Головна

Шкільна бібліотека

Перелік предметів

Англійська мова
Біологія
Географія
Економіка
Інформатика
Історія
Математика
Німецька мова
ОБЖ
Політологія
Право
Природознавство
Психологія і педагогіка
Російська мова
Соціологія
Фізика
Філософія
Французька мова
Українська мова
Хімія

Підручники в PDF


 

Довідник з біології

ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ

ОСНОВИ СЕЛЕКЦІЇ

СЕЛЕКЦІЯ РОСЛИН

  Основною задачею селекції рослин є підвищення врожайності в рослинництві шляхом створення високопродуктивних сортів. Основними методами селекції рослин є гібридизація і штучний добір.

  На початку селекційної роботи ставиться конкретна задача, для виконання якої підбирають відповідні батьківські форми. При неможливості знайти потрібний початковий матеріал засто­совують різні мутагенні чинники (хімічні речовини, випроміню­вання) для прискорення отримання індукованих мутацій, серед яких іноді вдається знайти і корисні, що використовуються в по­дальшій селекційній роботі. При дії мутагенних чинників, які руйнують веретено поділу (наприклад, колхіцина), часто вдається отримати рослини з кратним збільшенням набору хромосом — поліплоїдні форми. Поліплоїди рослин мають більшу врожайність і стійкість до несприятливих умов середовища в порівнянні з диплоїдними.

  Гібридизація — процес утворення або отримання гібридів, в основі якого лежить об'єднання генетичного матеріалу різних клітин в одній клітині. У селекції застосовують близькоспоріднене схрещування (інбридинг) і схрещування неспоріднених органі­змів (аутбридинг). Близькоспоріднена гібридизація у рослин за­снована на штучному запиленні своїм пилком звичайно перехресно-запилюваних рослин. Самозапилення веде до підвищення гомо­зиготності і закріплення спадкових властивостей. Потомство, отримане від однієї гомозиготної рослини шляхом самозапилен­ня, називається чистою лінією. У особин чистих ліній часто зни­жується життєздатність і падає врожайність. Але якщо схрестити різні чисті лінії між собою (міжлінійна гібридизація), то спостері­гається явище гетерозису — підвищена життєздатність і плодю­чість в першому поколінні гібридів, яка поступово знижується. Гетерозис пояснюється переходом більшості генів в гетерозигот­ний стан. Міжлінійна гібридизація дозволяє підвищити врожай­ність насіння кукурудзи на 20—30%. Явище гетерозису у рослин можна закріпити при вегетативному розмноженні (бульбами, жи­вцями, цибулинами тощо).

  Віддалена гібридизація дозволяє поєднувати в одному органі­змі цінні ознаки різних видів і навіть родів. Така гібридизація здійснюється насилу, і міжвидові гібриди звичайно безплідні, оскільки утруднена кон'югація хромосом різних видів при мейо­зі. Подолати безплідність міжвидових гібридів вперше вдалося Г. Д. Карпеченку в 1924 р. Він отримав гібрид редьки і капусти з диплоїдним набором хромосом 18 (9 «редькових» і 9  «капустя­них»), який був абсолютно безплідний. Для подолання безплідно­сті учений подвоїв число хромосом кожного виду (отримав поліплоїдну форму гібрида), внаслідок чого в каріотипі опинилося 36 хромосом (по 18 «редькових» і «капустяних»). Це створило мож­ливість кон'югації гомологічних хромосом капусти з «капустя­ними» і редьки з «редьковими». Кожна гамета несла по одному набору хромосом капусти і редьки (9+9 = 18). В зиготі знову вияв­лялося 36 хромосом. Отриманий міжвидовий гібрид став плодо­витим. Таким чином, поліплоїдія е одним із способів відновлення плодючості міжвидових гібридів у рослин.

  Поліплоїдні форми зустрічаються у багатьох рослин. Не ви­ключено, що еволюція деяких груп квіткових рослин йшла шля­хом поліплоїдизації. Більшість культурних рослин — поліплоїд­ні, вони економічно вигідніші диплоїдних. У поліплоїдних рос­лин клітини звичайно мають великі розміри, і вся рослина більше диплоїдної. Поліплоїди часто більш стійкі до несприятливих чин­ників середовища. На півночі і в горах більшість видів рослин — поліплоїдні. В експериментах і в селекційній практиці для отри­мання поліплоїдних рослин діють на них різними чинниками зо­внішнього середовища: підвищена радіація, хімічні речовини, критична температура. Наприклад, для отримання поліплоїдів досить зручним виявився колхіцин, оскільки він руйнує при мітозі веретено розподілу, але не перешкоджає подвоєнню хромосом.

  Селекціонери часто використовують для отримання поліплої­дних форм мутагени. Широке розповсюдження придбали високо­врожайні поліплоїдні сорти гречки, цукрового буряка, проса, ку­курудзи, льону, редиски і деяких інших рослин.

  Після отримання гібридів проводиться штучний добір отри­маних форм. Добір полягає в збереженні для розмноження рослин з бажаною комбінацією ознак. При масовому відборі виділяють групу особин з потрібними ознаками і одержують потомство. При повторних посівах добір доводиться повторювати, оскільки осо­бини можуть давати розщеплювання в потомстві. Індивідуальний добір проводять для виділення форм з необхідними ознаками і вирощують нащадків однієї особини. При такому відборі резуль­тат досягається швидше, але нащадків виходить значно менше. Індивідуальний добір частіше проводять серед рослин, що самоза­пилюються, і одержують чисті лінії. Представники однієї чистої лінії мають однаковий генотип і дають цінний початковий матері­ал для селекції.

