2. Селекция – это наука о методах создания новых и улучшении
существующих пород животных, сортов культурных растений и
штаммов микроорганизмов с ценными для человека
признаками и свойствами
• Порода, сорт, штамм – это популяция организмов, полученных в результате
селекции, которые характеризуются определенным генофондом,
наследственно закрепленными морфологическими и физиологическими
признаками и определенным уровнем продуктивности.
Задачи селекции
Повышение урожайности сортов и
продуктивности животных
Повышение устойчивости к заболеваниям
Улучшение качества продукции
Пригодность для механизированного или
промышленного выращивания и разведения
Экологическая пластичность сортов и пород
3. Сорт – это совокупность культурных
растений одного вида с определенными
наследственными особенностями,
искусственно созданная человеком
Порода – это совокупность
домашних животных одного вида с
определенными наследственными
особенностями, искусственно
созданная человеком
Штамм – это совокупность микроорганизмов
обладающая структурными биохимическими
особенностями, особенными патогенными
свойствами, устойчивостью к антибиотикам и
т.д.
4. Методы селекции
Отбор
Гибридизация
(скрещивание)
Искусственный
мутагенез
Полиплоидия
Выбор человеком
наиболее ценных в
хозяйственном
отношении особей
животных и
растений данного
вида, для
получения от них
потомства с
нужными
свойствами
Процесс
получения
гибридов от двух
отличающихся по
генотипу
родительских
организмов при
половом
размножении
Искусственное
получение мутаций с
помощью физических
или химических
мутагенов для
получения
перспективных
мутантов животных
растений и
микроорганизмов
Наследственное
изменение,
заключающееся в
кратном увеличении
числа наборов
хромосом в клетках
организма, наиболее
часто встречается в
клетках растений и
простейших
5. Методы селекции
Основными методами селекции являются гибридизация и отбор
Основой селекционной работы является искусственный отбор,
позволяющий в короткое время и при ограниченном числе
особей получить нужный сорт, породу или штамм
Методы отбора
Массовый отбор:
Применяется для
получения сортов
перекрестноопыляе-
мых растений. Все
потомки гетерозигот-
ны. Результаты
неустойчивые из-за
случайного пере-
крестного опыления
Индивидуальный
Отбор:
Применяется для
самоопыляемых расте-
ний. Отбираются
отдельные растения и
от них получают
потомство, которое
генетически однородно.
Получают чистые
линии
Естественный
Отбор:
Формируется
устойчивость к
среде обитания.
Получают
районированные
сорта и породы
7. •Отбор большой группы растений, применяется для перекрестноопылителей
Массовый отбор
•Выделение отдельных растений, обладающих ценными признаками (для самоопылителей)
Индивидуальный отбор
•Получение гибридов с максимальной жизненной силой
Эффект гетерозиса
•Создание сортов, сочетающих признаки родителей
Перекрестное опыление самоопылителей
•Кратное увеличение хромосомного набора
Полиплоидия
•Скрещивание растений, относящихся к разным видам и родам (гибриды бесплодны,
восстановление плодовитости – с помощью полиплоидии)
Отдаленная гибридизация
Методы селекции растений
8. • Сохранение путем вегетативного размножения
Использование соматических мутаций
• Увеличение частоты мутаций с помощью химических и физических мутагенов
Экспериментальный мутагенез
• Использование клеточных культур, гибридизации протопластов
Клеточная инженерия
• Методы введения или замещения пар гомологичных хромосом
Хромосомная инженерия
• Синтез генов искусственным путем на И-РНК, введение нужных генов в растения.
Генная инженерия
Методы селекции растений
9. •Отбор животных по совокупности признаков, характерных для породы
Отбор по экстерьеру
•Сохранение и улучшение породы путем выбраковки особей, отклоняющихся от качеств
данной породы и получение большего потомства от лучших производителей
Внутрипородное разведение
•Создание новой породы с целью сохранения определенных свойств обеих пород
Межпородное разведение
•Между братьями и сестрами, родителями и потомством с целью получения большего
потомства с выдающимися качествами (строгий отбор обязателен)
Близкородственное скрещивание
•Межвидовое скрещивание. Потомство обычно бесплодно
Отдаленная гибридизация
Методы селекции животных
10. • Широко используется в птицеводстве (бройлерные куры) за счет отдаленной
гибридизации
Эффект гетерозиса
• Выбор самца-производителя по конкретным качествам
Испытание по потомству
• Получение бОльшего потомства от самца
Искусственное осеменение
• Забор эмбрионов на стадии эмбриогенеза с имплантацией в других самок.
Получение большого количества эмбрионов
Методы селекции животных
12. ЦМС (ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МУЖСКАЯ
СТЕРИЛЬНОСТЬ)
В 1929 г. генетик М.И. Хаджинов нашел в посевах кукурузы растения с
мужской стерильностью и предложил использовать это явление для
получения гибридных семян у обоеполых и самоопыляемых растений.
Стерильность обусловлена взаимодействием особого типа
цитоплазмы S и генов rf.
S
rf rf
Rf Rf
Rf rf
Стерильно
Фертильно
Фертильно
Схема наследования ЦМС
Внедрение гетерозисных гибридов растений приносит значительный
чистый доход производителям продукции с/х
Гены ядра результат
13. ИСКУССТВЕННЫЙ МУТАГЕНЕЗ
ИМ – искусственное получение мутаций путем воздействия
радиационного излучения и химических веществ на семена
растений, приводящее к изменению генов.
Таким методом создаются новые сорта томатов, картофеля,
кукурузы, хлопчатника, пшеницы.
