Учебник для 9 класса

Биология

§38. Основные методы селекции растений и животных

Вспомните, что такое искусственный отбор. Охарактеризуйте известные вам виды наследственной изменчивости организмов. Поясните, какова роль наследственной изменчивости для селекции.

Основные методы селекции — искусственный отбор, гибридизация и получение мутаций. Теоретической основой для селекции служит генетика.

Искусственный отбор. Основы учения об искусственном отборе было заложены еще Ч. Дарвином, который называл его основной движущей силой возникновения сортов культурных растений и пород домашних животных. В настоящее время под искусственным отбором понимают выбор человеком наиболее ценных в хозяйственном отношении особей растений и животных данного вида, сорта или породы для получения потомства с желательными признаками.

Различают две основные формы искусственного отбора — массовый и индивидуальный. Массовый отбор основан на сохранении по фенотипу целой группы особей с нужными признаками и выбраковке всех остальных, не соответствующих сортовым или породным стандартам. Например, на птицефабрике среди кур-несушек для разведения потомства отбирают особей с яйценоскостью 150— 200 яиц в год и массой около 1,5—1,8 кг. Остальных кур выбраковывают. Полученное таким образом на птицефабрике поголовье кур обладает калиброванными качествами, что облегчает их промышленное разведение (рис. 179).

Рис. 179. Цех клеточных кур-несушек на птицефабрике

Индивидуальный отбор основан на сохранении отдельных особей организмов с учетом наследственной стойкости их признаков. Такой отбор ведется по генотипу особей с оценкой качества потомства растения или животного в ряду поколений. Индивидуальный отбор трудоемок, но более эффективен, чем массовый. Он способствует совершенствованию сортовых и породных качеств, так как закрепляет большинство наследственных признаков у организмов.

Индивидуальный отбор широко применяют как в селекции растений, так и в селекции животных. В последнем случае очень важна оценка производителей — племенных животных, используемых для размножения, по их экстерьеру.

Экстерьер (от лат. экстернус — внешний) — внешняя форма телосложения животного, связанная с его породными особенностями. На основе внешнего осмотра производителей, т. е. оценки их экстерьера, делают заключение о их продуктивности, здоровье и приспособленности к условиям содержания. Например, у крупного рогатого скота мясного направления форма тела приближается к параллелепипеду, туловище широкое, на коротких ногах, хорошо развита широкая шея и голова (рис. 180, 1). У молочного скота туловище конусообразное, с более заметной задней частью, голова и шея удлиненные (рис. 180, 2). Учет этих особенностей, а также некоторых технологических качеств, например формы вымени или скорости молокоотдачи, позволяют сделать индивидуальный отбор производителей в селекции крупного рогатого скота более эффективным.

Рис. 180. Экстерьер крупного рогатого скота: 1 — мясного направления; 2 — молочного направления

Гибридизация. Наряду с искусственным отбором в селекции используется гибридизация (от греч. гибрида — помесь) — скрещивание разнородных в генетическом отношении особей.

Сущность гибридизации состоит в слиянии геноти-пически разных половых клеток и развитии из зиготы организма, сочетающего наследственные признаки обоих родителей, т. е. гибридизация основана на комбина-тивной изменчивости. Например, порода домашних кошек Колорпойнт, или Гималайская, была выведена в Англии путем скрещивания родительских особей, принадлежащих к двум уже существовавшим ранее породам — Персидской длинношерстной и Сиамской короткошерстной (рис. 181). Полученный межпородный гибрид стал нести в себе ген длинной шерсти персидской кошки и ген гималайской окраски сиамской породы.

Рис. 181. Гибридизация двух пород домашних кошек

В селекции растений гибридизацию применяют чаще, чем в селекции животных. Дело в том, что образующиеся межвидовые и межродовые гибриды, как правило, бесплодны, так как у них нарушен мейоз при созревании половых клеток. Однако некоторые гибридные растения способны давать потомство, размножаясь вегетативно. Используя метод гибридизации, русский селекционер Иван Владимирович Мичурин (рис. 182) получил гибриды яблони и других плодовых культур (рис. 183).

Рис. 182. Иван Владимирович Мичурин (1855 — 1935)

Рис. 183. Гибридный сорт яблони Бельфлёр - китайка, полученный от скрещивания сорта Бельфлёра желтого с яблоней китайской

Рис. 184. Сорта культурных пионов с увеличенным хромосомным набором

Получение мутаций. Материалом для селекции служит мутационная и комбинативная изменчивость организмов. С целью повышения частоты мутаций в научных экспериментах селекционеры применяют особые химические вещества или радиоактивное излучение. В большинстве случаев полученные мутации оказываются вредными для особей-мутантов. Однако в некоторых случаях возникшие мутации могут представлять интерес для селекционной работы.

Наибольшее значение для селекции имеют мутации культурных растений, связанные с увеличением хромосомного набора. Например, почти все декоративные цветочные растения представлены сортами, в ядрах клеток которых число хромосом увеличено в 2 раза. Такие сорта отличаются от сортов растений с нормальным хромосомным набором более мощными побегами, крупными цветками, махровостью и тонким ароматом (рис. 184).

Итак, сочетая различные методы селекции, ученые-селекционеры получают новые культурные формы организмов с необходимыми человеку свойствами.

Упражнения по пройденному материалу

1. В чем сущность искусственного отбора как метода селекции?
2. Чем массовый отбор отличается от индивидуального? Какая форма искусственного отбора более эффективна для селекции? Ответ обоснуйте.
3. Что такое гибридизация?
4. С какой целью в селекции повышают частоту мутаций у организмов?

Рассмотрите гербарии зерновых, бобовых, овощных, технических, декоративных и плодово-ягодных культурных растений, а также муляжи плодов различных сортов яблони и груши. Определите по каким признакам человек осуществлял искусственный отбор предков этих культурных растений в процессе селекции.

Гибридизацию применяют иногда для восстановления численности диких животных. Так, к 1927 г. во всем мире уцелел только один самец кавказского зубра, который жил в зоопарке Гамбурга. Его скрестили с самкой зубра из Беловежской Пущи. Затем путем специально разработанной системы скрещивания ученым удалось от гибридов этой пары получить чистокровных кавказских зубров.