioză; Cromozomii de varză și cromozomii de ridiche au fost conjugați între ei. Fiecare gamet a purtat un set haploid de ridichi și varză (9 + 9 = 18). Zigotul avea din nou 36 de cromozomi; hibridul interspecific a devenit fertil. În ceea ce privește fenotipul, acest nou organism vegetal a combinat caracteristicile ridichei și ale verzei, de exemplu în structura păstăii.

Obținerea experimentală a animalelor poliploide este foarte dificilă, prin urmare astfel de forme de animale sunt rare. Astfel, geneticianul sovietic B.L Astaurov a reușit să obțină o formă poliploidă prin hibridizare interspecifică viermi de mătase. Astăzi există deja pești și păsări poliploide (de exemplu, găini), dar introducerea raselor de animale poliploide în practica agricolă este o chestiune de viitor.

Mutageneză spontană și indusă

Mutanții spontani sunt utilizați în principal în ameliorarea plantelor. Astfel, pe baza mutantului de lupin galben fără alcaloizi, s-au obținut mai multe soiuri de lupin dulce, care sunt cultivate pentru hrana animalelor. Lupinul, care conține alcaloizi, este nepotrivit în acest scop, deoarece animalele nu îl mănâncă.

Un număr mare de mutanți sunt cunoscuți în culturile pomicole, care sunt folosite ca soiuri noi sau în hibridizare cu alte forme. Unul dintre cei mai faimoși mutanți spontani ai porumbului, opac, caracterizat printr-un conținut ridicat de aminoacid lizină din bob, este folosit pentru a crea așa-numiții hibrizi de porumb cu conținut ridicat de lizină.

În ultimele decenii, s-au demarat lucrări în multe țări din întreaga lume pentru a obține mutanți induși. Mutanții induși de raze X au fost izolați în multe cereale (orz, grâu, secară etc.). Se disting nu numai prin productivitate crescută, ci și prin lăstari scurtați. Astfel de plante sunt rezistente la adăpost și au avantaje vizibile atunci când sunt recoltate cu mașină. În plus, un pai scurt și puternic permite o selecție ulterioară pentru a crește dimensiunea spicului și greutatea semințelor fără teama că creșterea randamentului de cereale va duce la adăpostirea plantelor.

Mutageneza indusă este utilizată cu succes în special în selecția microorganismelor.

Selecția este știința îmbunătățirii calităților individuale ale animalelor și plantelor necesare pentru oameni, precum și dezvoltarea de noi soiuri de plante, rase de animale și tulpini de microorganisme. Metodele de ameliorare a plantelor sunt folosite pentru a crea soiuri cultivate.

Selecţie

Majoritatea plantelor pe care le mănâncă omenirea modernă sunt produsul selecției (cartofi, roșii, porumb, grâu). Timp de câteva secole, oamenii au cultivat plante sălbatice, trecând de la cules la agricultură.

Direcțiile de selecție sunt:

productivitate ridicată;
nutriția plantelor (de exemplu, conținutul de proteine din grâu);
gust îmbunătățit;
rezistența culturilor la condițiile meteorologice;
coacerea timpurie a fructelor;
intensitatea dezvoltării (de exemplu, „reactivitate” la îngrășăminte sau udare).

Orez. 1. Comparație între porumbul sălbatic și cel agricol.

Selecția a rezolvat problemele legate de deficitul de alimente și continuă să se dezvolte, introducând metode de inginerie genetică. Crescătorii nu numai că îmbunătățesc gustul și valoarea nutritivă a plantelor, ci le fac și sănătoase, bogate în vitamine și elemente chimice, important pentru metabolism.

Pentru o selecție cu succes, este necesar să înțelegem modelele de moștenire a trăsăturilor, influența particulară a mediului, structura morfologică și metodele de reproducere a plantelor cultivate.

Metode

Principalele metode de selecție sunt:

TOP 4 articolecare citesc împreună cu asta

Procesul de selecție se bazează pe- selecția umană a celor mai valoroase culturi pentru reproducere;
hibridizare- procesul de obținere a urmașilor din încrucișarea diferitelor forme genetice;
mutageneza artificiala- efectuarea de modificări ale ADN-ului.

Selecția artificială include două tipuri - individuală (după genotip) și în masă (după fenotip).

În primul caz, calitățile specifice ale plantelor sunt importante, în al doilea sunt selectați indivizii cei mai adaptați.

Există două tipuri de hibridizare:

intraspecific sau strâns înrudit - endogamie;
distant (interspecific) - înmulţirea.

Metodele clasice de ameliorare a plantelor sunt descrise în tabel.

*Metodă*	*Esența*	*Exemple*
Selecția individuală	Efectuați în legătură cu plantele autopolenizate. Creșterea indivizilor singuri cu calitățile dorite și obținerea urmașilor îmbunătățiți din aceștia	Grâu, orz, mazăre
Selecția în masă	Efectuați în raport cu plantele polenizate încrucișate. Plantele sunt încrucișate în masă. Cele mai bune exemplare sunt selectate din urmașii rezultati și încrucișate din nou. Pot fi repetate până când sunt retrase calitati necesare plantelor	floarea soarelui
Endogamie	Apare atunci când are loc autopolenizarea plantelor cu polenizare încrucișată. Ca rezultat, se obțin linii pure (homozigote) pentru a consolida trăsătura rezultată. Se constată o scădere a viabilității (depresia de consangvinizare), deoarece descendenții trec treptat la o stare homozigotă recesivă	Soiuri de peri și meri
Outbreeding	Se încrucișează diferite specii, descendenții sunt de obicei sterili, deoarece La traversare, meioza este perturbată și gameții nu se formează. În prima generație se observă efectul heterozei - superioritatea descendenților față de formele parentale datorită formării genelor heterozigote. Cu cât părinții sunt mai îndepărtați în relație, cu atât heteroza se manifestă mai clar.	Hibrizi de grâu și secară (triticale), coacăze și agrișe (yoshta)
Mutageneză	Plantele sunt expuse la efecte ionizante, radiații laser, chimice sau biologice, ducând la mutații. Cel mai adesea, rezistența la boli și dăunători este dezvoltată în acest fel. Metoda a fost îmbunătățită prin inginerie genetică - gena dorită poate fi „activată” sau „dezactivată” manual, fără a pierde alte caracteristici utile	Soiuri de grâu

Orez. 2. Exemple de hibrizi.

Experiență de selecție nereușită - hogweed lui Sosnovsky. Planta a fost cultivată ca hrană pentru animale. Cu toate acestea, mai târziu s-a dovedit că noua hogweed pătrunde cu ușurință în ecosisteme, înlocuind plantele naturale și, de asemenea, conține substanțe care cresc sensibilitatea la radiațiile ultraviolete. Odată ajuns pe piele, sucul provoacă arsuri solare.

Orez. 3. Hogweed lui Sosnovsky.

Ce am învățat?

Din lecție am învățat de ce este necesară selecția și ce metode sunt folosite în ameliorarea plantelor. Am luat în considerare metodele clasice de selecție - selecția individuală și în masă, hibridizarea intraspecifică și la distanță, mutageneza.

Test pe tema

Evaluarea raportului

Evaluare medie: 4.6. Evaluări totale primite: 317.

Termenul „selecție” în sine provine din cuvântul latin „selecție”. Această știință studiază modalități și metode de a crea noi și de a îmbunătăți grupuri (populații) existente de organisme folosite pentru a susține viața umanității. Vorbim despre soiuri de plante cultivate, rase de animale domestice și tulpini de microorganisme. Criteriul principal este valoarea și stabilitatea noilor caracteristici și proprietăți în activitățile practice.