  Штучний добір на основі спадкової мінливості служить осно­вним способом отримання нових сортів рослин. Проте не слід за­бувати про те, що на сорт впливає і природний добір. Природний добір діє одночасно і з штучним і підвищує пристосованість рос­лин до умов середовища. Знову створений сорт завжди є результа­том діяльності людини і навколишнього середовища.

  Методи роботи І. В. Мічуріна. Великий внесок в селекцію ро­слин зробив І. В. Мічурін (1855—1935). В основі його робіт ле­жить поєднання трьох основних методів: гібридизації, добору і дії умов середовища на гібриди, що розвиваються (їх «виховання» в бажаному напрямі). Велике значення І. В. Мічурін надавав підбо­ру початкових батьківських форм для гібридизації. Він схрещу­вав місцеві морозостійкі сорти з південними. Одержувані сіянці піддавав строгому добору і поміщав у відносно суворі умови. Цим методом отримана яблуня Слов'янка, гібрид Антонівки та півден­ного Ранету ананасового.

  Особливе значення Мічурін надавав схрещуванню географіч­но віддалених форм, що не ростуть в тій місцевості, де здійсню­ється гібридизація. Таким методом виведений сорт Бельфлер-китайка, отриманий у результаті гібридизації китайської яблуні з Сибіру і американського сорту Бельфлер жовтий.

  Серед методів «виховання» гібридів І. В. Мічуріним розроб­лений метод ментора. Він полягає у тому, що ознаки гібрида, що розвивається, змінюються під впливом щепи або підщепи. Цей метод застосовувався при виведенні сорту Бельфлер-китайка, оскільки перші гібридні плоди дрібні та кислі. Під впливом жив­ців Бельфлера плоди гібрида в подальшому стали набувати якості Бельфлера. Вплив ментора слід розглядати як зміну домінування в процесі розвитку гібрида.

  Широко використовував І. В. Мічурін і віддалену гібридиза­цію: отримав гібриди малини і ожини, горобини і сибірського глоду тощо. Щоб подолати несхрещуваність при віддаленій гібри­дизації, Мічурін розробив низку методів.

  Метод вегетативного зближення полягає в попередньому щепленні одного виду рослин на іншому; внаслідок цього зміню­ється хімічний склад тканин, що, напевно, сприяє проростанню пилкових трубок у маточці материнської рослини. Так можна добитися запліднення при гібридизації таких видів, які звичайно не схрещуються. Саме завдяки цьому методу були отримані гіб­риди груші і горобини, яблуні з грушею, вишні й японської чере­мхи (церападус), айви з грушею.

  Метод посередника полягає в наступному: якщо схрещуван­ня між двома віддаленими формами (А і В) не вдається, то підшу­кують третю (С), яка схрещується з однією з перших двох (напри­клад, з А). Здобутий від цього схрещування гібрид (D), що має розхитану спадковість, порівняно легко схрещується з другою з двох спочатку намічених для гібридизації форм (з В). Гібрид D і є «посередником», зв'язуючою ланкою між А і В. Цим методом Мічурін вивів сорт північного персика.

  Метод суміші пилку реалізується через використання для штучного запилення суміші пилку декількох сортів батьківського виду і материнської рослини, а іноді ще і з додаванням пилку ін­ших видів рослин.

  Слід зазначити, що більшість сортів, отриманих І. В. Мічуріним, є складні гетерозиготи, тому для їх збереження застосовують вегетативне розмноження — відведеннями, щепленнями тощо.

  Селекційна робота має величезне народногосподарське зна­чення. Заміна маловрожайних сортів високопродуктивними є одним з основних шляхів підвищення врожайності. Творче вико­ристовування всіх методів селекційної роботи дозволяє добивати­ся великих успіхів. Озима пшениця Безоста 1, створена академі­ком П. П. Лук'яненком, має високу врожайність і відмінні боро­шномельні якості. Роботи із селекції пшениці продовжуються, і вже створені нові сорти (Аврора, Кавказ), врожайність яких дося­гає 100 ц/га. Високоврожайні сорти пшениці виведені і академі­ком В. В. Ремесло: Миронівська 264, Миронівська 808. Академі­ком М. В. Цициним отриманий цінний гібрид пшениці і жита — тритикале. Гібрид високоврожайний, стійкий до несприятливих умов середовища і перспективний як кормова і зернова культура. Колектив селекціонерів, очолюваний  академіком В. З. Пустовойтом, добився збільшення вмісту масла в насінні соняшнику до 50% (початкові сорти містили 32—33% масла). За останні роки завдяки створенню нових поліплоїдних сортів (А. М. Лутков, В. П. Зосимович) різко підвищилися цукристість і врожайність цукрового буряка. М. І. Хаджиновим отримані нові гібридні високоврожайні сорти кукурудзи. Генетика і селекція далеко ще не вичерпали всіх можливостей підвищення врожайно­сті культурних рослин.


НазадЗмістВперед

 

 
© www.SchoolLib.com.ua