§ 50. Селекция, ее задачи и основные направления

Биология, 10 класс (Лисов, 2014)

[ Содержание ]

Селекция (от лат. селекцио — отбор, выбор) — это наука о создании новых и улучшении уже существующих сортов культурных растений, пород домашних животных и штаммов микроорганизмов с ценными для человека признаками и свойствами. Сортом, породой или штаммом называют искусственно созданную человеком совокупность организмов одного вида, имеющих определенные наследственно закрепленные признаки и свойства, а также однотипную реакцию на действие факторов окружающей среды.

Возникновение и развитие селекции как науки было связано с необходимостью решения такой жизненно важной проблемы всего человечества, как продовольственная. Для этого нужно не только постоянно совершенствовать традиционные методы ведения сельского хозяйства (внесение оптимальных доз удобрений, осуществление комплекса мер по сохранению и повышению плодородия почв и др.), но также использовать новые научные методы производства продуктов питания в условиях интенсивного земледелия.

Возможности увеличения продукции сельского хозяйства экстенсивным путем, т. е. путем увеличения посевных площадей, уже давно исчерпаны. Поэтому самым эффективным и наиболее экономически выгодным способом повышения продуктивности сельхозпроизводства является селекция высокопродуктивных форм живых организмов. Например, так называемую s.зеленую революцию :/ в земледелии Мексики, Индии и ряда других стран обусловило внедрение низкорослых, полукарликовых и карликовых сортов риса, пшеницы и других злаковых культур. Они характеризуются не только устойчивостью к полеганию, но и высокой продуктивностью. В результате урожайность соответствующих зерновых культур выросла более чем в 2 раза.

Основными направлениями современной селекции являются следующие.

1.  Получение высокоурожайных сортов растений, высокопродуктивных пород животных и штаммов микроорганизмов.

2.  Повышение качества продукции (например, вкуса, внешнего вида, способности к длительному хранению, содержания белков, углеводов, витаминов и др.).

3.  Совершенствование физиологических свойств растений, животных и микроорганизмов (скороспелости, устойчивости к болезням, вредителям, неблагоприятным условиям среды и т. д.).

4.  Интенсификация развития (например, у растений — повышение «отзывчивости» на удобрения и полив, у животных — увеличение так называемой «оплаты» корма).

На сегодняшний день можно сказать, что в ряде случаев селекция уже достигла некоего предела: например, есть породы кур, несущие яйца практически каждый день. Дальнейшая селекционная работа ведется в направлении наивысшей «оплаты» корма (т. е. создания пород, дающих наибольший выход продукции при наименьших затратах корма) с учетом индустриализации агропромышленного комплекса. Например, выведены породы кур, не снижающие продуктивности в условиях большой скученности животных на птицефабриках, а также сорта овощных культур, дающие высокие урожаи при выращивании в теплицах.

Современная селекция ведется с учетом потребностей рынка сельскохозяйственной продукции и конкретных отраслей промышленного производства. Другими словами, проводится специализированная селекция. Например, для выпечки высококачественного хлеба с эластичным мякишем и хрустящей корочкой необходимы так называемые стекловидные сорта мягкой пшеницы с высоким со -держанием упругой клейковины (не менее 30 %). Только в этом случае из 100 г зерна можно получить батон объемом 1000 см3, так как эластичная клейковина удерживает углекислый газ, выделяющийся при брожении. Для изготовления высших сортов печенья нужны хорошие мучнистые сорта мягкой пшеницы, а макаронные изделия вырабатываются из сортов твердой пшеницы.

Успех работы селекционера во многом зависит от правильности выбора исходного материала (конкретных видов, сортов, пород или штаммов). Поиск нужных форм ведется в определенной последовательности, с учетом мирового генофонда. Прежде всего используются местные формы с нужными признаками и свойствами, затем при необходимости привлекаются и адаптируются формы из других стран или климатических зон и, наконец, идут в дело самые современные методы селекционной работы.

Для использования в селекции различного исходного материала (редких диких форм, сортов, изъятых из производства, и т. д.) создаются специализированные генетические банки данных. Примером такого банка является коллекция Всероссийского института растениеводства имени Н. И. Вавилова. В настоящее время она насчитывает более 213 000 образцов культурных растений и их диких сородичей, которые широко используются селекционерами разных стран в качестве исходного материала для создания новых сортов зерновых, плодовых, овощных, технических, лекарственных и других культур.

Определяющая роль в решении практически всех задач селекции принадлежит генетике. Она помогает рационально планировать селекционный процесс с учетом особенностей наследования каждого конкретного признака. Увеличение эффективности работы селекционеров стало возможным благодаря применению законов и методов генетики, в частности закона гомологических рядов наследственной изменчивости, экспериментального мутагенеза, методов ранней диагностики селекционной перспективности исходного материала и эффективного отбора наиболее ценных генотипов с нужным комплексом признаков и свойств.

Вместе с тем селекция опирается и на достижения других наук: систематики и географии растений и животных, микробиологии, цитологии, эмбриологии, биологии индивидуального развития, молекулярной биологии, физиологии и биохимии. Бурное развитие этих направлений естествознания открывает совершенно новые перспективы. Широкое использование методов биотехнологии позволило значительно ускорить селекционный процесс и поставить его на качественно новую основу. На сегодняшний день селекция уже вытттла на уровень целенаправленного конструирования организмов с нужными признаками и свойствами.

1. Что такое селекция? Что сближает понятия «сорт», «порода» и «штамм»? В чем заключаются их различия?

2.  Какое понятие шире: «порода» или «вид»? «Вид» или «сорт»? Приведите примеры, подтверждающие вашу правоту.

3.  Ознакомьтесь со следующим списком: «Две немецкие овчарки, одна такса, сиамский кот, две сиамские кошки, три щенка добермана, персидская кошка». Сколько видов живых организмов приведено в списке? Сколько пород? Сколько особей?

4.  Каковы основные направления современной селекции? Приведите примеры.

5.  Что на практике означают выражения: «у растений повысилась отзывчивость на удобрения» и «возросла оплата корма животными»?

6.  Какое значение для селекции имеет отбор исходного материала? Как он осуществляется?

7.  На достижения каких наук опирается современная селекция?

8.  Известно, что у растений с увеличением набора хромосом возрастают размеры и урожайность. Например, урожай тетраплоидной твердой пшеницы значительно превосходит урожай диплоидной пшеницы-однозернянки. Почему же в последнее время триплоидные арбузы и виноград пользуются большим спросом, чем тетраплоидные, в то время как с 3п и 4л формами подсолнечника и фасоли ситуация полностью противоположная?