Creșterea plantelor și animalelor: direcții principale

Randamente ridicate ale soiurilor de plante, fertilitatea și productivitatea raselor de animale.
Caracteristicile de calitate ale produselor. În cazul plantelor, acestea pot fi calități gustative, aspect fructe, fructe de padure si legume.
Semne fiziologice. La plante, crescătorii acordă cel mai adesea atenție prezenței precocității, rezistenței la secetă, rezistenței la iarnă, rezistenței la boli, dăunători și efectelor adverse ale condițiilor climatice.
Calea intensivă de dezvoltare. Pentru plante, aceasta este o dinamică pozitivă de creștere și dezvoltare atunci când se aplică îngrășăminte, udare, iar pentru animale, este „plată” pentru alimente etc.

Selecția în stadiul actual

Selecția modernă a animalelor, plantelor și microorganismelor, pentru a crește eficiența, ține cont în mod necesar de nevoile pieței de produse agricole, ceea ce este deosebit de important pentru dezvoltarea unei industrii specifice a unei anumite producții. De exemplu, coacerea pâinii calitate superioară, Cu bun gust, pesmetul elastic și crusta sfărâmicioasă crocantă trebuie făcute din soiuri puternice (vitroase) de grâu moale, care conțin număr mare proteine si gluten elastic. Fursecurile de calitate superioară sunt făcute din soiuri făinoase de grâu moale, în timp ce soiurile de grâu dur sunt cele mai potrivite pentru producția de paste.

În mod ciudat, selecția animalelor și a microorganismelor sunt legate. Faptul este că rezultatele acestora din urmă sunt utilizate în controlul biologic al agenților patogeni la animale, precum și a diferitelor soiuri de plante cultivate.

Un exemplu izbitor de selecție bazată pe luarea în considerare a nevoilor pieței este creșterea blănurilor. Creșterea animalelor purtătoare de blană, care diferă în diferite genotipuri responsabile de culoarea și nuanța blănii, depinde de tendințele modei.

Fundamente teoretice

În general, selecția ar trebui să se dezvolte pe baza legilor geneticii. Toată această știință, care studiază mecanismele eredității și variabilității, face posibilă, prin diverse influențe, influențarea genotipului, de care, la rândul său, depinde setul de proprietăți și caracteristici ale organismului.

De asemenea, metodologia în selecție folosește realizările altor științe. Acestea sunt sistematica, citologie, embriologie, fiziologie, biochimie, biologie moleculară și biologia dezvoltării individuale. Datorită ratelor ridicate de dezvoltare a domeniilor menționate mai sus ale științelor naturale, se deschid noi perspective în reproducere. Deja astăzi, cercetările în domeniul geneticii ajung nou nivel, unde este posibilă modelarea țintită a caracteristicilor și proprietăților necesare raselor de animale, soiurilor de plante și tulpinilor de microorganisme.

Genetica joacă un rol decisiv în procesul de rezolvare a problemelor de reproducere. Permite, folosind legile eredității și variabilității, să se planifice procesul de selecție în așa fel încât să se țină cont de particularitățile moștenirii trăsăturilor specifice.

Selectarea materialului genetic sursă

Selectarea animalelor, plantelor și microorganismelor poate fi eficientă numai dacă materia primă este selectată cu atenție. Adică, alegerea corectă a raselor, soiurilor, speciilor inițiale este determinată de studiul originii și evoluției acestora în contextul acelor proprietăți și caracteristici care trebuie înzestrate cu hibridul propus. În căutarea formelor necesare, întregul bazin genetic global este luat în considerare într-o secvență strictă. Astfel, prioritatea este utilizarea formelor locale cu caracteristicile și proprietățile necesare. În continuare, sunt atrase forme care cresc în alte zone geografice sau climatice, adică se folosesc metode de introducere și aclimatizare. ÎN ultima solutie recurg la metode de mutageneză experimentală și inginerie genetică.

Creșterea animalelor: metode

În acest domeniu al științei, cele mai eficiente metode sunt dezvoltate și studiate pentru a reproduce noi rase de animale domestice și pentru a le îmbunătăți pe cele existente.

Selecția animalelor are propriile sale specificități, care se datorează faptului că animalele nu au capacitatea de a se reproduce vegetativ și asexuat. Se caracterizează doar prin reproducere sexuală. De asemenea, din această împrejurare rezultă că, pentru a reproduce descendenți, un individ trebuie să atingă maturitatea sexuală, iar acest lucru afectează momentul cercetării. De asemenea, posibilitățile de selecție sunt limitate de faptul că, de regulă, descendenții indivizilor sunt puțini.

Principalele metode de reproducere a noilor rase de animale, precum și a soiurilor de plante, pot fi numite selecție și hibridizare.

Selecția animalelor care vizează dezvoltarea de noi rase utilizează cel mai adesea selecția individuală, mai degrabă decât selecția în masă. Acest lucru se datorează faptului că îngrijirea lor este mai individualizată în comparație cu îngrijirea plantelor. În special, aproximativ 10 persoane îngrijesc un efectiv de 100 de animale. În timp ce în zona în care cresc sute și mii de organisme vegetale, lucrează de la 5 la 8 crescători.

Hibridizare

Una dintre metodele principale este hibridizarea. În acest caz, selecția animalelor se realizează prin consangvinizare, încrucișare neînrudită și hibridizare la distanță.

Consangvinizarea se referă la hibridizarea indivizilor care aparțin unor rase diferite ale aceleiași specii. Această metodă vă permite să obțineți organisme cu caracteristici noi, care pot fi apoi utilizate în procesul de reproducere a noilor rase sau de îmbunătățire a celor vechi.

Termenul „consangvinizare” provine de la cuvinte englezești, adică „înăuntru” și „înmulțire”. Adică, se realizează încrucișarea indivizilor aparținând unor forme strâns înrudite ale unei singure populații. În cazul animalelor, vorbim de inseminarea unor organisme strâns înrudite (mamă, soră, fiică etc.). Fezabilitatea consangvinizării se bazează pe faptul că forma originală a unei anumite trăsături este descompusă într-un număr de linii pure. De obicei, au o viabilitate redusă. Dar dacă aceste linii pure sunt ulterior încrucișate între ele, se va observa heteroza. Acesta este un fenomen care se caracterizează prin apariția unei creșteri a anumitor caracteristici la organismele hibride din prima generație. Acestea sunt, în special, vitalitatea, productivitatea și fertilitatea.

Selecția animalelor, ale cărei metode au limite destul de largi, folosește și hibridizarea la distanță, care este un proces direct opus consangvinizării. În acest caz, indivizii sunt încrucișați diferite tipuri. Scopul hibridizării la distanță este de a obține animale care vor dezvolta proprietăți de performanță valoroase.

Exemplele includ traversarea unui măgar cu un cal, un iac și un tur. Trebuie remarcat faptul că hibrizii adesea nu produc descendenți.

Cercetare de M. F. Ivanov

Celebrul om de știință rus M.F Ivanov a fost interesat de biologie din copilărie.

Selecția animală a devenit obiectul cercetării sale atunci când a studiat trăsăturile mecanismelor de variabilitate și ereditate. Devenind serios interesat de acest subiect, M.F. Ivanov a dezvoltat ulterior o nouă rasă de porc (ucraineană albă). Se caracterizează printr-o productivitate ridicată și o bună adaptabilitate la condițiile climatice. Pentru încrucișare a fost folosită o rasă locală ucraineană, bine adaptată condițiilor de viață din stepă, dar având productivitate scăzută și calitate scăzută a cărnii, și un englezesc. rasa alba, care are o productivitate ridicată, dar nu este adaptată existenței în condițiile locale. S-au folosit tehnici metodologice de consangvinizare, încrucișări fără legătură, selecție individuală în masă și educație în condiții de detenție. Ca rezultat al muncii minuțioase pe termen lung, s-a obținut un rezultat pozitiv.

Perspective de dezvoltare a reproducerii

În fiecare etapă de dezvoltare, lista de scopuri și obiective ale creșterii ca știință este determinată de cerințele specifice ale tehnologiei agricole și zootehnice, stadiul de industrializare a producției agricole și animale. Pentru Federația Rusă Este foarte important să se creeze soiuri de plante și rase de animale care să-și mențină productivitatea în diferite condiții climatice.

Metode de ameliorare a plantelor și animalelor, selecție și hibridizare, forme de selecție

Introducere

1. Forme de selecție

2. Metode de selecție și hibridizare în selecția plantelor autopolenizate.

Concluzie

Referințe

INTRODUCERE

Selecția este știința dezvoltării de noi soiuri de plante și rase de animale și îmbunătățirea celor existente. Numele său provine din cuvântul latin selectio - selecție și reflectă în mod corect caracteristica principală a selecției; diversele forme de selecție sunt baza principală pentru activitățile tuturor crescătorilor. Apariția selecției ca știință independentă a fost precedată de selecția practică, care multă vreme a fost realizată pur empiric și la început chiar complet inconștient.

Ameliorarea plantelor este una dintre cele mai timpurii realizări ale omului. Selecția a început atunci când oamenii au început să domesticească plantele, crescându-le în condiții controlate și selectând acele forme care au furnizat o sursă sigură de hrană. Această creștere primitivă a plantelor, ca și creșterea animalelor, a devenit din ce în ce mai productivă, iar grupuri de oameni s-au stabilit treptat în jurul acestor surse de hrană. Odată cu dezvoltarea satelor și orașelor, numărul forțelor de muncă a crescut și oamenii își puteau găsi deja timp pentru a practica artele și religiile. În consecință, una dintre cele mai importante faze în tranziția omului de la un mod de viață nomad, în mare măsură individualist, la societatea complex organizată care există astăzi este asociată cu domesticirea plantelor și animalelor. Aproape toate culturile alimentare moderne sunt rezultatul direct al activității umane în timpul erei agriculturii primitive.

În această etapă incipientă, selecția a decurs lent și succesul său a fost aleatoriu. A rămas o artă, nu o știință, până la începutul secolului al XX-lea. Legile mendeliane ale eredității nu au fost descoperite și utilizate în ameliorarea plantelor. Cu toate acestea, în ciuda acestui fapt, selecția va fi întotdeauna într-o oarecare măsură o artă. Ca artă, selecția se bazează pe cunoașterea plantei în sine, a caracteristicilor ei morfologice și a reacțiilor la condițiile de mediu.

Ca știință, ameliorarea plantelor se bazează pe principiile geneticii. Genetica a explicat ereditatea, iar legile ei au făcut posibilă prevederea în avans a rezultatelor selecției. Inițial, atenția geneticienilor s-a concentrat asupra genelor care influențează trăsăturile calitative: culoare, caracteristici morfologice, rezistență la boli. Mai târziu, geneticienii au început să studieze trăsăturile cantitative: randamentul, înălțimea plantelor, coacerea timpurie și altele.

Selecția plantelor și animalelor este o formă de evoluție care urmează în multe privințe aceleași principii ca și evoluția speciilor în natură, dar cu o diferență importantă: selecția naturală este înlocuită, cel puțin parțial, de selecția conștientă de către oameni.

Principalele metode de selecție sunt selecția și hibridizarea, alături de noi metode bazate pe realizările geneticii: metoda de reproducere a liniilor autopolenizate și producerea ulterioară a hibrizilor liniari, metoda poliploidiei experimentale și metoda mutagenezei experimentale. Fezabilitatea aplicării anumitor metode de selecție la anumite organisme vii depinde în mare măsură de metodele de reproducere a acestora. Acestea sunt plante, animale și microorganisme cu autopolenizare, polenizare încrucișată, înmulțite vegetativ.

1. FORME DE SELECȚIE

Selecția ca știință a fost creată de lucrările lui Charles Darwin (1809-1882), care a făcut o analiză amănunțită a activităților crescătorilor și, pe baza acestei analize, a creat doctrina selecției artificiale. Cartea lui Darwin „Originea speciilor prin selecție naturală sau conservarea raselor favorizate în lupta pentru viață” a fost publicată la 24 noiembrie 1859, iar această dată este considerată momentul apariției selecției ca știință, deoarece doctrina selecției artificiale a fost expusă în formă detaliată tocmai în această lucrare a lui Darwin.

Darwin a identificat trei forme de selecție care au loc la plantele cultivate și la animalele domestice: selecția metodică, inconștientă și naturală. Selecția naturală a creat acele forme de plante și animale care au fost apoi introduse de om în cultură și supuse domesticirii și a continuat și continuă să acționeze asupra lor chiar și după domesticirea lor de către om. Această influență a selecției naturale se produce împotriva voinței și dorinței omului, provocând schimbări asociate cu adaptarea la noile condiții care sunt create de om în procesul de domesticire. Multe caracteristici ale soiurilor de plante și ale raselor de animale, adesea complet nedorite pentru oameni, au fost create de această influență a selecției naturale. Selecția inconștientă a fost efectuată de om de mult timp și s-a exprimat prin conservarea celor mai bune exemplare pentru trib și distrugerea celor mai rele, fără intenția conștientă de a reproduce o rasă îmbunătățită. Multe caracteristici ale animalelor domestice sunt create ca urmare a unei astfel de selecții inconștiente, efectuate de-a lungul a zeci de mii de ani. Selecția metodică diferă de selecția inconștientă prin aceea că o persoană se străduiește în mod conștient și sistematic să schimbe rasa (varietatea) către un ideal cunoscut și prestabilit.

În vremuri străvechi, și în zilele noastre în rândul popoarelor înapoiate din punct de vedere economic, selecția metodologică a avut și are încă o formă relativ primitivă, dar deja în Roma Antică a căpătat un caracter destul de complex și perfect. Selecția metodică a primit forma cea mai răspândită și perfectă după dezvoltarea relațiilor capitaliste în agricultură unele ţări vest-europene. În aceste țări s-au răspândit expozițiile agricole, la care cei mai buni reprezentanți ai raselor și soiurilor au primit premii valoroase și medalii de aur, care a devenit o afacere foarte profitabilă și a fost ținută pe scară largă de multe întreprinderi și firme și a căpătat un caracter industrial.

Drept urmare, într-o perioadă scurtă (mai puțin de 100 de ani), s-au obținut succese remarcabile în îmbunătățirea plantelor și animalelor cultivate, iar noile rase crescute în Anglia nu numai că au crescut foarte mult productivitatea agricolă, dar au fost și la mare căutare pe plan internațional. piata si a adus mari profituri crescatorilor si crescatorilor englezi. În aceeași perioadă, în Franța a fost crescută o nouă rasă de oi cu lână fină, iar în Rusia, A. T. Bolotov a dezvoltat noi soiuri de meri.

Tehnici și metode dezvoltate de crescătorii individuali pentru a asigura eficiența maximă a selecției artificiale. Acest:

alegerea corectă a materialului sursă pentru reproducere;

stabilirea corectă a obiectivelor de selecție;

efectuarea selecției pe o scară destul de largă și, eventual, a unei interpretări mai stricte a materialului în toate etapele selecției;

efectuând selecția doar pentru o proprietate principală și nu pentru multe simultan.

Doctrina selecției artificiale a servit ca bază teoretică pentru activitățile practice ale unei întregi generații de crescători și a crescut semnificativ eficiența muncii lor. Astfel, în special, învățăturile lui Charles Darwin au avut o influență puternică asupra activităților celui mai mare crescător rus din domeniul ameliorării culturilor de fructe și fructe de pădure, I. V. Michurin, care a dezvoltat soiuri de mare importanță economică pentru zona centrală a noastră. ţară.

2. METODE DE SELECȚIE INDIVIDUALĂ ȘI HIBRIDARE ÎN CREȘTEREA PLANTELOR AUTOPOLENIZATE. LUCRĂRI LUI A. P. SHEKHURDIN ŞI V. N. MAMONTOVA

Printre plantele cultivate există un grup mare de plante autopolenizate care au diverse adaptări care promovează autopolenizarea și împiedică posibilitatea polenizării încrucișate. Astfel, orzul, grâul și ovăzul au flori indehiscente, sau cleistogame, în care autopolenizarea are loc adesea chiar înainte ca spicul să iasă din vagin. La bumbac, filamentele de stamine formează o coloană prin care pistilul, ajuns la maturitate, se deplasează înainte, captând polenul. Există și alte adaptări la autopolenizarea constantă. Predominanța autopolenizării lasă o amprentă puternică asupra biologiei reproducerii, fiziologiei și caracteristicilor genotipice ale unor astfel de plante. Selfing face ca toate mutațiile recesive să fie supuse selecției naturale. Schimbările benefice se consolidează și devin larg răspândite, în timp ce cele dăunătoare sunt distruse. Ca urmare, nu există gene dăunătoare (letale sau semi-letale) în grupul de gene al autopolenizatorilor; În același timp, autopolenizatorii nu experimentează heteroza (putere hibridă) asociată cu heterozigozitate.

Populațiile de plante autopolenizate, formate sub influența selecției naturale și a selecției artificiale inconștiente, sunt amestecuri complexe de diverse linii homozigote.

Selecția metodică a luat inițial forma selecției în masă și a constat în izolarea, conservarea și utilizarea semințelor celor mai bune plante pentru însămânțare și utilizarea plantelor medii și cele mai proaste în scopuri de consum.

Activitățile primelor stații de ameliorare și companii de semințe au început cu selecția în masă efectuată în cadrul soiurilor locale. Crescătorii specialiști au efectuat selecția pe scară largă și cu atenție, pentru un număr mare de trăsături valoroase din punct de vedere economic. Drept urmare, îmbunătățirea soiurilor locale s-a produs mult mai rapid, iar soiurile create prin selecția în masă au fost semnificativ superioare celor originale locale într-o serie de trăsături valoroase din punct de vedere economic.

Cu toate acestea, astfel de soiuri de reproducție în principalele lor caracteristici nu diferă calitativ de cele locale. Ele, ca și soiurile locale, erau un amestec de multe linii homozigote diferite, nu erau suficient de uniforme și „degenerau” destul de repede ca urmare a reproducerii crescute a liniilor cu proprietăți mai puțin valoroase. Aceste dezavantaje ale soiurilor obținute prin selecția în masă i-au forțat de multă vreme pe crescători să caute alte modalități de selectare a plantelor cu autopolenizare.

Chiar și înainte de publicarea lucrărilor lui Charles Darwin, crescătorul englez Le Couteur (1836) a aplicat cu succes selecția individuală bazată pe producția și reproducerea descendenților din plante selectate individuale. Dar a dus această metodă la extrem; nu căuta doar cele mai bune plante, ci și cele mai bune spice de pe cele mai bune plante și cele mai bune boabe de pe cele mai bune spice. Acest lucru a complicat foarte mult selecția și a întârziat utilizarea acesteia în selecția plantelor auto-polenizate pentru o lungă perioadă de timp. Hjalmar Nilsson (1901) a eliminat extremele lui Le Couteur, concentrându-se pe selecția celor mai bune plante individuale, pe baza faptului că toate semințele dintr-o singură plantă din plantele auto-polenizate sunt echivalente ereditar și a făcut din selecția individuală în această formă principala metodă de reproducerea plantelor autopolenizate.

Selecția individuală în plantele auto-polenizate face posibilă împărțirea soiului local original în liniile sale homozigote constitutive, compararea lor între ele, selectarea dintre ele pe cele mai valoroase din punct de vedere economic și apoi propagarea celor mai bune pentru utilizare ca cele mai bune soiuri.

Soiurile dezvoltate prin selecție individuală sunt calitativ diferite de soiurile populației locale și de soiurile de reproducere obținute prin selecție în masă. Sunt foarte uniforme și stabile, iar pericolul de degenerare în timpul reproducerii pe termen lung fără selecție suplimentară este minim. Cercetările lui V.I Johansen și doctrina sa despre liniile pure au creat o bază teoretică pentru metoda selecției individuale, după care această metodă, numită selecție linata, a devenit foarte răspândită în toate țările lumii. Selecția individuală este și astăzi indispensabilă când este necesară îmbunătățirea unui soi autohton prin izolarea de el linii pure care sunt cele mai valoroase din punct de vedere economic.

Sistemul de selecție individuală din Rusia poate fi reprezentat după cum urmează. Semințele soiului local original sunt semănate în condiții cât mai uniforme posibil în pepiniera sursă. În această pepinieră, plantele sunt monitorizate, cele mai bune sunt selectate și semințele sunt colectate individual de la fiecare. În anul următor, acestea sunt semănate în pepiniera de selecție din primul an în parcele separate, parcelele sunt comparate între ele, cele mai rele sunt respinse, iar semințele din cele mai bune formează fondul de semințe al pepinierei de selecție din al doilea an. . În această pepinieră, cele mai bune familii sunt, de asemenea, comparate pe parcele separate (în 2-3 replici), cele mai rele sunt respinse, iar semințele celor mai bune sunt transferate la testarea preliminară a soiurilor, unde sunt semănate într-un număr mai mare de replici decât în pepiniera de reproducere. Semințele celor mai remarcabile familii pot fi imediat transferate la stația competitivă de testare a soiurilor, care include apoi semințele familiilor care s-au dovedit a fi cele mai bune la testarea preliminară a soiurilor.

Descendenții familiilor care s-au dovedit a fi cei mai buni în testarea competitivă a soiurilor sunt considerați soiuri noi, denumiți și transferați la Rețeaua de Soiuri de Stat. Soiurile care au trecut cu succes un test de trei ani aici sunt permise pentru utilizare în anumite regiuni ale țării.

Succesul unei astfel de selecții depinde în principal de calitatea soiului local original, de amploarea selecției în pepiniere și de corectitudinea respingerii în toate etapele procesului de selecție. O astfel de selecție nu creează noi soiuri, ci doar le identifică pe cele existente.

Într-o serie de cazuri, crescătorii se confruntă cu sarcina de a dezvolta noi soiuri de plante autopolenizate care au proprietăți care sunt absente în soiurile populației locale. În astfel de cazuri, devine necesară utilizarea altor metode de selecție.

O astfel de metodă este selecția sistematică, bazată pe încrucișarea formelor inițiale, fiecare dintre acestea având caracteristici dorite de crescător. Aceasta este metoda de hibridizare. Aplicarea și dezvoltarea metodei de hibridizare pot fi ilustrate prin munca unor crescători celebri din țara noastră A.P. Shekhurdin și V.N. Mamontova, care și-au dedicat întreaga viață activității în domeniul ameliorării grâului de primăvară la Stația Experimentală de Creștere Saratov (acum Centrul de Cercetare). Institutul de Agricultură din Sud-Est).

A.P.Shekhurdin a venit să lucreze la stația experimentală încă din primele zile de organizare a acesteia, având în spate doar o școală agricolă inferioară. (Este unul de-al lui familie numeroasă, care are cinci copii, a primit o educație). Întâmpinând o lipsă de educație, A.P. Shekhurdin, la vârsta de 36 de ani, a absolvit școala serală și a intrat la Institutul Agricol din Saratov. Patru ani mai târziu absolvă și primește diploma de agronom, deși, de fapt, este deja de multă vreme. În ciuda dificultăților personale (soția lui A.P. Shekhurdin a murit în anii grei ai Războiului Civil, iar el a rămas singur cu trei copii), a continuat să lucreze activ și, împreună cu G.K Meister, a devenit autorul unei metode speciale de selecție - treptat complex hibridizare .

