Kaedah pemilihan moden. Pembiakan tumbuhan, kaedah

Dalam tumbuhan, ia dilakukan dengan pendebungaan sendiri paksa bentuk pendebungaan silang ( pembiakan dalam). Dalam haiwan, ini adalah persilangan individu yang mempunyai tahap hubungan yang rapat dan, oleh itu, persamaan genetik. Pembiakan dalam digunakan untuk menghasilkan garis tulen atau homozigot. Dengan sendirinya, garisan ini tidak mempunyai nilai selektif, kerana pembiakan dalaman disertai dengan kemurungan perkembangan. Kesan negatif pembiakan dalam dijelaskan oleh peralihan kepada keadaan homozigot banyak gen resesif yang berbahaya. Fenomena yang serupa, khususnya, diperhatikan pada seseorang yang mempunyai perkahwinan yang berkaitan, berdasarkan mana mereka dilarang. Pada masa yang sama, secara semula jadi, terdapat spesies tumbuhan dan haiwan yang autogami adalah norma (gandum, barli, kacang, kacang), yang hanya boleh dijelaskan dengan mengandaikan bahawa mereka mempunyai mekanisme yang menghalang penghapusan kombinasi berbahaya. daripada gen.

Dalam pembiakan, barisan inbred tumbuhan dan haiwan digunakan secara meluas untuk mendapatkan hibrid interline. Hibrid sedemikian telah menyatakan heterosis, termasuk berkaitan dengan sfera generatif. Khususnya, benih jagung hibrid diperolehi dengan cara ini, yang disemai dengan kebanyakan kawasan dunia diperuntukkan untuk tanaman ini.

Atas dasar pembiakan semula oleh pembiak baka Saratov yang terkenal E.M. Plachek telah mencipta pelbagai jenis bunga matahari Saratov 169 yang luar biasa.

Lawan daripada pembiakan dalam ialah pembiakan luar- persilangan organisma yang tidak berkaitan. Bersama dengan pembiakan dan pembiakan campur, ia juga termasuk pembiakan dalam dan pembiakan, jika ibu bapa tidak mempunyai nenek moyang yang sama dalam 4-6 generasi. Ini adalah jenis salib yang paling biasa, kerana hibrid lebih berdaya maju dan tahan terhadap kesan berbahaya, i.e. menunjukkan beberapa tahap heterosis. Fenomena heterosis pertama kali digambarkan oleh penghibridisasi Jerman yang luar biasa pada abad ke-18. I. Kelreuter. Walau bagaimanapun, sifat fenomena ini masih belum difahami sepenuhnya. Adalah dipercayai bahawa heterosis adalah disebabkan oleh kelebihan keadaan heterozigot untuk banyak gen, serta sejumlah besar alel dominan yang menguntungkan dan interaksi mereka.

Perkara penting yang merumitkan penggunaan heterosis dalam pembiakan ialah pengecilannya dalam generasi berikutnya. Dalam hal ini, penternak dihadapkan dengan tugas untuk membangunkan kaedah untuk menetapkan heterosis dalam kacukan. Salah seorang daripada mereka, ahli genetik menganggap pemindahan tumbuhan hibrid kepada mod pembiakan apomiktik.

Satu lagi jenis kacukan yang digunakan dalam pembiakan ialah hibridisasi jauh. Ia termasuk kacukan antara varieti, spesies dan genera. Pembiakan silang bentuk yang jauh secara genetik adalah sukar kerana ketidakserasian mereka, yang boleh nyata pada tahap yang berbeza. Sebagai contoh, dalam tumbuhan dengan hibridisasi jauh, pertumbuhan tiub debunga pada stigma pistil mungkin tidak wujud; pada haiwan, ketidakpadanan dalam masa pembiakan atau perbezaan dalam struktur organ pembiakan mungkin menjadi penghalang. Walau bagaimanapun, walaupun terdapat halangan, penghibridan interspesifik dijalankan dalam alam semula jadi dan dalam eksperimen. Untuk mengatasi ketidaksilangan spesies, penternak membangunkan kaedah khas. Sebagai contoh, kacukan antara jagung dan saudara liar apomiktiknya, trypsacum, diperoleh dengan memendekkan stigma jagung kepada panjang tiub debunga trypsacum. Dengan hibridisasi jauh buah I.V. Michurin membangunkan kaedah sedemikian untuk mengatasi bukan persilangan, seperti kaedah penumpuan vegetatif awal (cantuman), kaedah mediator, pendebungaan dengan campuran debunga spesies yang berbeza, dll. Contohnya, untuk mendapatkan hibrid pic dengan sejuk badam Mongolia yang tahan, dia sebelum ini menyilangkan badam dengan pic separuh ditanam David. Setelah menerima perantara hibrid, dia melintasinya dengan pic.

Dalam 20-an. abad ke-20 di Institut Penyelidikan pertanian Tenggara di Saratov G.K. Meister memperoleh kacukan gandum-rai pertama, yang disemai di kawasan yang agak besar. Di sini, pembiak baka A.P. Shekhurdin, berdasarkan persilangan gandum lembut dan durum, memperoleh varieti gandum lembut Sarrubra, Sarroza yang berkualiti tinggi, yang berfungsi sebagai penderma gen untuk varieti lain yang luar biasa dan ditanam di rantau Volga di kawasan yang luas. Pada tahun 1930 N.V. Tsitsin buat pertama kalinya di dunia menyeberangi gandum dengan rumput gandum, dan tidak lama kemudian S.M. Verushkin memperoleh kacukan antara gandum dan elimus. Sudah pada pertengahan 30-an. Para saintis Saratov telah menjadi pemimpin di negara kita dalam bidang pembiakan gandum dan bunga matahari. Dan kini ratusan ribu hektar disemai dengan jenis gandum dan bunga matahari, dibiakkan oleh penternak Saratov. Dicipta oleh N.N. Saltykov pelbagai gandum musim sejuk durum Yantar Povolzhya telah dianugerahkan emas dan pingat perak VVC.

kaedah hibridisasi jauh Di negara yang berbeza, varieti kentang, tembakau, kapas, dan tebu yang tahan terhadap penyakit dan perosak diperolehi.

Titik negatif hibridisasi jauh ialah kemandulan separa atau lengkap kacukan jauh, yang disebabkan terutamanya oleh gangguan meiotik semasa pembentukan sel kuman. Pelanggaran boleh berlaku secara kebetulan dan dengan perbezaan bilangan kromosom dalam bentuk asal. Dalam kes pertama, punca pelanggaran adalah kekurangan homologi set kromosom dan pelanggaran proses konjugasi, dalam yang kedua, pembentukan gamet dengan bilangan kromosom yang tidak seimbang juga ditambah kepada sebab ini. Walaupun gamet seperti itu berdaya maju, maka aneuploid timbul daripada peleburan mereka dalam keturunan, yang sering menjadi tidak berdaya maju dan mengalami penyingkiran. Sebagai contoh, apabila melintasi 28 kromosom dan 42 kromosom spesies gandum, hibrid dengan 35 kromosom terbentuk. Dalam kacukan F2, bilangan kromosom berbeza dari 28 hingga 42. Pada generasi berikutnya, tumbuh-tumbuhan dengan nombor tidak seimbang secara beransur-ansur dihapuskan, dan pada akhirnya hanya dua kumpulan dengan karyotype ibu bapa kekal.

Dengan hibridisasi jauh, dalam proses pembentukan hibrid, proses pembentukan berlaku: bentuk hibrid dengan ciri-ciri baru terbentuk. Sebagai contoh, dalam keturunan hibrid rumput gandum-sofa, bentuk berbilang bunga, telinga bercabang, dan lain-lain muncul. Bentuk-bentuk ini, sebagai peraturan, secara genetik tidak stabil, dan tempoh masa yang lama diperlukan untuk penstabilan mereka. Walau bagaimanapun, hibridisasi jauh yang membolehkan penternak menyelesaikan masalah yang tidak dapat diselesaikan dengan kaedah lain. Sebagai contoh, semua jenis kentang sangat dipengaruhi oleh pelbagai penyakit dan perosak. Ia adalah mungkin untuk mendapatkan varieti tahan hanya dengan meminjam harta ini daripada spesies yang tumbuh liar.

Peringkat wajib bagi sebarang proses pemilihan, termasuk penggunaan kaedah hibridisasi, adalah pemilihan, dengan mana pembiak baka menyatukan ciri-ciri yang diperlukan untuk mencipta varieti atau baka baharu.

Ch. Darwin membezakan dua jenis pemilihan buatan: tidak sedarkan diri dan kaedah. Selama beribu-ribu tahun, orang ramai secara tidak sedar memilih, memilih spesimen terbaik tumbuhan dan haiwan mengikut ciri-ciri yang menarik bagi mereka. Terima kasih kepada pemilihan ini bahawa semua tumbuhan yang ditanam telah dicipta.

Dengan pemilihan berkaedah, seseorang menetapkan matlamatnya terlebih dahulu, tanda-tanda apa dan ke arah mana dia akan berubah. Bentuk pemilihan ini mula digunakan sejak akhir abad ke-18. dan mencapai keputusan cemerlang dalam penambahbaikan haiwan domestik dan tumbuhan yang ditanam.

Pemilihan boleh menjadi jisim dan individu. Pemilihan massa- lebih ringkas dan berpatutan. Dengan pemilihan jisim, sebilangan besar individu populasi dengan sifat yang dikehendaki dipilih secara serentak, selebihnya dibuang. Dalam tumbuhan, benih semua individu terpilih digabungkan dan disemai di satu kawasan. Pemilihan jisim boleh menjadi tunggal dan berganda, yang ditentukan, pertama sekali, dengan kaedah pendebungaan tumbuhan: dalam kacukan, pemilihan biasanya dilakukan selama beberapa generasi sehingga keseragaman anak dicapai. Kadangkala pemilihan diteruskan secara berterusan untuk mengelakkan kehilangan sifat berharga. Sebilangan besar jenis tanaman pertanian lama telah dicipta melalui pemilihan besar-besaran, sebagai contoh, varieti soba Bogatyr, yang dicipta pada awal abad ke-20, dan kini kekal sebagai salah satu jenis terbaik tanaman ini.

Kaedah pemilihan individu lebih kompleks dan memakan masa, tetapi lebih berkesan. Varieti baharu dengan pilihan individu dicipta daripada satu salinan elit. Kaedah ini melibatkan pemilihan dalam keturunan tumbuhan ini selama beberapa generasi, yang menjadikan prosedur untuk mencipta pelbagai sangat panjang.

Pemilihan individu digunakan secara meluas dalam pembiakan haiwan. Dalam kes ini, kaedah sire-by-progeny digunakan, di mana nilai genetik sire ditentukan berdasarkan kualiti zuriat. Sebagai contoh, kualiti sires dinilai berdasarkan prestasi anak perempuan mereka. Satu lagi kaedah penilaian dipanggil sibselection. Dalam hal ini, penilaian dibuat mengikut produktiviti individu yang berkaitan - adik beradik.

