Селекция

Выборочное размножение моркови, для получения различных цветов Селекция (лат. Selectio – выбор, отбор) – наука о методах создания сортов, гибридов растений и пород животных, штаммов микроорганизмов с нужными человеку качествами. В результате селекционного процесса создано большое количество сортов сельскохозяйственных растений и пород домашних животных.
Селекцией также называют отрасль сельскохозяйственного производства, которая занимается выведением сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, пород животных.
В зависимости от целей селекцию проводят на качество (вкус, внешний вид, хранения плодов и овощей, содержание белка и аминокислот в зерне, жирномолочнисть), устойчивость к болезням, вредителям и неблагоприятным климатическим условиям, урожайность растений, плодовитость и продуктивность у животных и т.д.
Основными методами селекции является отбор, гибридизация с использованием с использованием гетерозиса и цитоплазматической мужской стерильности, полиплоидия и мутагенез.
Научные основы селекции впервые заложил Чарльз Дарвин (1859). В связи с развитием генетики селекция вышла из комплекса практических мер по выводу и улучшение сортов растений, пород домашних животных и штаммов микроорганизмов и превратилась в точную науку, основанную на эксперименте.
На украинских землях были созданы такие сорта сельскохозяйственных растений, как озимая пшеница Крымка, яровая – Полтавка, клевер Глуховка, яровая вика Вишневецкая и многие другие. Как наука, селекция стала развиваться в Украине в конце 19 века, когда возникли первые станции для селекции сахарной свеклы и других сельскохозяйственных культур: Уладовская (1880), Немерчанська (1886), Ивановская (1887), Верхняцькои (1899), впоследствии Мироновская (1911 ). После упадка во время революции их деятельность возобновлено в 1920-х pp. и организованы новые.
Период Советского террора
В 1930-х pp. много украинских селекционеров погибли от террора НКВД (Б. Паншин, В. Колкунов, Б. Лебединский, И. Войткевич, В. Ракочи, С. Низовой-Кисель, Д. Дузь-Крятченко, братья Александр и Алексей Филлиповская, И. Шапошник, П. Соляков, А. Запорожец и др.).
Новый упадок селекции вызвала война 1941-1945; впоследствии научно-исследовательские учреждения селекции вновь отстроен и значительно распространено. Теперь они укладываются в такую систему:
1) учреждения всесоюзного значения с центром в Украине – Всесоюзные научно-исследовательские институты: сахарной свеклы (Киев), кукурузы (Днепропетровское), лубяных культур (Глухов), садоводства (Киев), селекцийногенетичний (Одесса), махорки и сигаретных табаков ( Киев), масличных культур (Краснодар);
2) Всеукраинские учреждения – научно-исследовательские институты: селекции и генетики им. В. Юрьева (Харьков), земледелия (Киев), земледелия и животноводства УССР (Львов), оросительного земледелия (Херсон), Мироновский н.-и. институт селекции и семеноводства пшеницы;
3) учреждения областного значения – государственные областные сельскохозяйственные исследовательские и селекционные станции отраслевых институтов.
Украинские селекционеры создали ряд новых сортов сельскохозяйственных культур.
Много ценных сортов озимой и яровой пшеницы, а также других зерновых вывел В. Юрьев, что руководил Харьковской селекционной станцией (с 1909; 1958 реорганизована в Укр Институт Растениеводства). Новые сорта пшеницы были выведены еще до революции на селекционно-досл. станциях: Ивановской (Харьковская губерния) – Durable 348 (Б. Лебедииський), Мироновской (Киевщина) – Украинские 0246 (Л. Ковалевский, В. Желткевич, И. Еремеев) и (после революции) Мироновская 808 и Мироновская Юбилейная 50 (В. ремесло), Белоцерковской – лесостепной 74 и 75, Белоцерковская 23 и 198 (А. Горлач), Одесской (с 1928 Всесоюзный селекционно-генетический Институт) – Земка и Кооператорка (А. Сапегин), Одська 3 и 26, Степная (Ф. Кириченко и др.; он же и вывел сорта твердой озимой пшеницы – Мичуринка и Новомичуринка).