Această metodă constă în încrucișarea a două forme geografice îndepărtate, care diferă una de cealaltă printr-o serie de trăsături valoroase din punct de vedere economic, efectuând selecție între hibrizii generațiilor mai vechi pe scară largă și creând astfel o nouă varietate care combină proprietățile pozitive ale formelor originale. . Acest soi este apoi folosit ca unul dintre părinți pentru încrucișarea cu o formă îndepărtată care are trăsături valoroase din punct de vedere economic pe care nu le are. Prin selecția efectuată la scară largă, se selectează o varietate care combină proprietățile pozitive ale formelor părinte. Acest soi este din nou folosit ca unul dintre părinți pentru încrucișarea cu o formă îndepărtată de ea etc. Cu o astfel de hibridizare treptată, există o îmbunătățire continuă a soiurilor nou crescute, care dobândesc în mod constant noi și noi proprietăți pozitive valoroase din punct de vedere economic. Prin intermediul hibridizării treptate, până în 1937 A.P. Shekhurdin a dezvoltat o varietate de grâu moale, sticlos-1 (albidum 1264), fără precedent la acea vreme, care avea paste, cereale și alte calități de cereale similare cu proprietățile bobului de grâu dur și chiar depășind ei. Acest soi a servit drept punct de plecare pentru crearea unui grup mare de noi soiuri de grâu moale puternic, obținute atât de A.P. Shekhurdin însuși, cât și de V.N. Mamontova și elevii lor.

În 1936, pentru servicii remarcabile în dezvoltarea selecției și creării soiurilor de grâu de primăvară, A.P. Shekhurdin a primit titlul academic de doctor în științe agricole, iar în 1945 a devenit profesor, în 1946 - om de știință onorat al RSFSR (a fost a primit Ordinul Lenin, două Ordine ale Steagului Roșu al Muncii), iar în 1942 (anul războiului) pentru crearea de soiuri de grâu de primăvară cu randament ridicat și rezistent la rugina frunzelor, A.P. Shekhurdin a primit titlul de laureat al Premiului de Stat.

Dar a existat un alt dezavantaj al acestei lucrări titanică care a găsit recunoaștere. Toți cei care l-au cunoscut pe A.P. Shekhurdin au fost uimiți de hărnicia lui inepuizabilă. Ziua lui de lucru începea adesea înainte de răsăritul soarelui și se termina seara târziu. A stat ore întregi în laborator, tăind cereale. Rezultatul muncii sale este următorul: sub conducerea sa, au fost dezvoltate peste 28 de soiuri de grâu de primăvară, numai în anii de război - 4 soiuri noi. Înainte de Marele Război Patriotic, 10 milioane de hectare erau ocupate de soiuri crescute de Shekhurdin, care reprezentau 44% din totalul suprafețelor semănate cu grâu de primăvară din țară. În 1977, suprafața ocupată de soiurile obținute la Saratov se ridica la peste 27 de milioane de hectare.

Așa a vorbit directorul Stației Experimentale Saratov despre A.P.Shekhurdin: „...Specialistul A.P.Shekhurdin este un om de cunoștințe rare și talente excepționale, un muncitor dezinteresat și, în același timp, o persoană uimitor de modestă. Toată viața lui este selecția grâului, o dorință de nestins de a oferi cele mai bune și perfecte soiuri pentru agricultură...”

Însuși A.P.Shekhurdin a distins trei etape în activitatea sa științifică: din 1911 până în 1918, când crescătorii au folosit în principal metoda selecției individuale; din 1918 până în 1927, când metoda hibridizării a devenit dominantă; din 1927 și, condiționat, până în 1933, s-a realizat dezvoltarea unei metode de hibridizare complexă în trepte. Această metodă este folosită și astăzi; a devenit coroana activității științifice a lui Shekhurdin și a oferit agriculturii multe soiuri remarcabile.

În prima etapă de lucru, au fost obținute noi soiuri din rasele locale, folosind metoda selecției individuale. Un număr mare de plante au fost analizate în lucrare. Intensitatea muncii a muncii este evidențiată de următorul fapt: pentru a dezvolta un singur soi, Lutescens-62, au fost studiate descendenții a 15 mii de plante individuale, testate de-a lungul unui număr de ani.

Puterile naturale de observație ale lui Shekhurdin au fost foarte utile: a observat cele mai mici schimbări, inaccesibile chiar și pentru un ochi experimentat. Nu putea să determine tipul de soi numai după spic, forma, solzi, ci și după boabe, a rătăcit ore întregi printre culturile sale cu un caiet, verificând boabele cu ochiul și folosind toate celelalte metode, mușcând-o în bucăți; .

Ca urmare a selecției individuale a celor mai puternice plante („elite”), pe baza soiului local Poltavka, au fost selectate binecunoscutul soi Lutescens-62 și două soiuri de o formă pe atunci rară cu cereale albe - Albidum-604 și Albidum -721. Din soiul local Selivanovsky Rusak, soiul spinos de grâu moale Erythrospermum-341 a fost crescut în același mod de la Turcul Alb, soiul de grâu dur Gordeiforme-432 a fost creat în 1929. Aceste soiuri au fost mai rezistente la secetă decât cele locale. Productivitatea lor este cu 10-26% mai mare.

În plus, cerealele Albidum-604 aveau calități excepțional de ridicate de măcinare și coacere a făinii.

Dintre soiurile crescute, soiul Lutescens-62 a avut o importanță economică deosebit de mare.

A.P. Shekhurdin și colegii săi au înțeles perfect că este imposibil să se dezvolte soiuri cu un set complex de proprietăți biologice și economice valoroase folosind metoda de selecție. Crescătorii au ajuns la concluzia că, pentru a crea soiuri mai avansate, ar trebui utilizată o nouă metodă de hibridizare în combinație cu selecția individuală direcționată.

În procesul de lucru, A.P.Shekhurdin a dezvoltat o metodologie și tehnică de traversare artificială; a observat și a demonstrat în practică că este mai bine să polenizezi florile nu cu polen colectat anterior, ci direct din anterele coapte ale spicelor paterne în momentul în care polenul este cel mai viabil. A.P. Shekhurdin a fost primul din istoria selecției interne care a efectuat încrucișări originale: încrucișări intraspecifice - între soiuri apropiate de grâu, încrucișări interspecifice - a încrucișat grâul dur cu grâu moale și chiar și încrucișări intergenerice - a încrucișat grâul cu secară, iarba de grâu, iarbă de grâu, realizând în esență hibridizare la distanță. În acest moment, studenta și succesorul său Valentina Nikolaevna Mamontova, absolventă a Cursurilor superioare de agricultură pentru femei, numită după. I. A. Stebut la Sankt Petersburg.

Ulterior, la fel ca A.P. Shekhurdin, V.N. Mamontova a absolvit în absență Institutul Agricol din Saratov, Valentina Nikolaevna a primit diploma academică de candidat și doctor în științe fără a susține o dizertație - pentru dezvoltarea de noi soiuri de grâu.

Pentru soiurile Saratovskaya-29, 210, 35 și 38 în 1968, V. G. Mamontova a fost distins cu Premiul Lenin. În 1965, pentru marele succes în selecție și producție de semințe și în legătură cu împlinirea a 70 de ani de la nașterea lui Mamontov, V.N a primit titlul de Erou a Muncii Socialiste, i s-a acordat titlul de cetățean de onoare a orașului Saratov.