Пшеница
Новосибирская 7
Пшеница
Новосибирская 67
Низкорослая, устойчивая
к полеганию
Урожайность 30-40 ц/га
R
Очень широко искусственный мутагенез используется в селекции
микроорганизмов
14. Генная инженерия
Генная инженерия — совокупность методик, позволяющих
выделять нужный ген из генома одного организма и вводить его
в геном другого организма.
Растения и животные -
трансгенные.
Бактерии и грибы —
трансформированные.
Процесс создания трансформированных бактерий
1. Рестрикция — «вырезание» нужных генов.
2. Создание вектора — специальной генетической конструкции, в
составе которой намеченный ген будет внедрен в геном другой
клетки.
3. Трансформация — внедрение вектора в бактерию.
4. Скрининг — отбор тех бактерий, в которых внедренные гены
успешно работают.
5. Клонирование трансформированных бактерий.
15. Хромосомная инженерия
Хромосомная инженерия — совокупность методик, позволяющих
осуществлять манипуляции с хромосомами. Цель – идеальный
вид.
Метод гаплоидов Метод полиплоидов
Одна группа методов основана на введении в генотип растительного
организма пары чужих гомологичных хромосом, контролирующих
развитие нужных признаков (дополненные линии), или замещении
одной пары гомологичных хромосом на другую (замещенные линии).
16. Клеточная инженерия
Клеточная инженерия — конструирование клеток
нового типа на основе их культивирования,
гибридизации и реконструкции.
Метод Характеристика
Культура тканей Выращивание из отдельных клеток культуры тканей,
продуцирующих необходимое вещество
Гибридизация
протопластов
Слияние протопластов соматических клеток для создания
новых сортов
Создание гибридов Гибридизация лимфоцитов с раковыми клетками
Пересадка ядер Пересадка ядер соматических клеток в яйцеклетки
18. Вавилов Николай Иванович ( 1887-
1943) –основоположник разработки
научных основ селекции.
Правильный выбор исходных особей
Генетическое разнообразие особей
Влияние окружающей среды на проявление
признаков
20. «Подводя итоги работы советского коллектива
растениеводов, многочисленных экспедиций, проверенных в
пределах Азии, Африки, Южной Европы, Северной и Южной
Америки, охвативших до 60 стран, а также всего СССР, и
резюмируя результаты дальнейшего сравнительного изучения
нового сортового и видового разнообразия, мы приходим к
установлению восьми самостоятельных мировых очагов
происхождения важнейших культурных растений».
8 центров древнего земледелия
22. Тропический центр
Включает территорию
тропической Индии,
Индо-Китая и островов
Юго-Восточной Азии.
Из этого центра ведет
начало около 30%
возделываемых в
настоящее время
растений.
Здесь родина риса,
сахарного тростника,
большого количества
тропических
плодовых и овощных
культур (цитрусовые,
баклажан, огурец и
др.)
23. Восточнокитайский
центр
Включает умеренные и
субтропические части
Центрального Китая,
Корею, Японию и
о. Тайвань.
Около 20% всей
мировой культурной
флоры ведет начало из
Восточной Азии.
Это родина таких
растений, как соя,
проса, многих
овощных и плодовых
культур (яблоня,
груша, слива, вишня
и др.)
24. Среднеазиатский центр: включает территории Ирана, Афганистана,
Средней Азии и Северо-Западной Индии. Это родина: пшеницы, фасоли,
гороха, ржи, льна, конопли, лука, чеснока, винограда, дыни, тюльпанов
и роз (14%).
Переднеазиатский центр: территория Малой Азии и Кавказ. Родина
шпината, грецкого ореха, миндаля, пшеницы, ржи, граната, хурмы.
25. Средиземноморский центр: включает
страны, расположенные по берегам Средиземного
моря. Этот центр дал начало 10-11% видов
культурных растений. Среди них такие, как
маслины, капуста, спаржа, петрушка, свекла и
кормовые травы (клевер и др.)
26. Абиссинский центр
Включает территории
Эфиопии, части
Судана, Сомали и юга
Аравийского
полуострова.
Здесь много
эндемичных
растений: нуг,
кофейное дерево,
особый вид банана,
арбуз, твердая
пшеница, ячмень,
сорго (всего 3-4%)
27. Центральноамериканский центр: охватывает большую
территорию Мексики и Центральной Америки. Из этого центра ведет
начало около 8% различных культурных растений, таких как
кукуруза, подсолнечник, хлопчатник, фасоль, тыква, какао,
авокадо, табак.
28. Южноамериканский центр:
территория западного побережья Южной
Америки – Колумбии, Перу и Чили.
Это родина картофеля, томата, арахиса,
ананаса, хинного дерева и кокаинового
куста.
29. • Большой вклад в развитие
селекции растений внесли работы
И.В. Мичурина.
• Мичурин скрещивал местные
морозостойкие сорта с южными, а
полученные сеянцы подвергал
строгому отбору и содержанию в
суровых условиях. Так были
получены сорта яблонь
Антоновка, Славянка.
• Для преодоления нескрещива-
емости видов он преложил:
• 1. Метод предварительных
прививок;
• 2. Метод посредника;
• 3. Опыление смесью пыльцы.
30. • 1. Метод предварительных прививок: изменение
химического состава привоя (рябина на груше опыление
гибрид)
• 2. Метод посредника: культурный персик + монгольский
миндаль гибрид (посредник) + культурный персик
морозостойкий персик.
• 3. Опыление смесью пыльцы: пыльцевые трубки с
различным генотипом стимулируют друг друга для прорастания и
оплодотворения.
• Полученные Мичуриным сорта культурных растений
являются гетерозиготными, поэтому для сохранения
сортовых качеств, применяют вегетативное
размножение – прививками, отводками и черенками.
• Применяя метод гибридизации, И.В. Мичурин получил
гибриды малины и ежевики, рябины и боярышника,
терна и сливы.
