Основы селекции. Достижения мировой и отечественной селекции

«Селекция — это эволюция, направляемая волей человека», — так говорил выдающийся селекционер Николай Иванович Вавилов.

В мире известно много  сортов растений и пород животных, а также штаммов микроорганизмов. Все это создано человеком благодаря селекции.

Селекция в настоящее время — это наука о методах создания высокопродуктивных сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов.

А начиналось она с культивирования растений и приручения животных еще в каменном веке.

Именно тогда человек приручил собаку и сделал ее первым домашним животным. Дикий кабан был прародителем всех пород домашних свиней. Исходными предками современных пород домашних овец были дикие бараны муфлоны и архар, которых приручили и одомашнили в Средиземноморье. Дикие туры стали прародителями пород домашних коров.

Культурные растения, которыми сегодня питаются люди, произошли от диких видов. Современные растения и их плоды уже совсем не те, какими они были тысячи лет назад, когда их впервые обнаружил человек. Такие же изменения претерпели и первые домашние животные. Все это произошло благодаря селекционной работе.

Современная селекция — это обширная область человеческой деятельности, которая базируется на достижениях генетики и является основой эффективного высокопродуктивного сельского хозяйства и биотехнологии.

Задача современной селекции — выведение новых и улучшение уже существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов. Сортом, породой и штаммом называют устойчивую группу живых организмов, которая искусственно создана человеком и имеет определенные наследственные особенности.

Главные методы селекции — искусственный отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидия.

Искусственный отбор используется  для выбора лучших в хозяйственном отношении животных и растений с целью их дальнейшего разведения. В селекции применяют массовый и индивидуальный отбор. При массовом искусственном отборе сохраняются особи с желательными для породы или сорта признаками, а остальные выбраковываются. При индивидуальном искусственном отборе особи отбираются не только по наличию лучших признаков, но и по способности передавать их потомству.

Благодаря искусственному отбору появились новые формы организмов, которые отличаются от своих предков. Это хорошо видно на примере початков кукурузы предковых и современных форм.

 Другой метод селекции называется гибридизацией и представляет собой скрещивание генетически различающихся организмов или клеток. В основе гибридизации организмов лежит объединение генетического материала двух организмов. В результате получается гибрид с новыми наследственными признаками.

Гибридизация бывает внутривидовой и межвидовой. Все полученные гибриды характеризуются гетерозиготностью, а первое поколение отличается высокой жизнеспособностью и большой плодовитостью. Это называется гетерозисом. Но в следующем поколении при скрещивании гибридов этот эффект исчезает. Ярким примером является мул — гибрид лошади с ослом.

Мутагенез в селекции применяют для получения микроорганизмов, растений и животных с новыми, нужными для человека признаками.

Особи, которые имеют в своем генотипе полезные мутации, скрещиваются.

Именно благодаря мутагенезу удалось получить эффективные штаммы пенициллина, некоторых дрожжей и многих бактерий.

В селекции животных этот метод применяется редко из-за большого количества отбракованных с отрицательными мутациями особей.

Полиплоидия является методом селекции, при котором происходит кратное увеличение числа набора хромосом в клетках организма и появляются полиплоиды с увеличенным числом хромосом. Явление увеличения числа хромосом в клетках обнаружил в 1892 г. русский ботаник Иван Иванович Герасимов. Полиплоидия чаще всего встречается у растений. Большинство культурных растений являются триплоидными, тетраплоидными или полиплоидными. В селекции растений создано более 500 полиплоидных организмов. К ним относится пшеница, рожь, сахарная свекла, виноград, гречиха, мята, редис, лук. Все они обладают высокой урожайностью. Большое многообразие полиплоидов наблюдается в цветоводстве.

Кроме вышеназванных методов в селекции используются и новейшие методы — клеточная инженерия и клеточная селекция, хромосомная и генная инженерия, биотехнология и микробиологическое производство.

За годы работы над созданием новых организмов селекционеры добились больших успехов. Один из них — Николай Иванович Вавилов, ботаник, биолог, географ, путешественник, селекционер, основоположник генетики и селекции в России. Николай Иванович изучал   культурные растения разных континентов. Он побывал в 110 экспедициях, собрал гигантскую коллекцию семян. Она была предназначена для опытов по созданию новых сортов растений. Коллекция семян Вавилова сохранилась до наших дней, она хранится в Санкт-Петербурге. Даже сегодня семена коллекции используют для создания новых сортов культур. Большой вклад в развитие селекции и создание новых сортов растений внесли и другие ученые. Методом искусственного отбора Федору Григорьевичу Кириченко удалось создать сорта озимой твердой пшеницы, которые раньше не произрастали в природе.

Все эти сорта озимой пшеницы хорошо переносят суровые зимы, дают надежные урожаи. Мука из такой пшеницы имеет хорошие хлебопекарные качества.

Пополнил коллекцию злаковых культур академик Павел Пантелеймонович Лукьяненко. Путем сложной гибридизации географически отдаленных форм и индивидуального отбора он создал высокопродуктивные сорта пшеницы Безостая-1, Аврора, Кавказ. Академик Василий Николаевич Ремесло создал сорта пшеницы Мироновская-808, Юбилейная-50, Харьковская-63. Ценится сорт мягкой пшеницы Грекум-114, который создал Николай Васильевич Цицин.

Больших успехов достигли селекционеры и при создании новых сортов масличных культур.

Академик Василий Степанович Пустовойт добился высокой масличности подсолнечника. Для этого он использовал метод гибридизации лучших растений подсолнечника. Новые сорта Луч и Восход имеют масличность семян до 60 %. Их до сих пор выращивают и в нашей стране, и за рубежом.

В период с 1945 г. по 1970 г. ученые нашей страны добились больших успехов в селекции сахарной свеклы. Для разных географических зон были созданы высокоурожайные с большим содержанием сахара сорта свеклы. Такие сорта как Белоцерковская, Ялтушковская, Киргизская, Рамонская и в наше время высеваются на больших площадях и обеспечивают население сахаром.

 Достижением селекции можно считать получение перспективных сортов хлопчатника. Удалось повысить урожайность хлопчатника, увеличить длину и качество волокна.

Значительные достижения в нашей стране имеются и в селекции картофеля, льна, озимой ржи, озимого и ярового ячменя, бобовых и других культур.        На основании образцов из коллекции Вавилова  выведены сорта таких ценных культур, как суданская трава, безалкалоидный люпин, горчица белая.

Зарубежные селекционеры также внесли существенный вклад в сельское хозяйство.

Американские селекционеры работают над созданием кормовой многолетней пшеницы, которая характеризовалась бы высокой кустистостью и устойчивостью к болезням. В селекции риса большое внимание уделяется выведению скороспелых сортов и устойчивых к низкой температуре воды. Достигнуты успехи в селекции кукурузы. Получены высокоурожайные гибриды кукурузы с повышенным содержанием масла в зерне, а также сорта лопающейся кукурузы с хорошими вкусовыми качествами.

Селекционеры добились значительных успехов  и в животноводстве. Выведены ценные высокопродуктивные породы крупного рогатого скота. Сейчас существуют три основные группы пород крупного рогатого скота: молочные, мясо-молочные и мясные. Очень ценны молочные породы — холмогорская, голландская, ярославская. При хороших кормах от коров этих пород получают более 4000 л молока в год. Калмыцкий и шортгорнский крупный рогатый скот относят к мясным породам. Сейчас повсеместно разводят голландскую, холмогорскую, серую украинскую, ярославскую, тагильскую, красную степную и другие породы крупного рогатого скота.

 С помощью селекции получены каракульские овцы со шкурками разной окраски. Созданы гибридные породы кур, которые растут быстро и дают много яиц. Достигнуты успехи в селекции индейки. Созданы интересные северокавказские породы и белые широкогрудые индейки. Селекция направлена на улучшение пород перепелов.

Известно много пород домашних свиней, созданных русскими селекционерами. Они отличаются плодовитостью, быстрым накоплением жира и неприхотливостью к кормам. Особенно ценна белая порода свиней, которую вывел известный русский ученый Михаил Федорович Иванов. Свиньи этой породы достигают веса 200–300 кг.

Ученым удалось создать породу карпа баттерфляй, которая предназначена для проведения гибридизации с другими группами карпа.

Порода обладает рядом ценных свойств. Впервые получен бестер, который является гибридом белуги и стерляди.

Создание большого числа сортов растений и пород животных является великой заслугой генетиков и селекционеров всего мира.