Dar, revenind la perioada anilor 20, putem vorbi despre astfel de succese: prin selecția continuă din a opta generație de încrucișare grâu alb dur cu grâu moale Poltava au fost create soiurile sarrubra (roșu Saratov) și sarroza (roz Saratov). Aceste soiuri au depășit formele parentale din punct de vedere al randamentului cu 2-2,5 cenți la hectar și au fost unice prin calitatea materiilor prime.

În 1935, academicianul N.I Vavilov scria: „Dintre cele mai mari realizări practice ale stației Saratov, remarcăm hibridul de grâu tare și moale Sarrubra, obținut prin încrucișarea Poltavka și White Turk. Acest hibrid ocupă acum sute de mii de hectare în cultură și este cea mai mare realizare practică din lumea hibridizării interspecifice.”

Folosind metoda de hibridizare convențională, Shekhurdin și colaboratorii săi au realizat că, în ciuda volumului semnificativ și a perioadei lungi de muncă de hibridizare, încrucișările unice au crescut încă puțin randamentul și rezistența la secetă.

Folosind încrucișări repetate de hibrizi cu unul dintre cele mai bune soiuri parentale sau cu o altă formă valoroasă, Shekhurdin a dezvoltat astfel o metodă de hibridizare complexă, treptat. O importanță deosebită a fost aici selecția părinților noului soi. Așa au fost create soiurile remarcabile Albidum-43, Albidum-24, Saratovskaya-210, Saratovskaya-29, Saratovskaya-36, Saratovskaya-38, Saratovskaya-39.

Noile soiuri diferă favorabil de formele părinte, de exemplu, Albidum-43, în medie, peste 20 de ani, a depășit randamentul soiului părinte cu 35%, se coace cu 4-5 zile mai devreme decât Poltavka și Lutescens-62.

Utilizarea unei metode complexe de hibridizare în trepte aduce rezultate tangibile, dar acest proces poate fi foarte lung. Astfel, soiul Albidum-43 a intrat în producție la 33 de ani de la începerea lucrărilor și a fost obținut prin încrucișarea complexă în trepte a 12 forme.

A.P. Shekhurdin și colaboratorii săi au folosit pe scară largă încrucișarea formelor îndepărtate geografic. Prima astfel de încrucișare a fost efectuată în 1913 prin combinarea grâului Grekum, originar din Asia Centrală, și a soiului local Poltavka. Folosind aceeași metodă, au fost create o serie de soiuri cu randament ridicat de grâu de primăvară. Grâurile canadiene precum Kitchener și Marquis au fost încrucișate cu soiurile crescute locale, cele mai valoroase dintre soiurile obținute au fost Lutescens-758 și Saratovskaya-33, care au paie puternică și nu se adăpostesc în condiții de irigare cu un randament de 30-35 chintale pe; hectar.

S-a acordat multă atenție dezvoltării soiurilor rezistente la bolile fungice - capac praf și dur, maro, rugina acarienilor și a tulpinii și mucegaiul praf. După moartea lui A.P. Shekhurdin (1951), cercetările sale au fost continuate cu succes de V.N. Mamontova. Ea a folosit fructuos hibridizarea la distanță și metoda hibridizării trepte în munca sa de reproducere. În perioada dificilă a anului 1948, când metoda hibridizării treptate a fost aspru criticată, ea a dat dovadă de o mare fermitate și integritate și a continuat să lucreze în această direcție. Drept urmare, ea a reușit să obțină 13 noi soiuri foarte valoroase de grâu de primăvară, care în 1964 ocupa o suprafață de 16,5 milioane de hectare. Și în anii 70. grâul crescut de Shekhurdin și Mamontova a ocupat 21 de milioane de hectare din câmpurile țării. Acest lucru nu sa întâmplat niciodată înainte. Primele fluxuri uriașe de cereale din pământurile virgine ale Kazahstanului au venit tocmai din soiul care a primit numele faimos mondial - Saratovskaya-29. A devenit atât de populară nu numai pentru că produce recolte mari și rezistă condițiilor uscate ale stepelor bătute de vânt. Conținutul de proteine din cereale în anii favorabili atinge o cifră uriașă - 21%. Pâinea făcută din făina ei se dovedește înaltă și pufoasă. Printre grâurile tari, Saratovskaya-29 nu are egal în ceea ce privește calitatea făinii.

Conform cărții de referință: grâul este considerat excelent dacă rezistența făinii depășește 400 de jouli, bun când această cifră este de 350-400 de jouli și slab dacă este mai mic de 180. Saratovskaya-29 are rezistența făinii, în funcție de condițiile meteorologice și de agricultură. tehnici de cultivare, variază de la 640 la 1000 jouli! Laboratorul de tehnologie Kent-Jones din Londra a dat următoarea evaluare acestui soi: „Soiul Saratovskaya-29 are o rezistență neobișnuit de mare a făinii și este un soi absolut remarcabil.”

Pământurile din Kazahstan, câmpurile din Bashkiria și Siberia au fost semănate cu soiurile de V.N. Lifturile nu erau suficiente pentru recolte fără precedent de grâu virgin. Peste 57 de ani de muncă la Institutul de Cercetare a Agriculturii din Sud-Est (Saratov), V.N Mamontova a creat singur și în co-autor 20 de soiuri lansate în țară. Boabele de chihlimbar al celebrului soi Saratovskaya-29 au fost achiziționate de țări străine pentru coacerea pâinii.

CONCLUZIE

Celebrele soiuri create de A.P.Shekhurdin și V.N. Mamontova au cimentat încă o dată gloria ținutului Saratov, care a fost întotdeauna renumit pentru rulourile sale excelente în toată Rusia, mari, luxuriante, cu o crustă roșie de ciuperci. Dacă la începutul secolului brutarii căutau să îmbunătățească calitatea pâinii prin simpla amestecare mecanică a făinii din diverse soiuri locale, atunci crescătorii de la Saratov au rezolvat această problemă când au reușit să creeze noi soiuri de grâu de primăvară cu o rezistență suficient de mare a făinii.

Pe baza soiurilor excelente create de A.P. Shekhurdin și V.N. Mamontova, crescătorii dezvoltă în prezent noi soiuri care îndeplinesc cerințele moderne ale producției agro-industriale și ale pieței mondiale. Și acest lucru a devenit posibil datorită existenței unor metode precum hibridizarea complexă în trepte și selecția individuală.

REFERINȚE

Guzhov Yu L., Fuks A., Valicek P. Selecția și producția de semințe de plante cultivate.

M.: Editura RUDN, 1999.

Semănători și păzitori. M.: Sovremennik, 1992.

Viața în știință. Saratov: Cartea Privolzhskoe.

Editura, 1979. Fundamente teoretice A. P. Shekhurdin. Lucrări alese. M.: Editura de literatură agricolă, 1961.

N. I. Vavilov. selecţie. T. II. 1935. Un bun exemplu de încrucișare este rasa de porc alb de stepă ucraineană crescută de academicianul Mihail Fedorovich Ivanov (1871–1935). La crearea acestei rase s-au folosit scroafe de porci ucraineni locali cu greutate redusă și calitate scăzută a cărnii și grăsimii, dar bine adaptate condițiilor locale. Tarii masculi erau mistreți din rasa engleză albă. Puii hibridi au fost din nou încrucișați cu mistreți englezi, s-a folosit consangvinizare timp de câteva generații, s-au obținut linii pure, iar când au fost încrucișați, strămoșii

rasa noua

, care în ceea ce privește calitatea și greutatea cărnii nu diferă de rasa engleză, iar ca rezistență - de la porcii ucraineni.

Poliploidia este extrem de rară la animale. Un fapt interesant este încrucișarea interspecifică a viermilor de mătase cu dublarea ulterioară a numărului de cromozomi, realizată de academicianul Boris Lvovich Astaurov (1904–1974), care a dus la crearea unei noi specii de animale. 3. Fenomenul heterozei la animalele domestice, sau heterosis. Constă în faptul că la încrucișarea diferitelor rase (precum și în timpul încrucișărilor interspecifice), la prima generație de hibrizi se observă uneori o dezvoltare deosebit de puternică și o viabilitate crescută. Această proprietate, însă, dispare în generațiile următoare. Baza genetică a heterozei la animale și plante este aceeași.