Yang paling berkesan adalah pemilihan, yang dijalankan dengan latar belakang persekitaran yang secara maksimum mendedahkan keupayaan keturunan organisma. Tidak boleh dipilih untuk toleransi kemarau dalam iklim lembap. Selalunya pemilihan dibuat khas dalam keadaan melampau buatan buatan, i.e. berlatarbelakangkan provokasi.

Pemilihan dan hibridisasi adalah kaedah pembiakan tradisional yang telah lama memainkan peranan utama dalam skim pembiakan. Walau bagaimanapun, kejayaan pembangunan genetik pada abad kedua puluh. membawa kepada pengayaan yang ketara dalam senjata kaedah pembiakan. Khususnya, fenomena genetik seperti poliploidi, haploid, kemandulan lelaki sitoplasma (CMS).

Autopoliploid banyak tanaman, seperti rai, semanggi, pudina, lobak, digunakan sebagai bahan permulaan untuk mencipta varieti baharu. Di GDR dan Sweden pada separuh pertama abad kedua puluh. Varieti rai berbatang pendek Tetraploid diperolehi, mempunyai bijian yang lebih besar berbanding dengan varieti diploid. Ahli Akademik N.V. Tsitsin mencipta rai bercabang tetraploid dengan produktiviti yang tinggi. V.V. Sakharov dan A.R. Zhebrak memperoleh bentuk tetraploid biji besar soba dengan kandungan nektar yang tinggi.

berdasarkan poliploidi Keputusan terbaik telah dicapai dalam pemilihan bit gula. Varieti triploid hibrid telah dicipta yang menggabungkan hasil tinggi dengan kandungan gula yang tinggi dalam tanaman akar. Pada masa yang sama, varieti tetraploid yang menghasilkan tinggi dan kacukan gula dan bit makanan ternakan dicipta. Dengan melintasi bentuk tembikai tetraploid dan diploid, ahli genetik Jepun G. Kihara memperoleh tembikai tanpa biji, yang dicirikan oleh hasil yang tinggi dan rasa yang sangat baik.

Dalam pemilihan beberapa tumbuhan, satu lagi bentuk poliploidi juga telah menemui aplikasi - alopoliploid. Alopoliploid ialah hibrid interspesifik di mana set kromosom digandakan atau lebih. Apabila menggandakan set diploid kromosom hibrid yang diperoleh daripada melintasi dua spesies atau genera yang berbeza, tetraploid subur terbentuk, yang dipanggil amphidiploid. Mereka dicirikan oleh heterosis yang jelas, yang berterusan dalam generasi berikutnya. Amphidiploid, khususnya, adalah tanaman bijirin baru - triticale. Ia diterima oleh V.E. Pisarev dengan menyeberangi gandum musim sejuk yang lembut (2 n= 42) dengan rai musim sejuk (2 n= 14). Untuk menggandakan set kromosom dalam hibrid 28 kromosom intergenerik, tumbuhan dirawat dengan colchicine, racun sel yang menghalang pengasingan kromosom semasa meiosis. Amhidiploid triticale 56-kromosom yang terhasil dicirikan oleh kandungan protein yang tinggi, lisin, telinga besar, pertumbuhan pesat, peningkatan rintangan penyakit, dan ketahanan musim sejuk. Triticale 42 kromosom mempunyai nilai pembiakan yang lebih besar. Mereka lebih produktif dan tahan terhadap pengaruh berbahaya.

Penggunaan colchicine untuk pengeluaran tiruan poliploid telah merevolusikan bidang poliploidi eksperimen. Dengan bantuannya, bentuk triploid dan tetraploid diperoleh dalam lebih daripada 500 spesies tumbuhan. Sesetengah dos sinaran mengion juga mempunyai kesan poliploidisasi.

Penggunaan fenomena haploid telah membuka prospek yang besar dalam pembangunan teknologi untuk penciptaan pantas garis homozigot dengan menggandakan set kromosom dalam haploid. Kekerapan haploid spontan dalam tumbuhan adalah sangat rendah (dalam jagung ia adalah satu haploid setiap seribu diploid), dan oleh itu kaedah untuk pengeluaran besar-besaran haploid telah dibangunkan. Salah satunya ialah penghasilan haploid melalui kultur anter. Anthers pada peringkat mikrospora ditanam pada medium nutrien buatan yang mengandungi perangsang pertumbuhan - sitokinin dan auksin. Struktur seperti kuman terbentuk daripada mikrospora - embrio dengan bilangan kromosom haploid. Daripada jumlah ini, anak benih kemudiannya berkembang, memberikan selepas pemindahan kepada persekitaran baharu tumbuhan haploid biasa. Kadang-kadang perkembangan disertai dengan pembentukan kalus dengan fokus morfogenesis. Selepas pemindahan ke persekitaran optimum, mereka juga membentuk embrio dan anak benih yang tumbuh menjadi tumbuhan haploid biasa.

Dengan mencipta garisan diploid homozigot daripada haploid dan melintasinya, varieti hibrid berharga jagung, gandum, barli, biji sesawi, tembakau dan tanaman lain diperolehi. Penggunaan haploid memungkinkan untuk mengurangkan tempoh penciptaan garis homozigot sebanyak 2-3 kali.

Dalam skim pembiakan untuk pengeluaran benih hibrid jagung, gandum dan beberapa tanaman lain, fenomena CMS digunakan, yang memungkinkan untuk memudahkan dan mengurangkan kos proses ini, kerana prosedur manual untuk pengebirian perbungaan lelaki dalam pengeluaran kacukan F 1 telah dihapuskan.

Penggunaan kemajuan terkini dalam genetik dan penciptaan teknologi yang cekap telah memungkinkan untuk meningkatkan produktiviti varieti tanaman yang ditanam berkali-kali ganda. Pada tahun 70-an. Istilah "Revolusi Hijau" dicipta, yang mencerminkan lonjakan ketara dalam hasil tanaman pertanian yang paling penting, dicapai dengan bantuan teknologi baharu. Menurut pakar ekonomi, sumbangan kaedah genetik peningkatan hasil adalah 50%. Selebihnya diambil kira dengan menggunakan kaedah penanaman tanah yang lebih baik dan pencapaian agrokimia. Pengenalan teknologi yang kompleks telah membawa kepada penanaman berskala besar beberapa jenis tanaman yang terhad. Ini menyebabkan masalah yang berkaitan dengan penyakit dan wabak akibat kerosakan tumbuhan oleh pelbagai perosak. Ia adalah rintangan tumbuhan terhadap faktor-faktor berbahaya ini yang datang ke tempat pertama dalam senarai ciri untuk pemilihan.

Kaedah asas pembiakan tumbuhan

Perkataan "pemilihan" berasal daripada lat. "selectio", yang dalam terjemahan bermaksud pilihan, pemilihan". Pemilihan ialah sains yang membangunkan cara dan kaedah baharu untuk mendapatkan varieti tumbuhan dan kacukan mereka, baka haiwan. Ia juga merupakan cabang pertanian yang membangunkan varieti dan baka baharu dengan keperluan yang diperlukan. untuk sifat manusia: produktiviti tinggi, kualiti produk tertentu, kebal terhadap penyakit, disesuaikan dengan keadaan pertumbuhan tertentu. Asas teori pembiakan adalah genetik dan corak keturunan dan kebolehubahan organisma yang dibangunkan olehnya. Teori evolusi Charles Darwin, the undang-undang Gregory Mendel, doktrin garis tulen dan mutasi membenarkan penternak untuk membangunkan kaedah untuk mengawal keturunan organisma tumbuhan dan haiwan.

Peranan penting dalam amalan pembiakan dimainkan oleh analisis hibridologi.

Proses pemilihan terbahagi kepada tiga cabang: pemilihan dalam pengeluaran tanaman, pemilihan dalam penternakan dan pemilihan mikroorganisma.

Mencari gen tertentu, mengekstraknya dari sel, menanamnya ke dalam yang lain, dan mendapatkan organisma yang benar-benar baru yang memenuhi semua keperluan dengan sempurna - seseorang hanya boleh bermimpi. Cari kombinasi gen yang betul, dan kentang akan berhenti takut kepada kumbang kentang Colorado, gandum akan berhenti takut hujan dan fros, kacang soya akan memberikan hasil yang belum pernah terjadi sebelumnya, akan ada dua kali lebih banyak beta-karotena dalam tomato, brokoli akan bermula untuk melambatkan pertumbuhan sel kanser, ayam akan menggembirakan kita dengan telur yang kaya dengan asid lemak tak tepu, yang hanya terdapat dalam ikan. Tetapi anda tidak tahu apa lagi yang boleh dicapai dengan memanipulasi kod gen!

Pembiakan tumbuhan primitif timbul serentak dengan pertanian. Setelah mula menanam tumbuhan, manusia mula memilih, memelihara dan membiak yang terbaik daripada mereka. Banyak tumbuhan yang ditanam telah ditanam kira-kira 10 ribu tahun sebelum zaman kita. Penternak zaman dahulu mencipta pelbagai jenis tumbuhan buah-buahan, anggur, pelbagai jenis gandum, tembikai dan labu yang sangat baik. Tetapi pengaruh yang signifikan terhadap pembangunan pembiakan tumbuhan telah dilakukan oleh kerja pengamal penternak Eropah Barat abad ke-18, contohnya, saintis Inggeris Gallet, Shiref, dan saintis Jerman Rimpau. Mereka mencipta beberapa jenis gandum, membangunkan cara untuk membiak jenis baru. Pada tahun 1774, firma pembiakan Vilmorin telah diasaskan berhampiran Paris, yang penternaknya adalah yang pertama menilai tumbuhan terpilih mengikut keturunan mereka. Mereka berjaya menghasilkan jenis bit gula yang mengandungi hampir 3 kali lebih banyak gula daripada yang asal. Kerja ini membuktikan pengaruh pemilihan yang besar terhadap perubahan sifat tumbuhan ke arah yang diperlukan untuk manusia. Dengan perkembangan kapitalisme pada akhir abad ke-18 dan awal abad ke-19 di Eropah dan Amerika Utara terdapat firma benih perindustrian dan perusahaan pilihan besar dan penanaman benih; pembiakan tumbuhan perindustrian sedang muncul, perkembangannya sangat dipengaruhi oleh pencapaian botani, teknologi mikroskopik, dan banyak lagi. yang lain

Dan di Rusia I.V. Michurin mula bekerja pada pemilihan tanaman buah-buahan. Setelah berjaya menggunakan beberapa kaedah asal baru, dia mencipta pelbagai jenis tanaman buah-buahan dan beri. Yang sangat penting untuk teori dan amalan pembiakan tumbuhan adalah karya beliau mengenai penghibridan bentuk yang jauh dari segi geografi. Pada masa yang sama, di Amerika Syarikat, L. Burbank, melalui kacukan yang teliti dan pemilihan yang sempurna, dicipta keseluruhan baris varieti baharu pelbagai tanaman pertanian. Sebahagian daripada mereka tergolong dalam bentuk yang tidak pernah ditemui dalam alam semula jadi (plum tanpa biji, jenis blackberry tidak berduri).

Dalam pembiakan tumbuhan, pembangunan asas saintifik pemilihan dan penghibridan, kaedah untuk mencipta bahan awal - poliploidi, mutagenesis eksperimen, haploid, pemilihan sel, kromosom dan kejuruteraan genetik, penghibridan protoplas, kultur sel kuman dan somatik dan tisu tumbuhan; kajian asas genetik dan fisiologi-biokimia imuniti, pewarisan sifat kuantitatif dan kualitatif yang paling penting (protein dan komposisi asid amino, lemak, kanji, gula). Dalam pembiakan tumbuhan moden, populasi semula jadi dan hibrid, garis pendebungaan sendiri, mutan buatan, dan bentuk poliploid digunakan sebagai bahan permulaan. Kebanyakan jenis tumbuhan pertanian telah dicipta melalui pemilihan dan hibridisasi intraspesifik. Varieti mutan dan poliploid bagi tanaman bijirin, industri dan makanan ternakan telah diperolehi. Kejayaan hibridisasi sebahagian besarnya ditentukan oleh pemilihan pasangan ibu bapa yang betul untuk menyeberang, terutamanya mengikut prinsip ekologi dan geografi. Sekiranya perlu untuk menggabungkan ciri-ciri beberapa bentuk ibu bapa dalam keturunan hibrid, hibridisasi bertahap digunakan. Kaedah ini digunakan secara meluas di seluruh dunia. Untuk meningkatkan sifat yang dikehendaki oleh salah satu ibu bapa dalam keturunan hibrid, silang belakang digunakan. Untuk menggabungkan dalam satu varieti ciri dan sifat spesies atau genera tumbuhan yang berbeza, hibridisasi jauh digunakan.

I.V. Michurin ialah seorang penternak saintis yang cemerlang, salah seorang pengasas sains pembiakan tanaman buah-buahan. Dia tinggal dan bekerja di bandar daerah Kozlov (wilayah Tambov), dinamakan semula pada tahun 1932 kepada Michurinsk. berkebun dengan tahun muda adalah perkara kegemarannya. Dia menetapkan matlamat hidupnya untuk memperkayakan taman-taman Rusia dengan varieti baru dan mencapai impian ini, walaupun menghadapi kesukaran dan kesukaran yang luar biasa.

Dia membangunkan kaedah praktikal asli untuk mendapatkan hibrid dengan sifat baru yang berguna untuk manusia, dan juga membuat kesimpulan teori yang sangat penting.

Setelah menetapkan sendiri tugas untuk mempromosikan jenis pokok buah-buahan selatan ke Rusia tengah, Michurin mula-mula cuba menyelesaikannya dengan menyesuaikan varieti ini dalam keadaan baru. Tetapi jenis selatan yang ditanam olehnya membeku pada musim sejuk. Perubahan semata-mata dalam keadaan kewujudan organisma tidak boleh mengubah genotip stabil yang dibangunkan secara filogenetik, lebih-lebih lagi, ke arah tertentu.

Yakin akan ketidaksesuaian kaedah penyesuaian, Michurin menumpukan hidupnya untuk kerja pembiakan, di mana dia menggunakan tiga jenis pengaruh utama pada sifat tumbuhan: hibridisasi, pendidikan hibrid yang sedang berkembang dalam pelbagai keadaan, dan pemilihan.

Hibridisasi, iaitu, mendapatkan varieti dengan ciri baharu yang dipertingkatkan, paling kerap dilakukan dengan menyilangkan varieti tempatan dengan varieti selatan, yang mempunyai kesedapan yang lebih tinggi. Pada masa yang sama, fenomena negatif diperhatikan - penguasaan ciri-ciri varieti tempatan dalam hibrid.

Sebabnya adalah penyesuaian sejarah varieti tempatan kepada keadaan kewujudan tertentu.

Salah satu syarat utama yang menyumbang kepada kejayaan hibridisasi, Michurin menganggap pemilihan pasangan ibu bapa. Dalam beberapa kes, dia mengambil untuk menyeberangi ibu bapa yang jauh di habitat geografi mereka. Jika untuk bentuk ibu bapa keadaan kewujudan tidak sesuai dengan keadaan biasa mereka, dia beralasan, maka kacukan yang diperoleh daripada mereka akan dapat lebih mudah menyesuaikan diri dengan faktor-faktor baru, kerana tidak akan ada dominasi satu pihak. Kemudian penternak akan dapat mengawal perkembangan hibrid yang menyesuaikan diri dengan keadaan baru.

Dengan kaedah ini, varieti pir Michurina musim sejuk Bere dibiakkan. Sebagai ibu, pir liar Ussuri telah diambil, yang dibezakan oleh buah-buahan kecil, tetapi tahan musim sejuk, sebagai bapa, varieti selatan Bere royale dengan buah-buahan berair yang besar. Bagi kedua ibu bapa, keadaan di tengah Rusia adalah luar biasa.

Hibrid menunjukkan kualiti ibu bapa yang diperlukan oleh penternak: buahnya besar, boleh disimpan, mempunyai kesedapan yang tinggi, dan tumbuhan hibrid itu sendiri bertahan sejuk sehingga - 36 °.

Dalam kes lain, Michurin memilih varieti tahan fros tempatan dan menyeberanginya dengan penyayang haba selatan, tetapi dengan yang lain. kualiti yang sangat baik. Michurin membesarkan hibrid yang dipilih dengan teliti dalam keadaan Sparta, percaya bahawa jika tidak, mereka akan mempunyai sifat termofilik. Oleh itu, varieti epal Slavyanka diperoleh daripada menyeberangi Antonovka dengan varieti selatan nanas Ranet.

Selain melintasi dua bentuk yang tergolong dalam kategori sistematik yang sama (pokok epal dengan pokok epal, pir dengan pear), Michurin juga menggunakan hibridisasi bentuk jauh: dia menerima hibrid interspesifik dan intergenerik.

Dia memperoleh kacukan antara ceri dan ceri burung (cerapadus), antara aprikot dan plum, plum dan blackthorn, abu gunung dan hawthorn Siberia, dll.

Di bawah keadaan semula jadi, debunga asing spesies lain tidak dilihat oleh tumbuhan induk dan persilangan tidak berlaku. Untuk mengatasi ketidaksilangan dalam hibridisasi jauh, Michurin menggunakan beberapa kaedah.

Kaedah pendekatan vegetatif awal.

Tangkai anak benih rowan hibrid (cantuman) berumur satu tahun dicantumkan ke dalam mahkota tumbuhan spesies atau genus lain, contohnya, pada pir (pokok akar). Selepas 5-6 tahun pemakanan, disebabkan oleh bahan yang dihasilkan oleh stok, terdapat beberapa perubahan, penumpuan sifat fisiologi dan biokimia keturunan.

Semasa berbunga abu gunung, bunganya didebungakan dengan debunga daripada pokok penanti. Di sinilah persilangan berlaku.

kaedah pengantara.

Ia digunakan oleh Michurin dalam hibridisasi pic yang ditanam dengan kacang badam Mongolia liar (untuk memindahkan pic ke utara). Oleh kerana penyeberangan langsung bentuk ini tidak mungkin, Michurin menyeberangi memerang dengan pic separa ditanam David. Hibrid mereka bersilang dengan pic yang ditanam, yang mana dia dipanggil perantara.

Kaedah pendebungaan dengan campuran debunga.

I.V. Michurin menggunakan pelbagai variasi campuran debunga. Sebilangan kecil debunga daripada tumbuhan induk bercampur dengan debunga daripada bapa. Dalam kes ini, debunganya sendiri menjengkelkan stigma putik, yang menjadi mampu menerima debunga asing. Apabila pendebungaan bunga epal dengan debunga pir, sedikit debunga epal ditambah kepada yang terakhir. Sebahagian daripada ovul disenyawakan oleh debunganya sendiri, sebahagian lagi - oleh orang lain (pir).

Tidak bersilang juga dapat diatasi apabila bunga pokok induk didebungakan dengan campuran debunga daripada spesies berbeza tanpa penambahan debunga varietinya sendiri.

Minyak pati dan rembesan lain yang dirembeskan oleh debunga asing merengsakan stigma tumbuhan induk dan menyumbang kepada persepsinya.

Dengan semua tahun kerjanya dalam pembiakan jenis tumbuhan baru, I.V. Michurin menunjukkan kepentingan pendidikan seterusnya kacukan muda selepas menyeberang.

Apabila membesarkan hibrid yang sedang berkembang, Michurin memberi perhatian kepada komposisi tanah, kaedah menyimpan benih hibrid, penanaman semula yang kerap, sifat dan tahap pemakanan anak benih, dan faktor lain.

kaedah mentor. pemilihan vegetatif Michurin

Selain itu, Michurin banyak menggunakan kaedah mentor yang dibangunkannya. Untuk memupuk kualiti yang diingini dalam anak benih hibrid, anak benih dicantumkan pada tumbuhan yang mempunyai kualiti ini. Perkembangan selanjutnya hibrid adalah di bawah pengaruh bahan yang dihasilkan oleh tumbuhan induk (mentor); kualiti yang diingini dipertingkatkan dalam hibrid. DALAM kes ini dalam proses pembangunan kacukan, perubahan dalam sifat dominasi berlaku.

Kedua-dua pokok penanti dan keturunan boleh menjadi mentor. Dengan cara ini, Michurin membiak dua jenis - Kandil-Chinese dan Bellefleur-Chinese.

Kandil-Cina adalah hasil persilangan Kitaika dengan varieti Krimea Kandil-Sinap. Pada mulanya, hibrid mula menyimpang ke arah induk selatan, yang boleh membangunkan rintangan sejuk yang tidak mencukupi di dalamnya. Untuk mengembangkan dan menyatukan tanda rintangan fros, Michurin mencantumkan hibrid ke dalam mahkota ibu Kitayka, yang memiliki sifat-sifat ini. Pemakanan terutamanya dengan bahannya meningkatkan kualiti yang diingini dalam hibrid. Pembiakan Bellefleur-Cina gred kedua dikaitkan dengan beberapa penyelewengan hibrid ke arah Kitayka yang tahan fros dan masak awal. Buah-buahan hibrid tidak dapat menahan penyimpanan yang lama.

Untuk memupuk sifat mengekalkan kualiti dalam hibrid, Michurin menanam beberapa keratan varieti masak lewat ke dalam mahkota anak benih hibrid Bellefleur-Cina.

Hasilnya ternyata baik - buah Bellefleur Cina memperoleh kualiti yang diingini - kematangan lewat dan mengekalkan kualiti.

