Селекція

Поповнення генетичної різноманітності за рахунок гібридизації різних форм рослин або тварин здійснюється методами комбінаційної селекції. Ці методи займають провідне місце в сучасній селекції, їх багато, але для всіх характерний один найважливіший елемент – індивідуальний відбір особин з обов’язковою оцінкою по потомству. У гібридних організмах поєднуються ознаки батьків, але рівень гетерозиготності дуже високий. Гомозиготні форми отримують в результаті відбору серед нащадків близькоспоріднених схрещувань.

Наведемо загальну схему одного з найбільш використовуваних методів комбінаційної селекції – методу лінійної селекції. Він застосовується в основному для рослин самоопилітелей – пшениці, ячменю, вівса, рису та інших культур. Спочатку ми схрещуємо два сорти (або лінії) і отримані гібридне насіння висіває на наступний рік. Серед рослин другого покоління вибираємо кращі, і їх насіння знову висівають. Цю процедуру повторюємо кілька років поспіль.

До восьмого покоління в результаті індивідуального добору ми маємо гомозиготні рекомбінантні форми, що поєднують генотипи батьків. Нам залишається тільки розмножити кращі з них і випробувати. Процес розмноження і Державного випробування тривалий і займає не менше 5 років. Якщо в результаті цього наші перспективні форми за ознаками врожайності, якості, стійкості до хвороб та іншим виявляться кращими, ніж культивовані сорти, то виділені нами форми стають за рішенням Державної комісії з сортовипробування новими сортами, отримують назву і захищаються патентом. Селекціонери, що створили нові сорти, отримують авторські свідоцтва.

У рослин і деяких тварин можлива віддалена гібридизація, тобто отримання гібридів між представниками різних видів. Такі гібриди є стерильними, тому що у них під час мейозу хромосоми не знаходять свого гомолога і не можуть утворити біваленти. В результаті порушується процес точного поділу хромосом на два гаплоїдних набору, і утворюються гамети виявляються неповноцінними. Стерильними гібридами є, наприклад, мули – гібриди між ослом і конем. Однак у багатьох рослин стерильність можна подолати, якщо викликати подвоєння числа хромосом, поліплоїдизація.

Така можливість подолання стерильності була вперше продемонстрована в роботах відомого генетика Георгія Дмитровича Карпеченко. Він отримав межродовой гібрид, схрестивши капусту (Brassica) з редькою (Raphanus). Гібрид виявився стерильним. Після того, як у нього було подвоєно кількість хромосом, тобто відновлена парність гомологів для нормальної кон’югації в мейозі, з’явилася нормальна насіннєва фертильність. Цією роботою Г. Д. Карпеченко вперше експериментально відтворив дуже важлива ланка еволюційного процесу – становлення нових видів рослин через віддалену гібридизацію і поліплоїдію. Природно, що цією роботою були відкриті і нові можливості для селекції – отримання нових форм рослин.

Уже сьогодні отримані перспективні для селекції пшенично-житні, пшенично-пирійні, пшенично-ячмінні та багато інших Аллополіплоїдія – форми, що поєднують в собі гени, а значить і ознаки, різних видів і родів рослин. Кращі форми пшенично-житніх гібридів, або тритикале (від родових назв Triticum і Secale), широко використовуються у виробництві, як кормові рослини.

Автополіплоїдія, тобто просто кратне множення хромосом одного виду, теж знайшла широке і ефективне застосування в селекції рослин. Наприклад, тетраплоїдні форми жита характеризуються більшими насінням, більш міцним стеблом і широко використовуються у виробництві. Багато плодові та декоративні рослини при перекладі на поліплоїдний рівень виявляють нові ознаки: збільшені плоди, суцвіття, листя та інші органи.

Полиплоидия в основному властива рослинам і охоплює третину покритонасінних, а у злакових трав майже 70% видів є полиплоидами. Наприклад у пшениці примітивні види мають 14 хромосом (діплоїден), тверді пшениці – 28 хромосом (тетраплоїди), а м’які – 42 хромосоми (гексаплоїди). Такий ряд видів з множити в результаті полиплоидии числом хромосом називається Поліплоїдний поруч. Гаплоидное число хромосом, що лежить в основі цього ряду, так і називається основним. У пшениці основне число дорівнює 7.

...
ПОДІЛИТИСЯ: