Селекція рослин
Явище гомологічних рядів спадкової мінливості
На початку ХХ ст. М. І. Вавилов досліджував мінливість ознак у кількох родів злаків. Він звернув увагу на те, що у представників різних родів мінливість ознак відбувається схожим чином. Якщо в одному роді є карликові форми або форми з довгою остю, то ці ж варіанти можна буде виявити і в інших родах. Таких ознак було багато, і вони утворювали цілі послідовності тотожних варіантів мінливості.Власне, саме це явище на той час було вже відомо. Його, наприклад, описував у своїй роботі ще Ч. Дарвін, посилаючись на більш ранні дослідження інших учених. Але М. І. Вавилов уперше сформулював його у вигляді окремого закону гомологічних рядів мінливості і дав генетичне пояснення цьому явищу. Формулювання закону є таким: «Генетично близькі роди і види мають схожі ряди спадкової мінливості. Знаючи, які існують форми в одного виду, можна передбачити існування таких самих форм у інших, споріднених із ним, видів і родів».
Він уважав, що наявність таких рядів мінливості у споріднених родів є наслідком їхнього походження від спільного предка. Цей предок передав своїм нащадкам дуже схожі набори генів, кожний із яких може змінюватися тільки в певних межах. Тому мінливість у споріднених систематичних груп є схожою. І чим більше спорідненість, тим більше схожі ряди мінливості.
Наявність такої закономірності М. І. Вавилов запропонував використовувати в практичній роботі селекціонерів. Знаючи, які варіанти трапляються у близьких родів, можна було цілеспрямовано шукати потрібні форми у виду, з яким здійснювали селекційну роботу.
Знання цього закону йому вдалося використати для аналізу процесів одомашнення культурних рослин і встановлення центрів їхнього походження.
Основні напрями селекції рослин
Селекція рослин відбувається за багатьма напрямами залежно від того, як використовується та чи інша культура. Відповідно, напрями селекції для пшениці, картоплі або яблуні будуть різнитися. Але є й певні спільні риси селекційних робіт із різними рослинами.
До основних напрямів селекції більшості культур можна віднести такі:
- підвищення врожайності;
- зміна тривалості вегетаційного періоду або його частин;
- стійкість до абіотичних факторів середовища;
- стійкість до захворювань і шкідників;
- якість продукції;
- технологічність.
Стійкість до абіотичних факторів стала причиною поширення карликових форм злаків. Така ознака, як укорочене стебло, дозволяла їм бути стійкими до полягання після дощу і суттєво збільшувала шанси на хороший урожай у місцях із вологим кліматом.
Стійкість до захворювань і шкідників теж є необхідною складовою селекції, бо ці біотичні фактори здатні легко знищувати значну частину врожаю. Хоча в деяких випадках більш простим і економічно вигідним способом збереження врожаю залишається обробка рослин фунгіцидами або інсектицидами. Але для інших шкідників та захворювань селекція на стійкість була цілком успішною. Так, гібридизація європейських сортів винограду з американськими дозволила створити стійкі до філоксери сорти і врятувала європейське виноробство під час масового поширення цього шкідника.
Якість продукції, що отримували від культурних рослин в усі часи, була однією з головних передумов економічного успіху сільського господарства. Також цьому сприяли і певні технологічні властивості культур. Наприклад, один із найдавніших видів пшениці полба має досить гарні якості зерна і характеризується стійкістю до захворювань та абіотичних впливів. Але він має важливий технологічний недолік — плівку, яка вкриває зерно і щільно до нього прилягає, тому під час обмолоту її важко видаляти. Відповідно, подальша селекція пшениць відбувалася в напрямку виведення голозерних сортів і форм.
Інколи технологічне вдосконалення рослини погіршує якість продукції, яку з неї отримують. Так, селекція на стійкість томатів до механічних пошкоджень у процесі транспортування та зберігання мала побічним ефектом утрату характерного смаку плодів.
Особливості селекції рослин на прикладі цитрусових
Цитрусові — це велика група рослин із родини Рутові, найвідоміші представники якої належать до роду Цитрус (Citrus). Лимони, мандарини, грейпфрути, апельсини — усі вони є добре відомими представниками цих рослин.
Цитрусові виникли на території Південно-Східної Азії і були одомашнені у тому ж регіоні. Основними способами селекції в цій групі були гібридизація та відбір мутантних варіантів переважно соматичного походження. Крім видів із роду Цитрус, до селекції домашніх рослин цієї групи залучалися представники інших родів із групи цитрусових, такі як кумкват або мікранта (деякі дослідники і ці рослини включають до роду Цитрус).
Вихідними формами для селекції цитрусових були три види: цитрон (Citrus medica), мандарин (Citrus reticulata) і помело (Citrus maxima). Більшість культурних цитрусових (лимони, грейпфрути, апельсини тощо) є тригібридами цих видів. Вони гібридизувалися в різній послідовності та різних напрямах і містять різний відсоток генів кожного з видів.
Частина цитрусових є дигібридами. Так, помаранч є гібридом помело і мандарина, червоний лимон — мандарина і цитрона, каламондин — кумквата та мандарина. Цікавою є історія створення різних сортів апельсина. Вони походять від одного тригібриду мандарина, помело і цитрона, але утворилися в результаті різних соматичних мутацій, які могли виникати в певній частині дерева або навіть в окремій гілці. А грейпфрут утворився в результаті гібридизації апельсина і помело.