Kaedah mentor adalah mudah kerana tindakannya boleh dikawal oleh kaedah berikut: 1) nisbah umur mentor dan hibrid; 2) tempoh mentor; 3) nisbah kuantitatif daun mentor dan kacukan.

Sebagai contoh, intensiti tindakan mentor akan semakin tinggi, semakin tua umurnya, semakin kaya dedaun mahkota dan semakin lama dia bertindak. Dalam kerja pembiakan, Michurin mementingkan pemilihan, yang dijalankan berulang kali dan sangat ketat. Benih hibrid dipilih mengikut saiz dan bulatnya: hibrid - mengikut konfigurasi dan ketebalan helai daun dan tangkai daun, bentuk pucuk, lokasi tunas sisi, mengikut ketahanan musim sejuk dan ketahanan terhadap penyakit kulat, perosak. dan banyak lagi ciri-ciri lain, dan, akhirnya, mengikut kualiti buah.

Hasil kerja IV Michurin sangat menarik. Dia mencipta beratus-ratus jenis tumbuhan baru. Beberapa jenis pokok epal dan tanaman beri maju jauh ke utara. Mereka mempunyai kesedapan yang tinggi dan pada masa yang sama disesuaikan dengan sempurna dengan keadaan tempatan. Varieti baru Antonovka 600 gram menghasilkan sehingga 350 kg setiap pokok. Anggur Michurin menahan musim sejuk tanpa serbuk anggur, yang dilakukan walaupun di Crimea, dan pada masa yang sama tidak mengurangkan penunjuk komoditi mereka. Michurin menunjukkan dalam karyanya itu kemungkinan kreatif manusia tidak terbatas.

Rupa moden.

Pada dasarnya, tidak ada yang baru dalam idea mendapatkan produk yang diubah suai.

Alam semula jadi sendiri dalam proses evolusi mencipta organisma baru dan membekalkan yang dicipta sebelumnya dengan sifat-sifat baru. Benar, ia mengambil masa beribu tahun.

Manusia memutuskan untuk mempercepatkan proses ini dan mencipta sains pembiakan jenis baru tumbuhan dan baka haiwan - pemilihan. Para saintis melintasi organisma dengan sifat yang diperlukan, memilih sampel yang berjaya daripada keturunan yang terhasil dan melintasinya semula, mencapai kesucian genetik yang lengkap. Beberapa dekad diperlukan untuk mendapatkan, menggunakan kaedah ini, gandum tahan fros atau baka lembu yang menghasilkan tujuh kali ganda hasil susu. Beberapa puluh tahun jika dibandingkan dengan milenium bukanlah apa-apa, tetapi bagi manusia yang tidak sabar ini kelihatan terlalu lama. Para saintis telah menemui cara yang lebih pantas untuk mendapatkan organisma dengan set gen tertentu. Sel-sel hidup telah mengalami pendedahan radiasi yang teruk, menyebabkan mutasi rawak, dengan harapan bahawa sekurang-kurangnya beberapa sel akan bermutasi ke arah yang betul. Dan walaupun terdapat lebih banyak hasil yang tidak diingini dengan kaedah pemilihan ini daripada dengan persimpangan konvensional, masa untuk mendapatkan yang dikehendaki dikurangkan kepada 10-15 tahun.

Penggunaan mutagenesis radiasi menyebabkan ribut di kalangan saintis - tetapi dalam cawan teh. Pertikaian dilakukan, tetapi secara tertutup, supaya tidak menarik perhatian orang ramai. Berbanding dengan kaedah sinaran, teknologi pemindahan serpihan DNA, yang digunakan oleh kejuruteraan genetik, nampaknya merupakan ketinggian kehalusan. Sekurang-kurangnya, ia hampir menghapuskan risiko mendapat hasil yang tidak diingini.

Tulang perbalahan adalah ciptaan genetik asal - tomato dengan insang, yang ditanam dengan gen menggelepar Amerika Utara untuk rintangan fros. Tiada siapa, tentu saja, membayangkan apa yang akan berlaku akibatnya. Siapa tahu apa kejutan lain yang akan dibawa oleh produk transgenik kepada orang ramai? Ahli ekologi, sebagai contoh, sangat bimbang tentang apa yang akan dimakan kumbang kentang Colorado jika tiada kentang yang tidak diubah suai yang tersisa di dunia. Tetapi penanam kentang lambat untuk berkongsi kebimbangan mereka: kentang tahan perosak kini ditanam hampir di mana-mana.

Pakar perubatan bimbang tentang sisi lain soalan: bagaimana produk yang diubah suai akan menjejaskan tubuh manusia? Adakah dia akan menganggap sel-sel kentang yang sama dengan serpihan DNA kubis yang tertanam di dalamnya sebagai alergen? Dan secara umum - seberapa baik makanan tersebut akan diserap, adakah ia akan memberikan bahan yang diperlukan untuk badan sepenuhnya?

Tidak mungkin pertikaian mengenai produk transgenik dapat diselesaikan dengan cepat. Kemungkinan besar, sementara saintis secara senyap-senyap akan mencari makna emas antara "berguna" dan "memudaratkan", produk yang diubah suai akan secara tidak dapat dilihat, dengan sendirinya, menyertai kehidupan seharian kita. Pada masa ini mereka sudah melakukannya. Epal berkilauan, lobak merah satu untuk satu, tomato musim sejuk ... Anda juga tidak sepatutnya berfikir bahawa penuaian dari taman anda sendiri tidak ada kaitan dengan kejuruteraan genetik.

Benih yang digunakan oleh penduduk musim panas juga mungkin merupakan hasil idea sains.

Tetapi dalam beberapa kes, produk transgenik tidak lebih berbahaya dan lebih baik daripada yang konvensional.

Jadi, sebagai contoh, ternyata dengan kacang soya - produk pertama yang diubah suai secara genetik yang menerima sijil pendaftaran negeri di Rusia, yang memungkinkan untuk menanam dan menggunakan tanaman ini tanpa halangan. Para saintis telah membuat kesimpulan bahawa kacang soya transgenik adalah lebih mesra alam dan lebih selamat daripada kacang soya konvensional. Racun perosak, racun rumpai dan racun serangga secara tradisinya telah digunakan untuk mengawal rumpai dan perosak yang menjejaskan tanaman ini, dan kacang soya transgenik mengatasi semua kemalangan. Iaitu, kami mendapat, walaupun tidak cukup semula jadi, tetapi produk mesra alam.

Di Amerika Syarikat, penggunaan produk yang diubah suai secara genetik dibenarkan tanpa sebarang sekatan (dan walaupun tanpa petunjuk bahawa ini adalah cetusan idea kejuruteraan genetik). Di negara EU, penjualan produk yang diubah suai dibenarkan dengan syarat ia diberikan label khas. Di negara kita, setiap produk dengan gen yang diubah suai mesti menerima sijil pendaftaran negeri yang mengesahkan keselamatannya. Semuanya kelihatan agak baik. Tetapi dalam praktiknya, semuanya jauh lebih rumit. Produk mungkin mengandungi hanya satu komponen yang diperoleh daripada bahan mentah transgenik. Siapa yang akan memberitahu kami sama ada ia diubah suai sekarang atau tidak.

Memandangkan keadaan ini, doktor dan pakar pemakanan menegaskan bahawa setiap produk tersebut mempunyai label khas yang akan menunjukkan komponen yang diubah suai dan dalam bahagian yang terkandung di dalamnya. Setiap daripada kita mempunyai hak untuk mengetahui apa yang ada di pinggannya. Fenomena seperti pemilihan adalah hasil pembangunan tamadun manusia. Terdapat sisi baik dan buruk di sini, tetapi hakikatnya tidak hilang. Jadi anda perlu mengambil kesempatan daripada penemuan itu. Michurin sahaja memasuki sains sebagai pencipta lebih 300 spesies tumbuhan. Sungguh menakutkan untuk membayangkan apa yang mampu dilakukan oleh saintis moden. Mari kita berharap orang ramai tidak membahayakan diri mereka sendiri, kerana ia telah berlaku lebih daripada sekali ...

Istilah "pemilihan" itu sendiri berasal daripada perkataan Latin "pemilihan". Sains ini mengkaji cara dan kaedah mencipta kumpulan (populasi) organisma yang baru dan menambah baik yang digunakan untuk sokongan hidup manusia. Kita bercakap tentang jenis tumbuhan yang ditanam, baka haiwan domestik dan strain mikroorganisma. Kriteria utama dalam kes ini ialah nilai dan kemampanan ciri dan sifat baharu dalam amalan.

Pembiakan tumbuhan dan haiwan: arahan utama

  • Hasil tinggi varieti tumbuhan, kesuburan dan produktiviti baka haiwan.
  • Ciri kualitatif produk. Dalam kes tumbuhan, ini boleh menjadi rasa, rupa buah-buahan, beri dan sayur-sayuran.
  • Tanda-tanda fisiologi. Dalam tumbuhan, penternak paling kerap memberi perhatian kepada kehadiran precocity, rintangan kemarau, ketahanan musim sejuk, ketahanan terhadap penyakit, perosak dan kesan buruk keadaan iklim.
  • Cara pembangunan yang intensif. Dalam tumbuhan, ini adalah dinamik positif pertumbuhan dan perkembangan apabila membaja, menyiram, dan pada haiwan - "pembayaran" untuk makanan, dll.

Pemilihan pada peringkat sekarang

Pembiakan moden haiwan, tumbuhan dan mikroorganisma, untuk meningkatkan kecekapan, semestinya mengambil kira keperluan pasaran jualan produk pertanian, yang amat penting untuk pembangunan industri tertentu pengeluaran tertentu. Contohnya, membakar roti Kualiti tinggi, dengan rasa yang enak, serbuk elastik dan kerak rapuh yang rangup, harus dibuat daripada jenis gandum lembut yang kuat (berkaca), yang mengandungi sejumlah besar protein dan gluten elastik. Gred tertinggi biskut diperbuat daripada jenis tepung gandum lembut, dan gandum durum paling sesuai untuk pengeluaran pasta.

Anehnya, pemilihan haiwan dan mikroorganisma adalah berkaitan. Hakikatnya ialah keputusan yang terakhir digunakan dalam kawalan biologi patogen dalam haiwan, serta pelbagai jenis tumbuhan yang ditanam.

Contoh pemilihan yang menarik berdasarkan keperluan pasaran ialah penternakan bulu. Penanaman haiwan berbulu, yang berbeza dalam genotip yang berbeza, yang bertanggungjawab untuk warna dan warna bulu, bergantung pada trend fesyen.

Asas teori

Secara umum, pemilihan harus berkembang berdasarkan undang-undang genetik. Ia adalah sains, yang mengkaji mekanisme keturunan dan kebolehubahan, yang memungkinkan, dengan bantuan pelbagai pengaruh, untuk mempengaruhi genotip, yang seterusnya, menentukan set sifat dan ciri organisma.