Украинские ученые достижения в селекции кукурузы путем выведения линейных материалов для дальнейшего их скрещивания с целью изобретения урожайных гибридных комбинаций; селекционеры: Б. Соколов (Днепропетровский институт Кукурузы), А. Мусийко (Одесский Селекционно-генетический институт), В. Козубенко (Буковинская селекционная станция), М. Хаджинов (Краснодарский н.-и. Институт), П. Сельдь (Киев); распространенные гибриды: Днепровский 90 т., Буковинский 3 и С ТВ, Одесский 27 м, Краснодарский 436, Киевский 8.
Новые сорта озимого ячменя вывел П. Гаркавый (Орион, Одесский 31, Одесский 46). Сообщения высокоурожайные сорта гороха: Уладовский 208 и 303 (И. Громик и сотр.) Уладовский 6 и 8 (Н. Шульга), Черниговский 190 (М. Хандогин, И. Перешкура). Ряд сортов подсолнечника с высоким содержанием масла вывел во Всесоюзном Институте масличных культур (Краснодар) укр. селекционер В. Пустовойт при сотрудничестве В. Щербины и Г. Романенко.
Селекция сахарной свеклы велась в Украину с 1893; выдающиеся селекционеры до 1940: Л. Семполовський (руководитель Уладовский станции), А. Гельмер и Б. Лебединский (Ивановская станция), В. Михалевич и Т. Гринько (Верхняцькои), Елена Савицкая, В. Савицкий, А. Архимович и др. После 1945 новые сорта сахарной свеклы выведены на станциях: Уладовский – 752, улучшенные (М. Котт, М. Булин, А. Поздняк), Верхняцкий – 020, 031, 038 (Т. Гринько, П. Гордиенко, Д. Попадюк); односемянные сорта выведены во Всесоюзном н.-и. Институте сахарной свеклы в Киеве, Белоцерковской досл. Селекционной н.-и. станции и Ялтушкивского опорном пункте – Форум (Ольга Коломиец, С. Устименко, П. Прозрачная) и Ялтушковской (А. Попов, Г. Мокан) односемянные; из гибридов выведено Форум полигибриды 1 и 2 (С. Бережко, А. Коломиец) и Ялтушкивський гибрид (Г. Мокан, Н. Нефедова, А. Попов).
Кроме этого, выведены новые сорта многих др. зерновых, зернобобовых, технических и кормовых культур, картофеля, овощей, овощей и винограда.
В эмиграции работают, среди прочих, украинские селекционеры: в США – К. и А. Архимовичи, И. Беспалов (вывел сорт озимого ячменя), Г. Гагарин, И. Громик, Вячеслав и Елена Савицкая и др.; в Канаде – С. СИМКА и др.; в Аргентине – Р. Шехаив (С. картофеля) в Австрии – И. Болсунов (С. табака).
МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ РАСТЕНИЙ. MI Вавилов собрал коллекцию семян различных сортов культурных растений со всего мира и определил 7 центров происхождения и разнообразия культурных растений. Эти центры совпадают с очагами древних цивилизаций. Южноазиатский (Индия) – рис, сахарный тростник, баклажан, огурец, манго, цитрусовые. Восточноазиатский (Китай) – просо, соя, гречиха, ячмень, лук, груша, яблоня, слива, хурма, чай, опиумный мак, редька, горчица, маслины, шелковица и т. д. Юго-Западноазиатское (Средняя и Малая Азия) – пшеница, рожь, бобовые, виноград, морковь, хлопчатник, лук, чеснок, репа, конопля, миндаль, персик, груша, яблоня, абрикос, грецкий орех и др. Средиземноморский – чечевица, маслины, капуста, свекла, редька, кормовые культуры, пшеница, овес, горох, люпин, спаржа, сельдерей, укроп, щавель и т.д. Абиссинский (Африка) – твердая пшеница, ячмень, кофе, сорго, банан, кунжут, кориандр, лук и др. Центральноамериканский (Мексика) – кукуруза, хлопчатник, какао, тыква, табак, перец, подсолнечник, томаты и др. Андский (Южная Америка) – картофель, ананас, кокаиновый куст, табак, арахис, подсолнечник, какао, каучук, хинное дерево и др.
