Методы селекции, технология селекционного процесса, основные направлений селекции

Лекция № 1. (Л-1) Введение в дисциплину 1. Цель, задачи дисциплины. 2. История развития. 3. Методы дисциплины. Целью освоения дисциплины является изучение методов селекции, технологии селекционного процесса, основных направлений селекции, методов оценок и учетов при выведении новых сортов и гибридов. Задачи дисциплины: • формирование знаний по основам селекции; • изучение результатов новейших исследований в селекции; • изучение методов и подходов для выполнения научно-исследовательских работ в области селекции Селекция — наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. В основе селекции лежат такие методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика. Главная задача селекции — создание высокоурожайных сортов и гибридов с высоким качеством продукции, устойчивых к болезням, засухе и другим неблагоприятным условиям. Селекция растений – это наука, насущно необходима сельскому хозяйству. Она имеет длительную историю, свои хорошо разработанные методы, которые дали возможность получить величайшие достижения в создании высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур и ценных пород сельскохозяйственных животных. Урожай любой сельскохозяйственной культуры определяется не только природно-агротехническими условиями (почва, климат, обработка, удобрения, сроки сева, уход, уборка и т.д.), но и биологическими свойствами растений (сорт и качество семян). Основные методы селекции (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991) Методы Селекция растений Селекция животных Подбор родительских пар По хозяйственно ценным признакам и по экстерьеру (совокупности фенотипических признаков) По месту их происхождения (географически удаленных) или генетически отдаленных (неродственных) Гибридизация: а) неродственная (аутбридинг) Скрещивание отдаленных пород, отличающихся контрастными признаками, для получения гетерозиготных популяций и проявления гетерозиса. Получается бесплодное потомство Внутривидовое, межвидовое, межродовое скрещивание, ведущее к гетерозису, для получения гетерозиготных популяций, а также высокой продуктивности б) близкородственная (инбридинг) Скрещивание между близкими родственниками для получения гомозиготных (чистых) линий с желательными признаками Самоопыление у перекрестноопыляющихся растений путем искусственного воздействия для получения гомозиготных (чистых) линий Отбор: а) массовый Не применяется Применяется в отношении перекрестноопыляющихся растений б) индивидуальный Применяется жесткий индивидуальный отбор по хозяйственно ценным признакам, выносливости, экстерьеру Применяется в отношении самоопыляющихся растений, выделяются чистые линии — потомство одной самоопыляющейся особи Метод испытания производителей по потомству Используют метод искусственного осеменения от лучших самцов-производителей, качества которых проверяют по многочисленному потомству Не применяется Экспериментальное получение полиплоидов Не применяется Применяется в генетике и селекции для получения более продуктивных, урожайных форм ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МУТАГЕНЕЗ Применяется для получения исходного материала для селекции высших растений и микроорганизмов ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ Создание новых комбинаций генов в молекуле ДНК имеет большие перспективы в микробиологии для получения лекарственных препаратов Как и другие отрасли сельскохозяйственного производства, селекция прошла длительный путь развития. На данной схеме представлены этапы развития селекции. 1. Естественные популяции растений 2. Примитивная селекция древних 10-12 тыс. лет Формирование запаса знаний по биологии физиологии и технологии возделывания растений и методов селекции Создание культурных аналогов диких растений и примитивных сортов 3. Народная селекция (200-500 лет) Совершенствование методов селекции с использованием массового отбора Создание местных сортов возделывания культур 4. Научная селекция (современное состояние) Разработка теоретических основ научной селекции. Учение об эволюции растений Ч. Дарвина, разработка теории наследственности (Г. Мендель); «рождение» генетики (Г. де фриз. К. Коррнес, К. Чермак, 1900); хромосомная теория наследственности (Т. Морган, 1911 г); закон гомологических рядов наследственной изменчивости (Н.И. Вавилов, 1935 г.); установление возможности искусственных мутаций (Г. Надсон, Г. Филлипов, 1925); генетические основы популяций (С.С. Четвертиков, 1924-1927 гг.); начало изучения структуры и функционирования гена в хромосоме ( Т. Паинтер, 1933 г.); расшифровка строения молекул ДНК ( Ф. Крик, Дж. Уотсон, 1953 г.) Практическая селекция на научной основе. Селекция плодово-ягодных культур (Л. Бербанк – конец XIX в.- нач. XX в.) с использованием гибридизации и отбора; И.В. Мичурин – с 1874 по 1935 гг. с использованием географически отдаленных форм и управление доминированием; селекция Д.Л. Рудзинского (1903), П.П. Лукьяненко и В.С. Пустовойта ( с 1934 г.), открытие ЦМС ( М.И. Хаджинов, 1931), использование полиплоидии и искусственного мутаногенеза в селекции ( А.Н. Лутков, И.А. Раппорт), создание селекцентров в СССР и за рубежом ( 1970-1980 гг.); практическая селекция ( Н.Г. Калиненко), П.П. Лукьяненко и другие 5. Генная инженерия (современное и будущее селекции). Использование биотехнологии и генной инженерии ( конструирование комплекса генов) в селекционном процессе