Juga, metodologi pembiakan menggunakan pencapaian sains lain. Ini adalah sistematik, sitologi, embriologi, fisiologi, biokimia, biologi molekul dan biologi perkembangan individu. Disebabkan oleh kadar pembangunan yang tinggi dalam bidang sains semula jadi di atas, prospek baharu dalam pemilihan dibuka. Malah pada hari ini, penyelidikan dalam bidang genetik mencapai tahap yang baru, di mana adalah mungkin untuk memodelkan ciri-ciri dan sifat-sifat yang diperlukan bagi baka haiwan, jenis tumbuhan dan strain mikroorganisma.

Genetik memainkan peranan penting dalam proses menyelesaikan masalah pembiakan. Ia membolehkan, menggunakan undang-undang keturunan dan kebolehubahan, untuk menjalankan perancangan proses pemilihan dengan cara yang mengambil kira keistimewaan pewarisan ciri-ciri tertentu.

Pemilihan bahan genetik awal

Pemilihan haiwan, tumbuhan dan mikroorganisma boleh berkesan hanya jika bahan sumber dipilih dengan teliti. Iaitu, ketepatan pilihan baka awal, varieti, spesies adalah disebabkan oleh kajian asal usul dan evolusinya dalam konteks sifat dan ciri tersebut yang sepatutnya diberikan kepada hibrid yang dicadangkan. Dalam pencarian borang yang diperlukan dalam urutan yang ketat, keseluruhan kumpulan gen dunia diambil kira. Oleh itu, keutamaan adalah penggunaan borang tempatan dengan ciri dan sifat yang diperlukan. Selanjutnya, tarikan bentuk yang tumbuh di zon geografi atau iklim lain dijalankan, iaitu kaedah pengenalan dan penyesuaian digunakan. Pilihan terakhir ialah kaedah mutagenesis eksperimen dan kejuruteraan genetik.

Pembiakan haiwan: kaedah

Dalam bidang sains ini, kaedah yang paling berkesan sedang dibangunkan dan dikaji untuk membolehkan pembiakan baka baru haiwan domestik dan memperbaiki yang sedia ada.

Pembiakan haiwan mempunyai spesifiknya sendiri, yang disebabkan oleh fakta bahawa haiwan tidak mempunyai keupayaan untuk membiak secara vegetatif dan aseksual. Mereka hanya membiak secara seksual. Dari keadaan ini, ia juga mengikuti bahawa untuk membiak anak, seseorang individu mesti mencapai kematangan seksual, dan ini menjejaskan masa penyelidikan. Juga, kemungkinan pemilihan adalah terhad oleh fakta bahawa, sebagai peraturan, keturunan individu tidak banyak.

Kaedah utama pembiakan baka haiwan baru, serta jenis tumbuhan, boleh dipanggil pemilihan dan hibridisasi.

Pembiakan haiwan, bertujuan untuk membiak baka baru, paling kerap menggunakan bukan massa, tetapi pemilihan individu. Ini disebabkan oleh fakta bahawa menjaga mereka adalah lebih individu berbanding menjaga tumbuhan. Khususnya, kira-kira 10 orang menjaga ternakan 100 individu. Manakala di kawasan di mana ratusan dan ribuan organisma tumbuhan tumbuh, dari 5 hingga 8 penternak bekerja.

Hibridisasi

Salah satu kaedah utama ialah hibridisasi. Dalam kes ini, pemilihan haiwan dilakukan dengan pembiakan dalam, kacukan yang tidak berkaitan dan hibridisasi jauh.

Di bawah pembiakan dalam memahami penghibridan individu yang tergolong dalam baka berlainan spesies yang sama. Kaedah ini membolehkan anda mendapatkan organisma dengan ciri-ciri baru, yang kemudiannya boleh digunakan dalam proses pembiakan baka baru atau memperbaiki yang lama.

Istilah "pembiakbakaan" berasal dari perkataan Inggeris, bermaksud "dalam" dan "membiak". Iaitu, persilangan individu yang tergolong dalam bentuk yang berkait rapat dengan populasi yang sama dijalankan. Dalam kes haiwan, kita bercakap tentang inseminasi organisma yang berkait rapat (ibu, kakak, anak perempuan, dll.). Kesesuaian pembiakan dalam adalah berdasarkan fakta bahawa bentuk asal sifat tertentu diuraikan menjadi beberapa garis tulen. Mereka biasanya mempunyai daya maju yang berkurangan. Tetapi jika garis tulen ini terus bersilang antara satu sama lain, maka heterosis akan diperhatikan. Ini adalah fenomena yang dicirikan oleh penampilan dalam organisma hibrid generasi pertama peningkatan tanda-tanda tertentu. Ini adalah, khususnya, daya maju, produktiviti dan kesuburan.

Pembiakan haiwan, yang kaedahnya mempunyai had yang agak luas, juga menggunakan hibridisasi jauh, yang merupakan proses yang bertentangan secara langsung dengan pembiakan dalam. Dalam kes ini, individu-individu daripada spesies yang berbeza kawin silang. Matlamat hibridisasi jauh boleh dipanggil mendapatkan haiwan yang akan membangunkan sifat prestasi yang berharga.

Contohnya ialah persilangan antara keldai dan kuda, yak dan lawatan. Perlu diingatkan bahawa kacukan selalunya tidak menghasilkan anak.

Penyelidikan oleh M. F. Ivanov

Saintis terkenal Rusia M.F. Ivanov berminat dalam biologi sejak zaman kanak-kanak.

Pembiakan haiwan menjadi objek penyelidikannya apabila dia mengkaji ciri-ciri mekanisme kebolehubahan dan keturunan. Serius berminat dengan topik ini, M.F. Ivanov kemudiannya membangunkan baka baru babi (putih Ukraine). Ia dicirikan oleh produktiviti yang tinggi dan kebolehsuaian yang baik kepada keadaan iklim. Untuk penyeberangan, baka Ukraine tempatan digunakan, yang disesuaikan dengan baik dengan keadaan kewujudan di padang rumput, tetapi mempunyai produktiviti yang rendah dan kualiti daging yang rendah, dan baka putih Inggeris, yang mempunyai produktiviti yang tinggi, tetapi tidak disesuaikan untuk wujud di keadaan setempat. Kaedah metodologi pembiakan dalam, persilangan yang tidak berkaitan, pemilihan jisim individu, dan didikan telah digunakan. Hasil daripada kerja keras jangka panjang, hasil yang positif telah dicapai.

Prospek pembangunan pemilihan

Pada setiap peringkat pembangunan, senarai matlamat dan objektif pembiakan sebagai sains ditentukan oleh keunikan keperluan teknologi pertanian dan penternakan, peringkat perindustrian pengeluaran tanaman dan penternakan. Bagi Persekutuan Rusia, sangat penting untuk mencipta jenis tumbuhan dan baka haiwan yang mengekalkan produktiviti mereka dalam pelbagai keadaan iklim.

Istilah dan konsep asas.

Bahan mentah- garisan, varieti, spesies, genera tumbuhan atau haiwan yang ditanam atau liar dengan kualiti ekonomi atau luaran yang berharga.

Hibridisasi(dari bahasa Yunani. "hibris"- kacukan) - kacukan semula jadi atau tiruan individu yang tergolong dalam garis, varieti, baka, spesies, genera tumbuhan atau haiwan yang berbeza.

Kepelbagaian- satu set tumbuhan yang ditanam daripada spesies yang sama, dicipta secara buatan oleh manusia dan dicirikan oleh: a) ciri keturunan tertentu, b) produktiviti tetap keturunan, c) ciri struktur (morfologi).

baka- satu set haiwan domestik daripada spesies yang sama, dicipta secara buatan oleh manusia dan dicirikan oleh: a) ciri keturunan tertentu, b) produktiviti tetap keturunan, c) luaran.

Talian- anak daripada satu individu pendebungaan sendiri dalam tumbuhan, anak daripada pembiakan dalam haiwan yang mempunyai kebanyakan gen dalam keadaan homozigot.

Pembiakan dalam(intsukht, dalam bahasa Inggeris - "membiak dalam diri sendiri") - persilangan haiwan ternakan yang berkait rapat. Pendebungaan sendiri secara paksa dalam tumbuhan pendebungaan silang.

kemurungan inbreeding- penurunan daya maju dan produktiviti haiwan dan tumbuhan yang diperolehi melalui pembiakan dalam, disebabkan oleh peralihan kebanyakan gen kepada keadaan homozigot.

heterosis- pembangunan berkuasa hibrid yang diperolehi dengan melintasi garis baka (tulen), satu daripadanya adalah homozigot untuk dominan, satu lagi untuk gen resesif.

Pokok pangkal- tumbuhan berakar sendiri (berakar), yang dicantumkan.

Scion- keratan tumbuhan atau tunas yang dicantumkan pada tumbuhan akar asli.

poliploidi- peningkatan berganda dalam set kromosom diploid atau haploid yang disebabkan oleh mutasi.

Mutagenesis(dari lat. "mutasi"- perubahan, perubahan dan Yunani. "genos"- membentuk) - kaedah dalam pemilihan tumbuhan dan mikroorganisma yang lebih tinggi, yang membolehkan anda mendapatkan mutasi secara buatan untuk meningkatkan produktiviti.

Bioteknologi- penggunaan organisma hidup dan proses biologi dalam pengeluaran. Rawatan biologi Air kumbahan, perlindungan biologi tumbuhan, serta sintesis protein makanan, asid amino di bawah keadaan industri, pengeluaran ubat-ubatan yang sebelum ini tidak boleh diakses (hormon insulin, hormon pertumbuhan, interferon), penciptaan varieti tumbuhan baru, baka haiwan, spesies mikrob , dsb. - ini adalah hala tuju utama cabang sains dan industri baharu.

Kejuruteraan genetik- sains yang mencipta gabungan gen baharu dalam molekul DNA. Keupayaan untuk memotong dan menyambung molekul DNA memungkinkan untuk mencipta sel bakteria hibrid dengan gen manusia yang bertanggungjawab untuk sintesis hormon insulin dan interferon. Perkembangan ini digunakan dalam industri farmaseutikal untuk mendapatkan ubat. Dengan bantuan pemindahan gen, tumbuhan dicipta yang tahan terhadap penyakit, keadaan persekitaran yang buruk, dengan kesan fotosintesis yang lebih tinggi dan penetapan nitrogen atmosfera.

UNDANG-UNDANG SIRI HOMOLOGI KEBOLEH UBAH KETURUNAN (N. I. VAVILOV):

Spesies dan genera yang rapat secara genetik dicirikan oleh siri kebolehubahan keturunan yang serupa.