Досить заплутаною виявилася генетична історія мандаринів. Їх можна поділити на три групи. Перша з них утворена мандарином Тачибану та кількома китайськими сортами. Її представники є вихідною формою для цитрусових і не мають ознак схрещування з іншими видами. Друга і третя група сортів мандаринів виникли як результат гібридизації мандаринів першої групи з помело. Вони різняться між собою за вмістом генів помело. У мандаринів другої групи таких генів до 10 %, а в мандаринів третьої — від 12 до 38 %.
Селекція тварин
Закономірності одомашнення тварин
Якщо подивитися на те, де і які тварини одомашнювалися, то можна помітити дивні розбіжності. Так, 10 тисяч років тому в Євразії жило 72 види ссавців із масою тіла більш ніж 30 кг. Із них людина одомашнила 13 видів. В Африці в ці часи був 51 такий вид і не було одомашнено жодного. В Америці з 24 підходящих видів одомашнили одну-єдину ламу. В Австралії єдиним претендентом був один із видів кенгуру (усі інші були надто маленькими), який так і не став домашнім.
Справа в тому, що для успішного одомашнення виду він має відповідати певним вимогам. Тварини повинні достатньо швидко рости, бути невибагливими до їжі, утворювати в природних умовах групи з певною соціальною структурою (стада або зграї), не проявляти до людини надмірної агресивності тощо. І якщо хоч одна з вимог не виконується, одомашнення виду виглядає вкрай сумнівним.
Так, одомашнення зебр не відбулося саме через надмірну агресивність цих тварин. А одомашнення слонів було невигідним через надто тривалий період їх вирощування. Хоча приручення диких слонів не було вкрай складним й успішно здійснювалося як у давнину, так і в сучасному світі.
Не дуже вдалі спроби одомашнення деяких тварин були і в Європі. До початку масового поширення кішок проблема боротьби з гризунами в приміщеннях була вкрай актуальною. Для її вирішення намагалися одомашнювати їжаків, вужів та багатьох інших тварин. Найбільш вдалими були спроби використати як «мисливців на мишей» представників родини Куницеві: горностая, ласки, тхора тощо. Одомашнений тхір навіть отримав власну назву — фретка. Їх і зараз тримають як домашніх тварин. Але в поширенні вони значно поступаються кішкам. Наявність анальних залоз, які виділяють речовину з різким неприємним запахом, суттєво заважає їх утриманню у приміщеннях.
Намагалися одомашнювати і лося. Ця тварина має суттєві переваги перед конем у болотистих місцевостях. Тому на півночі Європи їх приручали і використовували як верхових тварин. А від лосиць можна було отримувати молоко. На жаль, самці лося є надто агресивними, особливо в період гону. Тому практика одомашнення цієї тварини поширення не отримала.
Особливості селекції тварин
Селекція тварин характеризується тим, що від однієї тварини досить важко отримати велику кількість нащадків. Особливо це стосується самок, бо в ситуації із самцями можна використовувати штучне запліднення і таким чином різко збільшити кількість нащадків від одного самця.
З методів селекції найбільш активно у тваринництві використовують споріднене схрещування (інбридинг) та неспоріднене (аутбридинг). Також для тварин широко використовується складання родоводів, і відстежити генетичну історію представників найбільш цінних порід можна на кілька десятків поколінь.
Останнім часом розпочинається активне впровадження технологій клонування. Також велике значення мають програми розшифрування геномів видів сільськогосподарських тварин, які зараз охоплюють більшість одомашнених видів.
Особливості селекції тварин на прикладі кішки
Тривалий час вважали, що одомашнення кішки відбулося порівняно пізно в Давньому Єгипті. Але останні дослідження значно збільшили дату одомашнення цих тварин. Генетичний аналіз показав, що приблизно 10 тисяч років тому відбулося одомашнення близькосхідного підвиду лісової кішки (Felis silvestris lybica), так званого степового кота. Відбувався цей процес на досить великій території всього Родючого півмісяця. Тому до нього були залучені як близькосхідні, так і північноафриканські популяції цього підвиду.
Мал. 73.1. Деякі породи кішок
На перших етапах одомашнення відбір у кішок відбувався за ознаками
поведінки і майже не впливав на особливості будови чи забарвлення. Це
було цілком логічно, бо основним завданням кішок була ловля мишей. І
головною адаптацією на цьому етапі було пристосування поведінки до життя
поряд із людиною.Масове поширення домашньої кішки було тісно пов'язане з розвитком мореплавства. Адже кішок часто утримували на кораблях для боротьби з гризунами. Перші дані про появу незвичайного забарвлення кішок належать до періоду Середньовіччя. І спеціальна робота щодо відбору оригінальних форм тривалий час не відбувалася. Масове виведення нових порід кішок розпочалося тільки в ХІХ столітті (мал. 73.1), коли вони стали вже відігравати роль не тільки «професійних мишоловів», але й «домашніх улюбленців».
Сучасна селекція порід кішок переважно орієнтована на виведення декоративних порід. Зокрема, таких, які мають незвичні форми та забарвлення шкіри. Крім того, популярними стають породи з редукованою шерстю, яких можуть утримувати навіть люди з алергією на котячу шерсть.
Адміністратор блогу видалив цей коментар.
ВідповістиВидалити