Этапы селекции растений. Массовый и индивидуальный подбор растений по необходимым признакам. Создание чистых линий – гомозиготных особей с одинаковым генотипом, полученных в результате самоопыления. Самоопыление повышает количество гомозигот, дает возможность выявить неблагоприятные мутации. Для самоопыляющиеся растений применяют многократный индивидуальный подбор и выводят несколько чистых линий по определенным признакам. Для перехреснозапильних растений проводят искусственное самоопыление и обнаруживают мутации. В полученных гомозиготных линиях урожайность снижается. Получение межлинейных гибридов – перекрестное опыление двух чистых линий – приводит к появлению высокоурожайного поколения. У гибридов наблюдается гетерозис, урожайность и жизнеспособность повышаются в 1,5-2 раза. Дальнейшее размножение межлинейных гибридов снижает эффект гетерозиса. Лучшие комбинации чистых линий получают путем исследовательской работы.
В самоопыляющиеся растений выводят несколько сортов, которые могут размножаться семенами. Перехреснозапильни растения размножают вегетативно. Это дает возможность получить однообразную гетерозиготную популяцию. Для однолетних растений применяют искусственное опыление. С целью повышения урожайности используют полиплоидию. Много культурных растений (пшеница, овес, картофель, свекла, земляника) является полиплоидами. Полиплоиды характеризуются большей урожайностью, устойчивостью к климатическим изменениям, содержат больше питательных веществ.
В растениеводстве используется отдаленная гибридизация – получение межвидовых и межродовых гибридов. Такие гибриды бесплодны, поскольку нарушена мейоз и образование половых клеток. Г. Д. Карпеченко получил капустно-редьковий полиплоидный плодотворный гибрид. Он не схрещувався ни с редькой, ни с капустой, не давал расщепления признаков капусты или редьки, т.е. был получен новый вид.
Работы И. В. Мичурина. И. В. Мичурин создал новые сорта культурных плодово-ягодных растений путем гибридизации, прививки растений и строгого отбора. Прищепа – черенок растения прививается. Подвой – взрослое растение, на которое прививается привой.
При скрещивании применяли метод ментора – воспитание в гибридном саженцы желаемых признаков путем прививки его на растение-воспитателя. Чем старше ментор, тем сильнее его влияние на привой.
И. В. Мичурин работал над созданием морозостойких, крупноплодных сортов с прекрасными вкусовыми качествами.
Отечественные достижения в селекции растений. Ф. К. Кириченко вывел ряд зимостойких сортов озимой мягкой пшеницы. Им впервые создана озимая твердая пшеница, урожайным сорта которого Одесская, Юбилейная, Новомичуринск. Т. Е. Тарасенко и И. Д. Прохожая вывели высокоурожайные сорта ярового ячменя, которые районированы во многих областях Украины. И. М. Хад-женского достиг больших успехов в селекции кукурузы. Высокой популярностью пользуются сорта картофеля, вывела Н. А. Лебедева.
Методы селекции животных
У животных возможно только половое размножение, отсутствует массовость в потомстве от одной пары. В селекции животных необходимо учитывать экстерьер и производительность. На производительность сильно влияют условия содержания, рацион питания, уход.
Человек приручил и одомашнили почти 10 тыс. видов животных. В селекции животных используют два метода скрещивания: родственное (инбридинг) и неродственных (аутбридинг). При подборе пары учитывают родословную и характерные признаки животных. Родственное скрещивание проводится между особями одной породы и используется для получения чистых линий. При этом может возникнуть снижение жизнеспособности особей и появление мутаций, поэтому необходим строгий отбор по нужным признакам.