Jadual 53. Pusat asal tumbuhan yang ditanam (menurut N. I. Vavilov)

Nama pusat Kedudukan geografi Tanah air tumbuh-tumbuhan yang ditanam
tropika Asia Selatan India Tropika, Indochina, China Selatan, pulau-pulau Asia Tenggara Beras, tebu, timun, terung, lada hitam, buah sitrus, dsb. (50% daripada tumbuhan yang ditanam)
Asia Timur China Tengah dan Timur, Jepun, Korea, Taiwan Kacang soya, bijirin, soba, tanaman buah-buahan dan sayur-sayuran - plum, ceri, lobak, dll. (20% daripada tumbuhan yang ditanam)
Asia Barat Daya Asia Kecil, Asia tengah, Iran, Afghanistan, India Barat Daya Gandum, rai, kekacang, rami, rami, lobak, lobak merah, bawang putih, anggur, aprikot, pear, dsb. (14% daripada tumbuhan yang ditanam)
Mediterranean Negara-negara di sepanjang pantai Mediterranean Kubis, bit gula, buah zaitun, semanggi, lentil dan rumput ternakan lain (11% daripada tumbuhan yang ditanam)
Abyssinian Tanah tinggi Abyssinian di Afrika Gandum durum, barli, kopi, sorgum, pisang
Amerika Tengah Mexico Selatan Jagung, kapas ruji panjang, koko, labu, tembakau
Andes (Amerika Selatan) Amerika Selatan (di sepanjang pantai barat) Kentang, nanas, semak koka, cinchona

Jadual 54. Kaedah pemilihan utama

Kaedah Pembiakan haiwan pembiakan tumbuhan
Pemilihan pasangan induk Mengikut sifat dan luaran yang bernilai ekonomi (satu set sifat fenotip) Mengikut tempat asalnya (jauh secara geografi) atau jauh secara genetik (tidak berkaitan)
Hibridisasi:
a) tidak berkaitan (pembiakan luar) Pembiakan kacukan baka jauh yang berbeza dalam sifat yang berbeza untuk mendapatkan populasi heterozigot dan manifestasi heterosis. menghasilkan zuriat yang steril Intraspecific, interspecific, intergeneric crossing yang membawa kepada heterosis untuk mendapatkan populasi heterozigot, serta produktiviti yang tinggi
b) berkait rapat (inbreeding) Persilangan antara saudara terdekat untuk menghasilkan garis homozigot (tulen) dengan sifat yang diingini Pendebungaan sendiri dalam tumbuhan pendebungaan silang dengan manipulasi buatan untuk mendapatkan garis homozigot (tulen)
Pilihan:
a) besar-besaran Tidak berkaitan Terpakai kepada tumbuhan pendebungaan silang
b) individu Pemilihan individu yang tegar digunakan mengikut ciri-ciri bernilai ekonomi, daya tahan, luaran Ia digunakan untuk tumbuhan pendebungaan sendiri, garis tulen dibezakan - keturunan satu individu pendebungaan sendiri
Kaedah ujian keturunan Mereka menggunakan kaedah inseminasi buatan dari induk lelaki terbaik, kualiti yang diperiksa untuk banyak keturunan Tidak berkaitan
Pengeluaran eksperimen polipoid Tidak berkaitan Ia digunakan dalam genetik dan pembiakan untuk mendapatkan bentuk yang lebih produktif dan produktif.

Jadual 55. Kaedah pemilihan dan kerja genetik I. V. Michurin

Kaedah Intipati Kaedah Contoh
Hibridisasi jarak biologi:

a) interspesies

Menyeberangi wakil spesies yang berbeza untuk mendapatkan varieti dengan sifat yang dikehendaki Cherry Vladimirskaya X white Winkler cherry \u003d Cherry Krasa Severa ( rasa sedap, ketahanan musim sejuk)
b) intergenerik Menyeberangi wakil genera yang berbeza untuk mendapatkan tumbuhan baru Ceri X ceri burung = Cerapadus
Hibridisasi jarak geografi Menyeberangi wakil zon semula jadi yang berbeza dan kawasan yang jauh secara geografi untuk menanamkan dalam hibrid kualiti yang diingini (rasa, kestabilan) Piano Ussuri X Bere liar pir (Perancis) = Bere musim sejuk Michurina
Pemilihan Berbilang, keras: dari segi saiz, bentuk, ketahanan musim sejuk, sifat imun, kualiti, rasa, warna buah-buahan dan kualiti penyimpanannya Banyak jenis pokok epal dengan rasa yang enak dan hasil yang tinggi telah dimajukan ke utara.
Kaedah mentor Pendidikan dalam anak benih hibrid kualiti yang diingini (intensifikasi penguasaan), yang mana anak benih dicantumkan pada tumbuhan perumah, dari mana mereka ingin mendapatkan kualiti ini. Semakin tua, semakin berkuasa, semakin lama mentor bertindak, semakin kuat pengaruhnya Pokok epal Kitayka (pokok akar) X hibrid (Cina X Kandil-synap) = Kandil-synap (tahan fros)

Bellefleur-Cina (hybrid-rootstock) X Cina (graft) = Bellefleur-Chinese (bertelur varieti lambat masak)

Kaedah Pengantara Dalam penghibridan jauh, untuk mengatasi bukan persilangan, penggunaan spesies liar sebagai perantara Badam Mongolia Liar X pic liar David = Pengantara badam.

Pic Ditanam X Almond Perantara = Pic Hibrid (dipromosikan ke utara)

Pendedahan kepada keadaan persekitaran Apabila membesarkan kacukan muda, perhatian diberikan kepada kaedah menyimpan benih, sifat dan tahap pemakanan, pendedahan kepada suhu rendah, tanah miskin dalam pemakanan, dan pemindahan yang kerap. Pengerasan anak benih hibrid. Pemilihan tumbuhan yang paling tahan lasak
Mencampurkan debunga Untuk mengatasi ketidakserasian interspesifik (ketidakserasian) Debunga tumbuhan induk bercampur dengan bapa yang berdebu, debunganya sendiri merengsakan stigma, dan ia merasakan debunga orang lain

Tugasan dan ujian mengenai topik "Topik 13. "Pemilihan.""

  • Pembiakan dan bioteknologi - Asas genetik. Corak Pewarisan Corak Biologi Am (Gred 9–11)

    Pelajaran: 3 Tugasan: 9 Ujian: 1

  • Ujian pengetahuan akhir mengenai topik Flat, Round dan Annelids - Invertebrata (kecuali Arthropoda) Haiwan (Gred 7)

    Tugasan: 20 Ujian: 2

  • Arah biologi

    Pelajaran: 3 Tugasan: 4 Ujian: 1

  • Kaedah penyelidikan dalam biologi. Peranti peranti pembesar - Biologi - kajian tentang organisma hidup Bakteria. cendawan. Tumbuhan (Gred 5–6)

    Pelajaran: 4 Tugasan: 5 Ujian: 1

  • sel tumbuhan - Struktur sel tumbuhan Bakteria. cendawan. Tumbuhan (Gred 5–6)

    Pelajaran: 1 Tugasan: 7 Ujian: 1

Setelah menyelesaikan topik ini, anda seharusnya dapat:

  1. Berikan definisi: gen, sifat dominan; sifat resesif; alel; kromosom homolog; persilangan monohibrid, persilangan, organisma homozigot dan heterozigot, taburan bebas, penguasaan lengkap dan tidak lengkap, genotip, fenotip.
  2. Dengan menggunakan kekisi Punnett, gambarkan persilangan untuk satu atau dua sifat dan nyatakan nisbah berangka genotip dan fenotip yang sepatutnya dijangkakan dalam keturunan daripada persilangan ini.
  3. Gariskan peraturan pewarisan, pengasingan, dan pengedaran sifat bebas, yang penemuannya merupakan sumbangan Mendel kepada genetik.
  4. Terangkan bagaimana mutasi boleh menjejaskan protein yang dikodkan oleh gen tertentu.
  5. Nyatakan kemungkinan genotip orang dengan kumpulan darah A; DALAM; AB; TENTANG.
  6. Berikan contoh sifat poligenik.
  7. Nyatakan mekanisme kromosom penentuan jantina dan jenis pewarisan gen berkaitan jantina dalam mamalia, gunakan maklumat ini dalam menyelesaikan masalah.
  8. Terangkan perbezaan antara sifat berkaitan jantina dan sifat bergantung kepada jantina; berikan contoh.
  9. Terangkan bagaimana penyakit genetik manusia seperti hemofilia, rabun warna, anemia sel sabit diwarisi.
  10. Namakan ciri-ciri kaedah pembiakan tumbuhan dan haiwan.
  11. Nyatakan arah utama bioteknologi.
  12. Untuk dapat menyelesaikan masalah genetik yang paling mudah menggunakan algoritma ini:

    Algoritma penyelesaian masalah

    • Tentukan sifat dominan dan resesif berdasarkan hasil persilangan generasi pertama (F1) dan kedua (F2) (mengikut keadaan masalah). Masukkan sebutan huruf: A - dominan dan - resesif.
    • Tuliskan genotip individu dengan sifat resesif atau individu dengan genotip yang diketahui oleh keadaan masalah dan gamet.
    • Tuliskan genotip kacukan F1.
    • Buat gambar rajah lintasan kedua. Tulis gamet kacukan F1 dalam grid Punnett secara mendatar dan menegak.
    • Tuliskan genotip anak dalam sel silangan gamet. Tentukan nisbah fenotip dalam F1.

Skim reka bentuk tugas.

Penamaan huruf:
a) sifat dominan _______________
b) sifat resesif _______________

Gamet

F1(genotip generasi pertama)

gamet
? ?

Kekisi Punnett

F2
gamet ? ?
?
?

Nisbah fenotip dalam F2: _____________________________
Jawapan:________________________________

Contoh penyelesaian masalah bagi persilangan monohibrid.

Tugasan."Terdapat dua anak dalam keluarga Ivanov: seorang anak perempuan bermata coklat dan seorang anak lelaki bermata biru. Ibu kepada kanak-kanak ini bermata biru, tetapi ibu bapanya mempunyai mata coklat. Bagaimanakah warna mata diwarisi pada manusia? Apakah genotip semua ahli keluarga? Warna mata ialah sifat autosomal monogenik."

Ciri warna mata dikawal oleh satu gen (mengikut keadaan). Ibu kepada kanak-kanak ini bermata biru, dan ibu bapanya bermata coklat. Ini hanya mungkin dalam kes ITU jika kedua-dua ibu bapa adalah heterozigot, oleh itu, mata coklat mendominasi mata biru. Oleh itu, nenek, datuk, bapa dan anak perempuan mempunyai genotip (Aa), dan ibu dan anak lelaki - aa.

Tugasan."Seekor ayam jantan dengan sikat merah jambu disilangkan dengan dua ayam yang juga mempunyai sikat merah jambu. Yang pertama memberikan 14 ekor ayam, semuanya dengan sikat merah jambu, dan yang kedua - 9 ayam, di mana 7 dengan sikat merah jambu dan 2 dengan daun. sikat.Bentuk sikat ialah ciri autosomal monogenik.Apakah genotip bagi ketiga-tiga ibu bapa?