Heteroza este utilizată pe scară largă în creșterea animalelor și a păsărilor de curte - prima generație de hibrizi care prezintă fenomenul de vigoare hibridă este utilizată direct în scopuri economice. De exemplu, când traversezi două rase de carne puii sunt produși din pui de carne heterozigoți. Pentru a obține porci cu maturare timpurie (pentru carne și untură), se încrucișează rasele Duroc Jersey și Berkshire. Hibrizii dau o creștere cu 10-12% mai mare decât reprezentanții raselor originale.

4. Metodă de analiză a tarilor valoroși ereditar de către descendenți

La creșterea animalelor domestice, este foarte important să se determine calitățile ereditare ale masculilor prin trăsături care nu se manifestă direct la ei, de exemplu, producția de lapte și conținutul de grăsime la tauri sau producția de ouă la cocoși. Pentru a face acest lucru, utilizați metoda de analiză (testare) a tarilor de către descendenți.

În primul rând, câțiva descendenți sunt obținuți de la un mascul de reproducție și productivitatea lor este comparată cu productivitatea mamei și productivitatea rasei. Dacă productivitatea fiicelor se dovedește a fi mai mare decât productivitatea rasei și productivitatea mamei, atunci aceasta indică o valoare mai mare a tatălui, care ar trebui utilizată pentru îmbunătățirea în continuare a rasei.

Un mascul bun poate produce urmași mari, mai ales dacă se folosește însămânțarea artificială. Spermatozoizii obtinuti din bun producator, poate fi păstrat timp îndelungat folosind metoda de crioconservare în azot lichid.

Cu ajutorul superovulației și transplantului hormonal, zeci de embrioni pe an pot fi prelevați de la vaci remarcabile cu producții record de lapte și apoi implantați în alte vaci mai puțin valoroase. De asemenea, embrionii sunt depozitați la temperatura azotului lichid. Acest lucru face posibilă creșterea de mai multe ori a numărului de descendenți din taini remarcabili.

5. Caracteristici ale selecției în creșterea animalelor

În creșterea animalelor, selecția artificială se realizează și sub două forme.

. În combinație cu metodele genetice, permite crearea de soiuri, rase și tulpini cu trăsături și proprietăți predeterminate. În reproducere, există două tipuri principale de selecție: în masă și individuală. – sacrificarea indivizilor al căror fenotip nu corespunde standardelor de rasă. Scopul său este de a menține constanta calităților rasei.

Selecția individuală – selecția indivizilor individuali, ținând cont de stabilitatea ereditară a trăsăturilor care asigură îmbunătățirea calităților rasei.

În creșterea animalelor, selecția individuală este mai des folosită. Mai mult, selecția ține cont de caracteristicile exterioare. Exterior(din lat. exterior– extern) – un set de caracteristici externe ale unui animal – fizic, raportul părților corpului etc. Orice organism este un sistem integral, astfel încât un anumit fizic al unui animal poate indica o productivitate ridicată a cărnii sau a laptelui (amintiți-vă de variabilitatea relativă sau de corelație). Astfel, prin exterior se încearcă să afle genotipul animalului.

6. Realizări în creșterea animalelor

Mari succese în secolul XX. realizate de crescători și crescătorii de animale. Pe baza metodelor de selecție și hibridizare, a căror eficacitate a fost demonstrată în mod clar, în special în lucrările deja menționate ale lui M.F. Ivanov, au fost create noi rase minunate de toate tipurile de animale domestice. Pe baza hibridizării mai sus menționate a oilor argali sălbatice cu oaia merinos, urmată de selecția animalelor care îmbină calitățile dorite și folosind consangvinizare N.S. Baturin și Ya.Ya. Lusin a crescut rasa argali-merino în Kazahstan, care are o productivitate ridicată a lânii a oilor cu lână fină și o bună adaptabilitate inerentă a argali la condițiile pășunilor de munte înalte.

Pe baza utilizării metodelor de încrucișare și a unei selecții stricte în continuare, au fost dezvoltate rase mari bovine cu un nivel ridicat de producție de lapte și conținut ridicat de grăsimi în lapte. Un exemplu este rasa de bovine Kostroma, creată pe baza încrucișării animalelor locale cu producători din alte rase, urmată de o selecție și selecție strictă pe baza evaluării calităților de reproducție ale animalelor.

Productivitatea ridicată a animalelor acestei rase se caracterizează prin faptul că vacile individuale produc peste 16 mii kg de lapte de la o fătare la alta. Încrucișarea a fost folosită și pentru a crea o nouă rasă de oi cu carne și lână. Roca de lână fină Altai, care se caracterizează prin de bună calitate

Pe baza selecției prin încrucișări intraspecifice, precum și a încrucișărilor interspecifice și chiar intergenerice cu selecție ulterioară, au fost create rase de pești foarte productive, cu creștere rapidă, cu calități gustative ridicate. Ca exemplu, subliniem crapul Ropsha extrem de productiv (de la numele satului Ropsha de lângă Sankt Petersburg), care are o productivitate ridicată și rezistență la iarnă (crescut de V.S. Kirpichnikov) și rasele ucrainene de crap (A.I. Kuzema și alţii).

Un hibrid intergeneric foarte promițător de sterlet și beluga este mai bun, care are rate mari de creștere (heteroză) și gust excelent.

Folosind metode de selecție și hibridizare, omul a schimbat radical natura plantelor și animalelor pe care le folosește.

Biologia modernă, în special genetica și citologia, au îmbogățit semnificativ teoria și practica reproducerii, înarmat-o și va continua să o doteze cu noi metode extrem de eficiente pentru controlul morfogenezei organismelor și crearea de soiuri de plante și rase de animale extrem de productive.

III. Consolidarea cunoștințelor

1. Rezumarea conversației în timp ce învățați material nou.

2. IV. Teme pentru acasă

3. Studiați paragraful manualului (trăsături ale biologiei animalelor luate în considerare la selecție; metode, metode de creștere și de realizare a selecției animalelor).

Completați tabelul. 3 „Metode de bază de creștere a plantelor și animalelor.”

Repetați materialul pe tema „Ameliorarea plantelor” (în lecția următoare va avea loc un test de cunoștințe).	Tabelul 3. Metode de bază de ameliorare a plantelor și animalelor	Metode
Ameliorarea plantelor	Cresterea animalelor	Selectarea perechilor de părinți
Forme îndepărtate geografic sau îndepărtate genetic (neînrudite).	În funcție de caracteristicile valoroase din punct de vedere economic și exterior	Încrucișare neînrudită (outbreeding)
Intraspecific, interspecific, intergeneric, ducând la heteroză și productivitate ridicată	Încrucișarea raselor îndepărtate cu caracteristici contrastante pentru a obține populații heterozigote și manifestarea heterozisului la reprezentanții acestora	Încrucișare strâns legată (consangvinizare)
Autopolenizarea plantelor cu polenizare încrucișată prin influență artificială pentru a obține linii pure	Încrucișarea între rude apropiate pentru a produce linii pure cu trăsături de dorit	Selecția în masă
Potrivit pentru plantele cu polenizare încrucișată	Este folosit pentru plantele autopolenizate și pentru plantele artificiale cu autopolenizare încrucișată pentru a izola liniile pure - descendenții unui individ autopolenizat.	Selecția strictă este utilizată pentru trăsături valoroase din punct de vedere economic, rezistență, exterior etc.
Metoda de testare a tarilor de către descendenți	Nu se aplică	Metoda de inseminare artificială este folosită de la cei mai buni tatari masculi, ale căror calități sunt verificate de fiice
Producerea experimentală de poliploide	Folosit pentru a obține forme mai productive	Practic nu este folosit
Mutageneză indusă	Folosit pentru obținerea materiei prime	Practic nu este folosit

Lecția 10–11. Selectarea microorganismelor. Biotehnologie

Echipament: tabele de biologie generală, diagrame care ilustrează metodele și realizările de selecție a animalelor și microorganismelor.