Селекция растений
MI Вавилов собрал коллекцию семян различных сортов культурных растений со всего мира и определил 7 центров происхождения и разнообразия культурных растений. Эти центры совпадают с очагами древних цивилизаций. Южноазиатский (Индия) – рис, сахарный тростник, баклажан, огурец, манго, цитрусовые. Восточноазиатский (Китай) – просо, соя, гречиха, ячмень, лук, груша, яблоня, слива, хурма, чай, опиумный мак, редька, горчица, маслины, шелковица и т. д. Юго-Западноазиатское (Средняя и Малая Азия) – пшеница, рожь, бобовые, виноград, морковь, хлопчатник, лук, чеснок, репа, конопля, миндаль, персик, груша, яблоня, абрикос, грецкий орех и др. Средиземноморский – чечевица, маслины, капуста, свекла, редька, кормовые культуры, пшеница, овес, горох, люпин, спаржа, сельдерей, укроп, щавель и т.д. Абиссинский (Африка) – твердая пшеница, ячмень, кофе, сорго, банан, кунжут, кориандр, лук и др. Центральноамериканский (Мексика) – кукуруза, хлопчатник, какао, тыква, табак, перец, подсолнечник, томаты и др. Андский (Южная Америка) – картофель, ананас, кокаиновый куст, табак, арахис, подсолнечник, какао, каучук, хинное дерево и др.
Этапы селекции растений. Массовый и индивидуальный подбор растений по необходимым признакам. Создание чистых линий – гомозиготных особей с одинаковым генотипом, полученных в результате самоопыления. Самоопыление повышает количество гомозигот, дает возможность выявить неблагоприятные мутации. Для самоопыляющиеся растений применяют многократный индивидуальный подбор и выводят несколько чистых линий по определенным признакам. Для перехреснозапильних растений проводят искусственное самоопыление и обнаруживают мутации. В полученных гомозиготных линиях урожайность снижается. Получение межлинейных гибридов – перекрестное опыление двух чистых линий – приводит к появлению высокоурожайного поколения. У гибридов наблюдается гетерозис, урожайность и жизнеспособность повышаются в 1,5-2 раза. Дальнейшее размножение межлинейных гибридов снижает эффект гетерозиса. Лучшие комбинации чистых линий получают путем исследовательской работы.
В самоопыляющиеся растений выводят несколько сортов, которые могут размножаться семенами. Перехреснозапильни растения размножают вегетативно. Это дает возможность получить однообразную гетерозиготную популяцию. Для однолетних растений применяют искусственное опыление. С целью повышения урожайности используют полиплоидию. Много культурных растений (пшеница, овес, картофель, свекла, земляника) является полиплоидами. Полиплоиды характеризуются большей урожайностью, устойчивостью к климатическим изменениям, содержат больше питательных веществ.
В растениеводстве используется отдаленная гибридизация – получение межвидовых и межродовых гибридов. Такие гибриды бесплодны, поскольку нарушена мейоз и образование половых клеток. Г. Д. Карпеченко получил капустно-редьковий полиплоидный плодотворный гибрид. Он не схрещувався ни с редькой, ни с капустой, не давал расщепления признаков капусты или редьки, т.е. был получен новый вид.
Работы И. В. Мичурина. И. В. Мичурин создал новые сорта культурных плодово-ягодных растений путем гибридизации, прививки растений и строгого отбора. Прищепа – черенок растения прививается. Подвой – взрослое растение, на которое прививается привой.
При скрещивании применяли метод ментора – воспитание в гибридном саженцы желаемых признаков путем прививки его на растение-воспитателя. Чем старше ментор, тем сильнее его влияние на привой.
И. В. Мичурин работал над созданием морозостойких, крупноплодных сортов с прекрасными вкусовыми качествами.
Отечественные достижения в селекции растений. Ф. К. Кириченко вывел ряд зимостойких сортов озимой мягкой пшеницы. Им впервые создана озимая твердая пшеница, урожайным сорта которого Одесская, Юбилейная, Новомичуринск. Т. Е. Тарасенко и И. Д. Прохожая вывели высокоурожайные сорта ярового ячменя, которые районированы во многих областях Украины. И. М. Хад-женского достиг больших успехов в селекции кукурузы. Высокой популярностью пользуются сорта картофеля, вывела Н. А. Лебедева.