Селекция – это область знаний, которая разрабатывает способы создания новых и улучшения существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов.
Биотехнология – это область знаний, которая изучает возможности использования живых организмов, систем органов, продуктов жизнедеятельности для решения различных технологических задач, а также создания инновационных живых организмов методами генной инженерии.
Достижения биотехнологии
Можно отметить различные биотехнологические процессы, которые с древних времен применяются в таких сферах жизнедеятельности людей, как:
- хлебопечение,
- виноделие;
- приготовление кисломолочных продуктов и пр.
Биологическая сущность данных процессов была выяснена только в 19 веке, благодаря работам Л. Пастера, который исследовал многие микроорганизмы.
Ближе к 20 веку были совершены открытия механизмов микробиологического производства ацетона и бутанола, органических кислот, антибиотиков, кормового белка, а также витаминов.
В 30-ые годы в СССР биотехнология также развивалась весьма высокими темпами, существенные открытия произошли в области получения кормовых дрожжей. Использовались такие среды, как:
- гидролизаты древесины;
- сельскохозяйственные отходы;
- сульфитные щелоки.
В. Н. Шапошников успешно внедрил технологию микробиологического производства ацетона и бутанола. Также данный ученый внес большой вклад в создание отечественной биотехнологии при исследовании двухфазного характера брожения. В 1926 году исследовались закономерности процесса окисления углеводородов всевозможными микроорганизмами. В дальнейшем возможности биотехнологии очень широко использовались в нашей стране для расширения разнообразия имеющихся антибиотиков, применяемых в медицины и животноводстве. Также с помощью достижений биотехнологии создавались новые технологии создания витаминов и ферментов, пестицидов, ростовых веществ.
После 1963 года в нашей стране было налажено крупномасштабное производство богатой белками биомассы корма для животных. Накопились весьма ценные разработки по получению новых источников энергии специализированным биотехнологическим путем. Большое значение приобрело изучение биогаза или альтернативного вида топлива, который добывали из недр земли.
Весьма значительных успехов достигали фундаментальные исследования в области биотехнологии и микробиологии – были выяснена роль нуклеиновых кислот в процессе передачи наследственной информации, также был расшифрован генетический код. Кроме того, были раскрыты механизмы индукции генов, технологии культивирования тканей растений и животных, что значительно расширило возможности разработки методов селекции.
Сегодня биотехнология достигал достаточно больших успехов. Это связано с активным развитием клеточной инженерии простейших с использованием многочисленных биологических систем. Что касается более сложных систем, а именно эукариотных организмов, то здесь делаются лишь первые шаги, идет накопление фундаментальных знаний.
Достижения селекции
Что касается селекции, то революционными можно назвать Работы Н.И. Вавилова и И.В. Мичурина. Вавилов впервые предложил использовать разнообразие флоры нашей планеты в селекционных целях.
Им были организованы многочисленные экспедиции в разнообразные регионы страны, были собраны колоссальные пласты информации о культурных и диких растениях. Также ученый собрал большой фактологический гербарный материал, состоящий из образцов культурных растений. Вавилов способствовал тому, что были открыты центры происхождения культурных растений. Уникальнейшая коллекция, собранная Н.И. Вавиловым, хранится во Всероссийском институте растениеводства и используется в практической работе селекционеров.
Поскольку Вавилов активно применял метод гибридизации и для этого выбирал аргентинские образы пшеницы с отечественными сортами. В итоге Вавилов получил сорт пшеницы (Безостая – 1). Его работа «Значение межвидовой гибридизации в селекции получила мировую известность и сведения, заключенные в ней используются до сих пор.
На сегодняшний день коллекция образцов флоры, созданная Вавиловым, насчитывает более 320 тысяч образцов. С ними также ведется колоссальная селекционная работа. Вавилов исследовал центры происхождения культурных растений.
Также среди достижений Вавилова можно отметить открытие закона гомологических рядов наследственной изменчивости, который стал достаточно часто применяться в селекционной практике.
Что касается работ И.В. Мичурина, то можно отметить, что он вывел около 300 видов плодовых растений. Мичурина часто применял скрещивание географически отдаленных форм. К основным принципам, заложенным в работах Мичурина, относят:
- гибридизацию;
- отбор;
- воздействие условий среды.
Каждый принцип лег в основу создания большинства актуальных и эффективных методов селекции, которые существенно расширили успехи прикладного сельского хозяйства и смогли решить многие проблемы обеспечения человечества продуктами питания.
Также для получения гибридов Мичурин достаточно широко использовал эколого-географические скрещивания. Если родительские особи их разных географических мест обитания, то гетерозис у потомков проявляется достаточно сильно. Примером стало получение груши Бере.
Также Мичурин предложил широко использовать принцип скрещивания выделенных гибридов с лучшими сортами. Селекционеры нашей страны именно благодаря методам, разработанным Мичуриным, смогли вывести большинство ценных сегодня культурных растений.
Таким образом, биотехнология и селекция стали во многом такими областями знаний, которые успешно обслуживали все «запросы» человечества, способствовали развитию цивилизации и различных отраслей народной промышленности, животноводства, сельского хозяйства. Наконец, биотехнологические разработки могут внести немаловажный вклад в решение комплексных проблем народного хозяйства, здравоохранения и науки.