Sebelum menentukan genotip ibu bapa, adalah perlu untuk mengetahui sifat pewarisan bentuk sikat pada ayam. Apabila seekor ayam jantan dipalang dengan ayam kedua, 2 ekor ayam bersisir berbentuk daun muncul. Ini adalah mungkin apabila ibu bapa adalah heterozigot, oleh itu, boleh diandaikan bahawa sikat berbentuk merah jambu dalam ayam mendominasi yang berbentuk daun. Oleh itu, genotip ayam jantan dan ayam jantan kedua ialah Aa.

Apabila ayam jantan yang sama disilangkan dengan ayam pertama, tiada pembelahan diperhatikan, oleh itu, ayam pertama adalah homozigot - AA.

Tugasan."Dalam keluarga ibu bapa bermata coklat, tangan kanan, lahir kembar persaudaraan, seorang daripadanya bermata coklat kidal, dan seorang lagi bermata biru tangan kanan. Apakah kebarangkalian kelahiran anak seterusnya anak sama dengan ibu bapa mereka?"

Kelahiran kanak-kanak bermata biru dalam ibu bapa bermata coklat menunjukkan resesif warna biru mata, masing-masing, kelahiran anak kidal dalam ibu bapa tangan kanan menunjukkan resesif pemilikan tangan kiri yang lebih baik. berbanding sebelah kanan. Mari kita perkenalkan notasi alel: A - mata coklat, a - Mata biru, B - tangan kanan, c - tangan kiri. Mari tentukan genotip ibu bapa dan anak:

RAaVv x AaVv
F,A_vv, aaB_

A_vv - radikal fenotip, yang menunjukkan bahawa kanak-kanak ini kidal dengan mata coklat. Genotip kanak-kanak ini boleh - Aavv, AAvv.

Penyelesaian lanjut masalah ini dijalankan dengan cara tradisional, dengan membina kekisi Punnett.

ABAvaBAv
ABAABBAAVvAaBBAaVv
AvAAVvAAvvAaVvaww
aBAaBBAaVvaaBBAaVv
avAaVvawwaawwwaww

Digariskan 9 varian keturunan yang kami minati. Jumlah pilihan 16, jadi kebarangkalian untuk mempunyai anak yang kelihatan seperti ibu bapa mereka ialah 9/16.

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Biologi Am". Moscow, "Pencerahan", 2000

  • Topik 10. "Persilangan monohibrid dan dihibrid." §23-24 ms 63-67
  • Topik 11. "Genetik seks." §28-29 ms 71-85
  • Topik 12. “Mutasi dan kebolehubahan pengubahsuaian." §30-31 hlm. 85-90
  • Topik 13. "Pemilihan." §32-34 ms 90-97

Sekolah No. 643

abstrak biologi

"Kaedah Pemilihan"

pelajar kelas 9B

Zharova Anna

Guru Dubovik O. A.

St Petersburg 2008-2009

Kandungan

Kaedah pembiakan tumbuhan

Kaedah pembiakan haiwan

Sejarah pemilihan

Definisi pemilihan, kaedah asas

Pemilihan adalah evolusi yang didorong oleh manusia

N. I. Vavilov

Pembiakan ialah sains kaedah untuk mencipta dan menambah baik baka haiwan, varieti tumbuhan, strain mikroorganisma untuk meningkatkan produktiviti mereka, meningkatkan daya tahan terhadap penyakit, perosak, menyesuaikan diri dengan keadaan tempatan dan banyak lagi. Pembiakan juga dipanggil cabang pertanian yang terlibat dalam pembangunan varieti baru dan kacukan tanaman dan baka haiwan. Kaedah pembiakan utama adalah pemilihan dan hibridisasi, serta mutagenesis (kaedah membentuk dalam pemilihan tumbuhan dan mikroorganisma yang lebih tinggi, yang membolehkan anda memperoleh mutasi secara buatan untuk meningkatkan produktiviti), poliploidi (peningkatan berganda dalam set diploid atau haploid kromosom yang disebabkan oleh mutasi), selular (gabungan kaedah membina sel jenis baharu berdasarkan penanaman, penghibridan dan pembinaan semulanya)dan kejuruteraan genetik (sains yang mencipta kombinasi gen baru dalam molekul DNA). Sebagai peraturan, kaedah ini digabungkan. Bergantung pada kaedah pembiakan spesies, pemilihan jisim atau individu digunakan. Pembiakan kacukan pelbagai jenis tumbuhan dan baka haiwan adalah asas untuk meningkatkan kepelbagaian genetik anak

Kaedah pembiakan tumbuhan

Kaedah utama pembiakan tumbuhan khususnya adalah pemilihan dan hibridisasi. Untuk tumbuhan pendebungaan silang, pemilihan jisim individu dengan sifat yang dikehendaki digunakan. Jika tidak, adalah mustahil untuk mendapatkan bahan untuk penyeberangan selanjutnya. Sekiranya adalah wajar untuk mendapatkan garis tulen - iaitu varieti homogen secara genetik, maka pemilihan individu digunakan, di mana, dengan pendebungaan sendiri, anak diperoleh daripada individu tunggal dengan ciri-ciri yang diingini.

Untuk menyatukan sifat keturunan yang berguna, adalah perlu untuk meningkatkan homozigositas varieti baru. Kadang-kadang pendebungaan sendiri tumbuhan pendebungaan silang digunakan untuk ini. Dalam kes ini, kesan buruk gen resesif mungkin ditunjukkan secara fenotip. Sebab utama untuk ini adalah peralihan banyak gen kepada keadaan homozigot. Dalam mana-mana organisma, gen mutan yang tidak menguntungkan secara beransur-ansur terkumpul dalam genotip. Mereka paling kerap resesif dan tidak kelihatan secara fenotip. Tetapi apabila mereka melakukan pendebungaan sendiri, mereka masuk ke dalam keadaan homozigot, dan perubahan keturunan yang tidak menguntungkan berlaku. Secara semula jadi, dalam tumbuhan yang didebungakan sendiri, gen mutan resesif dengan cepat menjadi homozigot, dan tumbuhan tersebut mati.

Walaupun kesan buruk pendebungaan sendiri, ia sering digunakan dalam tumbuhan pendebungaan silang untuk menghasilkan garisan homozigot ("tulen") dengan ciri yang dikehendaki. Ini membawa kepada penurunan hasil. Walau bagaimanapun, kemudian pendebungaan silang dijalankan di antara garisan pendebungaan sendiri yang berbeza dan akibatnya, dalam beberapa kes, kacukan hasil tinggi diperoleh yang mempunyai sifat yang dikehendaki oleh pembiak baka. Ini adalah kaedah penghibridan antara garisan, di mana kesan heterosis sering diperhatikan (heterosis ialah perkembangan kacukan yang kuat yang diperoleh dengan melintasi garisan "tulen", salah satunya adalah homozigot untuk dominan, satu lagi untuk gen resesif): pertama- kacukan generasi mempunyai hasil yang tinggi dan ketahanan terhadap pengaruh buruk. Heterosis adalah tipikal untuk kacukan generasi pertama, yang diperoleh dengan melintasi bukan sahaja garisan yang berbeza, tetapi juga jenis yang berbeza dan juga spesies. Penyebab utama heterosis adalah penghapusan manifestasi berbahaya gen resesif terkumpul dalam hibrid. Sebab lain ialah gabungan gen dominan individu ibu bapa dalam kacukan dan peningkatan bersama kesannya.

Dalam pembiakan tumbuhan, poliploid eksperimen digunakan secara meluas, kerana poliploid dicirikan oleh pertumbuhan pesat, saiz besar dan hasil yang tinggi. Poliploid buatan diperoleh menggunakan bahan kimia yang memusnahkan gelendong pembahagian, akibatnya kromosom pendua tidak dapat tersebar, kekal dalam satu nukleus.

Apabila mencipta varieti baru menggunakan mutagenesis buatan, penyelidik menggunakan undang-undang siri homolog N. I. Vavilov. Organisma yang telah menerima sifat baharu hasil daripada mutasi dipanggil mutan. Kebanyakan mutan telah mengurangkan daya maju dan disingkirkan dalam proses pemilihan semula jadi. Untuk evolusi atau pemilihan baka dan varieti baharu, individu yang jarang ditemui yang mempunyai mutasi yang menggalakkan atau neutral diperlukan.

Kaedah pembiakan haiwan

Prinsip asas pembiakan haiwan tidak berbeza dengan prinsip pembiakan tumbuhan. Walau bagaimanapun, pemilihan haiwan mempunyai beberapa ciri: mereka hanya dicirikan oleh pembiakan seksual; pada dasarnya sangat perubahan yang jarang berlaku generasi (dalam kebanyakan haiwan selepas beberapa tahun); bilangan individu dalam keturunan adalah kecil.

Salah satu pencapaian terpenting manusia pada awal pembentukan dan perkembangannya (10-12 ribu tahun yang lalu) ialah penciptaan sumber makanan yang berterusan dan boleh dipercayai oleh haiwan liar yang menjinakkan. Faktor utama dalam penjinakkan ialah pemilihan tiruan organisma yang memenuhi keperluan manusia. Haiwan domestik mempunyai ciri-ciri individu yang sangat maju, selalunya tidak berguna atau bahkan membahayakan kewujudannya dalam keadaan semula jadi, tetapi berguna kepada manusia. Oleh itu, dalam keadaan semula jadi, bentuk yang dijinakkan tidak boleh wujud.

Domestikasi disertai dengan pemilihan, pada mulanya tidak sedarkan diri (pemilihan individu yang kelihatan lebih baik, mempunyai perwatakan yang lebih tenang, memiliki kualiti lain yang berharga kepada manusia), kemudian sedar, atau berkaedah. Penggunaan meluas pemilihan kaedah bertujuan untuk pembentukan dalam haiwan kualiti tertentu yang memuaskan hati manusia.

Pemilihan bentuk ibu bapa dan jenis persilangan haiwan dijalankan dengan mengambil kira matlamat yang ditetapkan oleh penternak. Haiwan pembiakan dinilai bukan sahaja oleh tanda-tanda luaran, tetapi juga oleh asal dan kualiti keturunan. Oleh itu, adalah perlu untuk mengetahui silsilah mereka dengan baik. Mengikut ciri-ciri nenek moyang, terutamanya pada garis ibu, seseorang boleh menilai dengan kebarangkalian tertentu tentang genotip pengeluar.

Dalam kerja pembiakan dengan haiwan, dua kaedah persilangan digunakan terutamanya: pembiakan luar (persimpangan tidak berkaitan) dan pembiakan dalam (berkait rapat).

Pembiakan luar antara individu baka yang sama atau baka yang berbeza haiwan, dengan pemilihan yang lebih ketat, membawa kepada pengekalan kualiti berguna dan pengukuhan mereka pada generasi akan datang.

