Одним з основоположників селекції є Чарльз Дарвін, який у роботах «Походження видів» (\(1859\) р.) та «Зміна домашніх тварин і культурних рослин» (\(1868\) р.) розкрив роль спадкової мінливості і штучного відбору в створенні нових порід і сортів.
Селекція — наука про методи створення нових і поліпшення існуючих порід тварин, сортів рослин і штамів мікроорганізмів.
Завдання сучасної селекції:
- підвищення продуктивності організмів;
- виведення нових, продуктивніших сортів культурних рослин, порід свійських тварин, штамів мікроорганізмів;
- покращення якості продукції (смаку, зовнішнього вигляду, хімічного складу);
- покращення господарсько важливих фізіологічних властивостей (стійкості до хвороб і шкідників, сприйнятливості до добрив або кормів);
- забезпечення найповнішого виробництва харчових продуктів за найменших втрат.
Сорт (рослин), порода (тварин), штам(мікроорганізми) — це штучно створена стійка група (популяція) живих організмів, що має певні спадкові особливості.
Методи селекції:
- добір — відбір людиною найцінніших у господарському відношенні особин для отримання від них нащадків з потрібними властивостями;
- гібридизація (схрещування) — процес отримання гібридів від двох відмінних за генотипом батьківських організмів при статевому розмноженні;
- індукований мутагенез — штучне отримання мутацій за допомогою фізичних або хімічних мутагенів.
Добір
Штучний добір — вибіркове допущення до розмноження організмів з метою виведення нових сортів та порід, які володіють бажаними для людини якостями.
Штучний добір використовується для збереження і розмноження особин з бажаною комбінацією ознак.
Розрізняють несвідомий штучний добір, при здійсненні якого не ставиться мета виведення сорту чи породи і свідомий (методичний), при здійсненні якого ставиться мета виведення нового сорту чи породи.
Свідомий (методичний) добір буває масовий і індивідуальний.
При масовому доборі одночасно відбирають велике число особин з потрібною ознакою, інші вибраковують. Це відбір за фенотипом, він не дає генетично однорідного матеріалу. Повторюється багато разів.
При індивідуальному доборі (за генотипом) виділяють одну особину з необхідними ознаками і отримують від неї потомство.
При індивідуальному доборі (за генотипом) виділяють одну особину з необхідними ознаками і отримують від неї потомство.
Гібридизація
У селекційній роботі використовують такі методи гібридизації: інбридинг, аутбридинг і віддалену гібридизацію.
Інбридинг — внутрішньовидове схрещування близькоспоріднених форм, яке сприяє підвищенню гомозиготності нащадків.
При інбридингу схрещуються нащадки з батьківськими формами або нащадки одних і тих самих батьків (наприклад, серед самозапильних рослин). Цей тип схрещування застосовують для отримання чистих ліній, тобто переведення більшості генів у гомозиготний стан і закріплення цінних ознак. Небажаним наслідком близькоспорідненого схрещування є інбридна депресія — зниження продуктивності і життєздатності потомства через прояви рецесивних мутацій.
Аутбридинг — неспоріднена гібридизація, внутрішньовидове схрещування ліній, сортів, порід, яке зазвичай сприяє підвищенню гетерозиготності нащадків.
Розрізняють внутрішньовидовий та міжвидовий аутбридинг. При неспорідненому схрещуванні може спостерігатися ефект гетерозису (гібридної сили) — підвищення життєздатності та продуктивності гібридів у порівнянні з батьківськими формами. Гетерозис проявляється у гібридів першого покоління і обумовлений переходом більшості генів у гетерозиготний стан. При цьому небажані рецесивні мутації стають прихованими. При статевому розмноженні в наступних поколіннях ступінь гетерозиготності зменшується і ефект гібридної сили зникає. Він може зберігатися лише при вегетативному розмноженні.
Віддалена (міжвидова) гібридизація — схрещування організмів, що належать до різних видів і родів з метою поєднання у гібридів цінних комбінацій спадкових ознак.
Здійснюється з труднощами, а отримані гібриди є безплідними через труднощі кон'югації хромосом різних видів у профазі \(I\) мейозу. Розроблено методи подолання безпліддя.
Найвідомішими прикладами міжвидових гібридів є:
- тритікале — пшенично-житній гібрид;
- культурна слива — гібрид аличі і терену;
- бістер — гібрид білуги і стерляді;
- мул — гібрид кобили та осла;
- ішак — гібрид ослиці та коня;
- нар — гібрид двогорбого та одногорбого верблюдів;
- зубробізон — гібрид зубрів з бізонами та інші.
Штучний (індукований) мутагенез
Штучний (індукований) мутагенез використовують для збільшення різноманітності вихідного матеріалу. Мутагенез викликають дією мутагенних чинників, наприклад, рентгенівського опромінення. Мутації носять неспрямований характер, тому селекціонер відбирає організми з новими корисними властивостями.
Геномною мутацією є поліплоїдизація, тобто кратне збільшення числа хромосомних наборів. Використовується в селекції рослин. Поліплоїдізація дозволяє уникнути безпліддя міжвидових гібридів. Крім того, багато поліплоїдних форм культурних рослин (пшениці, картоплі, овочевих культур) мають вищу врожайність, більші розміри, ніж родинні диплоїдні види.
Штучно поліплоїдію викликають обробкою рослин колхіцином. Колхіцин руйнує нитки веретена поділу і перешкоджає розходженню гомологічних хромосом в процесі мейозу.
Геномною мутацією є поліплоїдизація, тобто кратне збільшення числа хромосомних наборів. Використовується в селекції рослин. Поліплоїдізація дозволяє уникнути безпліддя міжвидових гібридів. Крім того, багато поліплоїдних форм культурних рослин (пшениці, картоплі, овочевих культур) мають вищу врожайність, більші розміри, ніж родинні диплоїдні види.
Штучно поліплоїдію викликають обробкою рослин колхіцином. Колхіцин руйнує нитки веретена поділу і перешкоджає розходженню гомологічних хромосом в процесі мейозу.
Джерела:
Біологія : підруч. для 9 кл. загальноосвіт. навч. закл./ В. І. Соболь. – Кам’янець-Подільський : Абетка, 2017. с. 265-266.