Что нужно знать о методах селекции — основные сведения

Определения понятия селекции

Слово «селекция» происходит от латинского «selectio» — выбирать.

Список и описание методов селекции растений 

Методы селекции растений:

• гибридизация;
• отбор.

Гибридизация подразделяется на:

• инцухт;
• аутбридинг.

Отбор бывает:

• индивидуальный;
• массовый.

Инбридинг — близкородственное скрещивание, приводящее к повышению гомозиготности. Основное применение — для получения чистых линий. Является единственным методом, использование которого направлено на сохранение сорта в чистом виде.

Инбридинг происходит при самоопылении перекрестноопыляемых растений. Растения подбирают такие, гибриды которых дают максимальный эффект гетерозиса.

Эффект гетерозиса заключается в свойстве гибридов превосходить по отдельным признакам лучшего из родителей. Данный эффект быстро угасает, часто наблюдается бесплодие.

Последствия инбридинга:

• ослабление организмов, снижение их устойчивости к воздействиям среды;
• повышение заболеваемости;
• накопление вредных рецессивных аллелей.

Примеры:

• семена большинства овощных культур;
• сорт яблок «Бужбон».

Аутбридинг — скрещивание растений, относящихся к разным сортам, видам, родам. 
Аутбридинг приводит к повышению гетерозиготности у потомства, соответственно — к повышению гетерозиготности популяции. 
Аутбридинг соответствует перекрестному опылению.

Последствия аутбридинга:

• явление гетерозиса;
• повышение наследственной изменчивости;
• разрушение адаптивных комплексов генов;
• повышение уровня мутационных процессов.

Примеры:

• кукуруза;
• капуста;
• слива;
• рожь;
• свекла.

Индивидуальный отбор                    

Применяется для самоопыляемых растений. Итог: получение чистой линии — потомства одной самоопыляющейся особи. Происходит отбор некоторых растений с необходимыми признаками, затем от них получают генетически однородное потомство. 

Примеры:

• овес;
• пшеница;
• горох;
• ячмень.

Массовый отбор — выделение группы особей, которые сходны по одному или нескольким признакам, без проверки их генотипа. 
Массовый отбор проводится по фенотипу. Применяется для перекрестноопыляемых растений. Все потомки гетерозиготны.

Примеры:

•  подсолнечник;
• рожь;
• кукуруза.

Список и описание различных методов селекции животных

Методы селекции животных:

• инбридинг;
• аутбридинг;
• гетерозис.

Инбридинг — скрещивание, происходящее только внутри одной породы между близкими родственниками, применяется для накопления в генотипе определенных аллелей гена, несущих необходимый признак. В качестве исходного материала используют особей, являющихся братьями и сестрами (или родителями и потомством). Данный метод используется для сохранения породы в чистом виде.

Последствия:

• потеря жизнеспособности животных;
• снижается оплодотворяемость;
• увеличение эмбриональной смертности.

Примеры:

• Буденновская порода лошадей;
• чистые линии породистых собак.

Аутбридинг — неродственное скрещивание. 
Является наиболее распространенным способом разведения у всех видов животных для всех пород.            

Итог: 

• поддерживание полезных признаков;
• усиление следующих поколений.

Рецессивные мутации из гомозиготного состояния переходят в гетерозиготное, негативное влияние на жизнеспособность организма не оказывается.

Примеры:

• мул;
• гибрид волка и собаки (часто их называют «собаковолк» либо «волкособ»);
• немецкая овчарка;
• шотландская овчарка.

Гетерозис — явление, при котором гибридные особи значительно превосходят родительские формы. Эффект быстро ослабевает, начиная со второго поколения. В качестве последствия часто наблюдается бесплодие.

Примеры:

• бройлерные цыплята;
• беркширская порода свиней;
• дюрок-джерсейская порода свиней.

Характеристики основных методов селекции

Основные методы селекции:

• отбор;
• гибридизация;
• искусственный мутагенез;
• полиплоидия.

Методы отбора:

• естественный;
• индивидуальный;
• массовый.

Естественный отбор. Формируется приспособленность к среде обитания. Получают районированные сорта и породы. Этот вид отбора играет в селекции определяющую роль. На любое растение в течение всей его жизни действует комплекс факторов окружающей среды, и растение должно быть устойчиво к болезням и вредителям, температурному и водному режиму.

Индивидуальный отбор. Данный вид отбора представляет собой выборочное сохранение особей с ценными свойствами. Осуществляется по генотипу, проводится оценка конкретного организма.                  

Массовый отбор. Данный метод селекции представляет собой отбор большого числа особей с необходимым признаком, остальные подвергаются выбраковке. Осуществляется по фенотипу, генетически однородный материал не предусмотрен. Многократный повтор. 

Методы гибридизации:

• инбридинг;
• аутбридинг;
• отдаленная гибридизация.

Инбридинг — целенаправленное скрещивания близкородственных форм растений, животных и людей с целью накопления аллелей генов, содержащих нужный для человека признак. Синонимы данного процесса:

• инцухт — для растений;
• инбридинг — для животноводства;
• инцест — для людей.

Аутбридинг — простой и надежный метод разведения, который представляет собой скрещивание особей разных линий. Повышается уровень гетерозиготности. Гетерозиготные особи обладают более ценными признаками, чем гомозиготные. Данное скрещивание направлено на получение эффекта гетерозиса.    

Отдаленная гибридизация. Представляет собой скрещивание особей, которые принадлежат к разным видам, родам, семействам.  
Подразделяют на:

• межродовая;
• межвидовая.  

Искусственный мутагенез — новый метод селекции, представляющий собой получение наследственной изменчивости у особей путем воздействия на них сильными факторами.  
Методы получения наследственной изменчивости:

• метод радиационной селекции — особи подвергаются воздействию альфа–, гамма– и бета–лучей, рентгеновских и ультрафиолетовых лучей, потоков нейтронов;
• метод химической селекции — особи подвергаются воздействию сильных химических веществ.  

Полиплоидия в традиционной селекции — метод, широко используемый в селекции. Полиплоидия — наследственное изменение, которое связано с увеличением числа наборов хромосом в клетках организма, кратное гаплоидному числу хромосом. Дает увеличение размеров плодов и цветов. Полиплоидия гораздо чаще встречается среди растений, чем среди животных.                                  

Причины возникновения полиплоидии:

• излучение;
• изменение температурного режима;
• нарушение расхождения хромосом при митотическом делении клетки.

 Типы полиплоидии:

• аутополиплоидия — внутривидовая, кратное увеличение набора хромосом;
• аллоплоидия — межвидовая, суммирование геномов разных видов, только затем идет их кратное увеличение.

 Значение методов селекции в жизни человека

Значение селекции:

1. Создание для сельского хозяйства высокопродуктивных сортов растений и пород животных.

Одним из важнейших достижений человека является создание надежного источника питания путем одомашнивания диких животных и возделывания растений. Главным фактором одомашнивания служит искусственный отбор организмов.

Культурные формы растений и животных обладают сильно развитыми отдельными признаками, которые зачастую являются бесполезными или вредными для их существования в естественных условиях, но полезными для человека.

Продуктивность всех культурных растений значительно выше, чем у родственных им диких видов, при этом они хуже адаптируются к постоянно меняющимся условиям среды и не имеют средств защиты от поедания. Таким образом, в естественных условиях культурные формы существовать не могут.

2. Удовлетворение потребностей человека.