Apabila inbreed, adik beradik lelaki atau perempuan atau ibu bapa dan keturunan digunakan sebagai bentuk awal. Persilangan sedemikian pada tahap tertentu serupa dengan pendebungaan sendiri dalam tumbuhan, yang juga membawa kepada peningkatan homozigositas dan, akibatnya, kepada penyatuan sifat-sifat yang bernilai ekonomi dalam keturunan.

Dalam pembiakan, pembiakan dalam biasanya hanya satu langkah dalam meningkatkan baka. Ini diikuti dengan menyeberangi kacukan interline yang berbeza, akibatnya alel resesif yang tidak diingini dipindahkan ke keadaan heterozigot dan kesan berbahaya daripada pembiakan dalam berkurangan dengan ketara.

Dalam haiwan domestik, seperti pada tumbuhan, fenomena heterosis diperhatikan: semasa pembiakan atau persilangan interspesifik, kacukan generasi pertama mengalami perkembangan yang sangat kuat dan peningkatan daya maju.

Heterosis digunakan secara meluas dalam ternakan ayam dan babi industri, kerana generasi pertama hibrid digunakan secara langsung untuk tujuan ekonomi.

Hibridisasi jauh haiwan domestik adalah kurang cekap daripada tumbuhan. Kacukan interspesifik haiwan selalunya steril. Tetapi dalam beberapa kes, hibridisasi jauh disertai dengan gabungan normal gamet, meiosis normal dan perkembangan selanjutnya embrio, yang memungkinkan untuk mendapatkan beberapa baka yang menggabungkan ciri-ciri berharga kedua-dua spesies yang digunakan dalam hibridisasi.

Sejarah pemilihan

Pada mulanya, pemilihan adalah berdasarkan pemilihan buatan, apabila seseorang memilih tumbuhan atau haiwan yang mempunyai ciri-ciri yang menarik kepadanya. Sehingga abad XVI-XVII. pemilihan berlaku secara tidak sedar, iaitu, seseorang, sebagai contoh, memilih benih gandum yang terbaik dan terbesar untuk disemai, tanpa berfikir bahawa dia mengubah tanaman ke arah yang dia perlukan.

Hanya pada abad yang lalu, manusia, yang belum mengetahui undang-undang genetik, mula menggunakan pemilihan secara sedar atau sengaja, melintasi tumbuhan yang memuaskannya sepenuhnya.

Walau bagaimanapun, dengan kaedah pemilihan, seseorang tidak dapat memperoleh sifat-sifat baru secara asasnya dalam organisma yang dibiakkan, kerana semasa pemilihan adalah mungkin untuk mengasingkan hanya genotip yang sudah wujud dalam populasi. Oleh itu, untuk mendapatkan baka dan jenis haiwan dan tumbuhan baru, hibridisasi (persilangan) digunakan, menyilangkan tumbuhan dengan ciri-ciri yang diingini dan, pada masa hadapan, memilih daripada keturunan individu-individu di mana ciri berfaedah paling ketara.

Para saintis yang telah menyumbang kepada pembangunan pembiakan dan genetik

1) G. Mendel

Saintis Jerman ini meletakkan asas genetik moden, menubuhkan pada tahun 1865 prinsip diskret (discontinuity), pewarisan ciri dan sifat organisma. Dia juga membuktikan kaedah menyeberang (menggunakan kacang sebagai contoh) dan mengesahkan tiga undang-undang, kemudian dinamakan sempena namanya.

2) T. H. Morgan

Pada permulaan abad kedua puluh, ahli biologi Amerika ini mengesahkan teori keturunan kromosom, mengikut mana sifat keturunan ditentukan oleh kromosom - organel nukleus semua sel badan. Saintis itu membuktikan bahawa gen terletak secara linear di antara kromosom dan bahawa gen satu kromosom dikaitkan antara satu sama lain.

3) C. Darwin

Saintis ini, pengasas teori asal usul manusia dari monyet, menjalankan sejumlah besar eksperimen tentang hibridisasi, di mana beberapa teori asal usul manusia ditubuhkan.

4) T. Fairchild

Buat pertama kalinya pada tahun 1717 dia menerima hibrid buatan. Ini adalah kacukan carnation, hasil daripada persilangan dua bentuk ibu bapa yang berbeza.

5) I. I. Gerasimov

Pada tahun 1892, ahli botani Rusia Gerasimov mengkaji kesan suhu pada sel-sel alga hijau Spirogyra dan menemui fenomena yang menakjubkan - perubahan dalam bilangan nukleus dalam sel. Selepas terdedah kepada suhu rendah atau pil tidur, dia memerhatikan penampilan sel tanpa nukleus, serta dengan dua nukleus. Yang pertama tidak lama kemudian mati, dan sel-sel dengan dua nukleus berjaya dibahagikan. Apabila mengira kromosom, ternyata terdapat dua kali lebih banyak daripada dalam sel biasa. Oleh itu, perubahan keturunan yang dikaitkan dengan mutasi genotip telah ditemui, i.e. keseluruhan set kromosom dalam sel. Ia dipanggil poliploidi, dan organisma dengan bilangan kromosom yang meningkat dipanggil poliploid.

5) M. F. Ivanov

Peranan yang luar biasa dalam pembiakan haiwan dimainkan oleh pencapaian pembiak terkenal Soviet Ivanov, yang membangunkan prinsip moden untuk pemilihan dan persilangan baka. Dia sendiri secara meluas memperkenalkan prinsip genetik ke dalam amalan pembiakan, menggabungkannya dengan pemilihan syarat untuk pendidikan dan pemakanan, yang sesuai untuk pembangunan sifat baka. Atas dasar ini, dia mencipta baka haiwan yang luar biasa seperti babi padang rumput Ukraine putih dan rambouillet Askanian.

6) J. Wilmut

Dalam dekad yang lalu, kemungkinan pengklonan jisim buatan haiwan unik yang berharga untuk pertanian telah dikaji secara aktif. Pendekatan utama adalah untuk memindahkan nukleus dari sel somatik diploid ke ovum dari mana nukleusnya sendiri telah dikeluarkan sebelum ini. Telur yang ditukar nukleus dirangsang untuk dihancurkan (selalunya oleh kejutan elektrik) dan diletakkan di dalam haiwan untuk kehamilan. Dengan cara ini, pada tahun 1997 di Scotland, kambing biri-biri Dolly muncul dari nukleus sel diploid dari kelenjar susu biri-biri penderma. Dia menjadi klon pertama yang diperoleh secara buatan daripada mamalia. Kes inilah yang merupakan pencapaian Wilmut dan rakan-rakannya.

7) S. S. Chetverikov

Pada tahun 1920-an, genetik mutasi dan populasi timbul dan mula berkembang. Genetik populasi ialah bidang genetik yang mengkaji faktor utama evolusi - keturunan, kebolehubahan dan pemilihan - dalam keadaan persekitaran tertentu, populasi. Pengasas aliran ini ialah saintis Soviet Chetverikov.

8) N. K. Koltsov

Pada tahun 1930-an, ahli genetik ini mencadangkan bahawa kromosom adalah molekul gergasi, dengan itu menjangkakan kemunculan arah baru dalam sains - genetik molekul.

9) N. I. Vavilov

Saintis Soviet Vavilov menetapkan bahawa perubahan mutasi yang serupa berlaku pada tumbuhan yang berkaitan, contohnya, dalam gandum dalam warna telinga, spinousness. Corak ini dijelaskan oleh komposisi gen yang serupa dalam kromosom spesies yang berkaitan. Penemuan Vavilov dipanggil undang-undang siri homologi. Berdasarkan itu, seseorang boleh meramalkan penampilan perubahan tertentu dalam tumbuhan yang ditanam.

10) I. V. Michurin

Terlibat dalam hibridisasi pokok epal. Terima kasih kepada ini, dia mengeluarkan varieti baru Antonovka enam gram. Dan kacukan epalnya sering dipanggil "epal Michurin"

Contoh pemilihan organisma hidup

Dalam perniagaan bulu, pemilihan mutasi semula jadi yang dibezakan oleh warna baru yang cantik adalah sangat penting. Pemilihan sedemikian sangat cepat memberikan hasil yang positif. Ini boleh ditunjukkan pada baka baru musang: perak-hitam, platinum dan putih. Rubah hitam perak, yang dibawa ke USSR pada tahun 1927, selama 20 tahun kerja pemilihan telah memperoleh beberapa sifat yang membezakannya daripada bentuk asal. Musang platinum dibiakkan dengan pemilihan daripada kumpulan kulit hitam perak yang mempunyai sejumlah besar rambut perak. Musang platinum mempunyai bintik putih yang besar di dada, perut, kaki dan muncung.

Contoh yang baik ialah baka babi yang dibiakkan oleh Academician M.F. Ivanov - Steppe Putih Ukraine. Semasa mencipta baka ini, anak babi tempatan Ukraine digunakan dengan berat yang kecil dan kualiti daging dan lemak yang rendah, tetapi disesuaikan dengan keadaan tempatan. Induk lelaki adalah babi Inggeris putih. Keturunan hibrid sekali lagi disilangkan dengan babi hutan Inggeris, pembiakan dalam digunakan dalam beberapa generasi, pelbagai garis dicipta, dengan persilangan yang diperoleh nenek moyang baka baru, yang tidak berbeza dalam kualiti dan berat daging dari baka Inggeris, dan dalam ketahanan - dari babi Ukraine.

Telah terbukti bahawa sumbangan pembiakan kepada penggandaan hasil tanaman pertanian utama, yang dicapai sejak suku abad yang lalu di negara maju, adalah kira-kira 50%. Yang dipanggil " revolusi hijau»Dalam pertanian Mexico, India dan beberapa negara lain, jenis padi yang tumbuh rendah (dengan ketinggian batang 100-110 cm), separa kerdil (80-100 cm) dan kerdil (60-80 cm) , gandum, dsb. telah diperkenalkan. Mereka dicirikan bukan sahaja oleh rintangan yang tinggi terhadap penginapan, tetapi juga produktiviti tinggi telinga, terutamanya disebabkan oleh peningkatan bilangan bijirin di dalamnya. Varieti sedemikian memberikan hasil melebihi 60 c/ha. Pengeluaran gandum di Mexico dan India dari 1950 hingga 1970 meningkat lebih daripada 8 kali ganda; kawasan yang diusahakan meningkat dua kali ganda dan hasil meningkat empat kali ganda. Jenis gandum yang serupa juga telah dicipta di Rusia (contohnya, Donskaya separuh kerdil dan Mironovskaya bersaiz kecil).

Senarai sumber yang digunakan

1. http://naexamen.ru/answer/11/biol/600.shtml

2. http://www.biorg.ru/metodiselekcii.html

3. http://shkola.lv/index.php?mode=lsntheme&themeid=113

4. http://ru.wikipedia.org/wiki/Selection

5. http://schools.keldysh.ru/school1413/pro_2005/per/Metan.htm

6. http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/163134

7. http://sbio.info/page.php?id=39

8. http://www.beekeeping.orc.ru/Arhiv/a2007/n1007_10.htm


Atas