PROGRESUL LECȚIEI

I. Generalizarea cunoștințelor secțiunii

A. Lucrul cu carduri

№ 1. Să presupunem că o fermă a achiziționat doi tauri a căror genă pentru conținutul de grăsime din lapte nu este cunoscută exact. Folosind metoda hibridizării, ce ar trebui să faci pentru a decide care taur este mai eficient să folosești ca tată?

№ 2. Cu ce individ ar trebui încrucișat un porc heterozigot pentru a transfera gena recesivă de maturare timpurie într-o stare homozigotă la descendenți? De ce?

№ 3. Arătați cu un exemplu de ce, atunci când creșteți rase de animale domestice extrem de productive, consangvinizarea este utilizată în practica de reproducere, ceea ce, de regulă, duce la scăderea vitalității și fertilității organismului și nu este utilizată în creșterea animalelor industrială.

B. Testul de cunoștințe orale

1. Care sunt caracteristicile biologice ale animalelor luate în considerare la selecție?

2. Care sunt tipurile de încrucișări utilizate în creșterea animalelor?

3. Care sunt metodele de creștere utilizate în creșterea animalelor?

4. Ce este heteroza la animalele domestice?

5. Care este metoda de testare a producătorilor valoroși din punct de vedere economic folosind descendenți?

6. Care sunt caracteristicile selecției în creșterea animalelor?

7. Care sunt realizările selecției animale?

B. Testați cunoștințele opțiunilor

Trebuie să alegeți un răspuns corect dintre cele patru date.

Opțiunea 1

1. Ce selecție ar trebui folosită atunci când se cultivă mazăre?

a) persoană fizică;
b) masiv;
c) spontan;
d) stabilizatoare.

2. Ce este o „linie curată”?

a) descendenți dintr-o plantă cu autopolenizare;
b) descendenți dintr-o plantă polenizată încrucișat;
c) descendenți din încrucișarea a două plante din același soi;
d) o plantă cu caracteristici varietale clar vizibile.

3. De ce plantele polenizate încrucișate se autopolenizează?

a) pentru a obține hibrizi îndepărtați biologic;
b) pentru a obține efectul heterozei;
c) pentru a obține linii curate;

4. Cum să depășești infertilitatea hibrizilor de plante îndepărtați biologic?

a) astăzi nu există metode de depășire a infertilității;
b) folosirea poliploidiei;
c) prin consangvinizare;
d) prin selecție individuală.

5. Care plantă nu se autopolenizează?

a) mazăre;
b) secară;
c) grâu;
d) roșie.

6. Soiul de grâu de iarnă Mironovskaya 808 a fost dezvoltat:

a) V.S. Pustovoit;
b) P.P. Lukyanenko;
c) N.V. Tsitsin;
d) V.N. Meșteșuguri.

7. Metoda mentor în ameliorarea plantelor este utilizată în următoarele scopuri:

a) aclimatizarea;
b) reaclimatizare;
c) întărirea dominantei unei trăsături;
d) călirea hibrizilor.

8. Consangvinizarea la animale duce la:

a) heteroza;
b) îmbunătățirea proprietăților rocii;
c) depresie;
d) crearea unei noi rase.

9. Un taxon sistematic care nu poate fi creat prin selecție este:

a) tip;
b) varietate;
c) rasa;
d) tulpina.

10. Fenomenul de heteroză este de obicei observat atunci când:

a) consangvinizare;
b) hibridizare la distanta;
c) crearea liniilor pure genetic;
d) autopolenizare.

Opțiunea 2

1. Ce selecție ar trebui să fie folosită la reproducerea castraveților?

a) persoană fizică;
b) masiv;
c) stabilizatoare;
d) ruperea.

2. Cum se numește autopolenizarea plantelor cu polenizare încrucișată?

a) consanguinitate;
b) consangvinizare;
c) hibridizare la distanţă;
d) aneupoliploidie.

3. Ce este heteroza?

a) sporirea fertilităţii hibridului;
b) hibrizi îndepărtați geografic;
c) depresie care apare în timpul autopolenizării plantelor cu polenizare încrucișată;
d) viabilitate și productivitate crescute a hibrizilor interliniari.

4. De ce se folosește polenizarea încrucișată a plantelor cu autopolenizare?

a) pentru a obține efectul heterozei;
b) pentru a obține linii curate;
c) pentru a obține hibrizi îndepărtați biologic;
d) să obţină hibrizi care să combină caracteristicile diferitelor soiuri.

5. Care plantă nu este polenizată încrucișat?

a) floarea soarelui;
b) orz;
c) porumb;
d) secară.

6. Rasa de porci de stepă albă ucraineană a fost dezvoltată de:

a) A.I. Kuzemoy;
b) N.S. Baturin;
c) M.F. Ivanov;
d) Da.Da. Lusin.

7. În creșterea animalelor este foarte rar utilizat:

a) consangvinizare;
b) consanguinitate;
c) selecția în masă;
d) selecția individuală.

8. Selecția bazată pe fenotip se numește:

a) masiv;
b) individual;
c) naturale;
d) artificiale.

9. Animale de companie spre deosebire de plante:

a) au descendenți numeroși;
b) trăiesc mai mult;
c) se reproduc numai sexual;
d) nu necesită îngrijire atentă.

10. În creșterea plantelor și animalelor se folosesc următoarele:

a) analiza calității tarilor după descendenți;
b) hibridizare;
c) obţinerea formelor poliploide;
d) metoda mentorului.

Răspunsuri la sarcini de testare

Opțiunea 1:

1a; 2a; 3c; 4b; 5b; 6g; 7c; 8c; 9a; 10b.

Opțiunea 2:

1b; 2b; 3g; 4g; 5b; 6c; 7c; 8a; 9c; 10b.

D. Verificarea completării tabelului „Metode de bază de selecție a plantelor și animalelor”

II. Învățarea de materiale noi

1. Caracteristicile biologice ale microorganismelor și metodele de reproducere lucrează cu acestea

Ca întotdeauna, să începem să vorbim despre un nou obiect de selecție cu caracteristicile sale biologice. Caracteristicile biologice ale microorganismelor luate în considerare la selecție includ:

– de mare viteză reproducere;
– frecventa mare a mutatiilor;
– eterogenitatea tulpinilor și eficiența selecției.

Tulpina (din germană. Stamm- trunchi, baza; familie, trib) - o cultură pură a unui microorganism izolat dintr-o sursă specifică sau obținută ca urmare a mutațiilor.

Pe la mijlocul secolului trecut au apărut noua industrie industrie – microbiologică, care utilizează ciuperci și bacterii unicelulare pentru a produce substanțe organice complexe. Industria microbiologică este parte integrantă

biotehnologie. Astfel de industrii industria alimentară

, precum coacerea pâinii, producerea de alcool, unii acizi organici și vitamine, vinificația și multe altele, se bazează pe activitatea microorganismelor.

Antibioticele sunt extrem de importante pentru sănătatea umană. Acestea sunt substanțe speciale - produse reziduale ale anumitor bacterii și ciuperci care ucid microbii patogeni. Datorită antibioticelor, multe boli pot fi vindecate relativ ușor, în timp ce anterior aveau o rată de mortalitate ridicată. Vitaminele, atât de necesare omului, sunt produse de plante și de unele microorganisme.