Селекция является одной из самых современных и перспективных наук. Благодаря ее достижениям уже созданы новые виды живых организмов, которые принесли много пользы человечеству. Предмет изучения, задачи и основные направления селекции будут рассмотрены в нашей статье.
Предмет и задачи селекции
Что служит предметом селекции? Это наука о совершенствовании существующих и выведении новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов. Ее предметом служит изучение и претворение на практике специфических закономерностей их эволюции. Достижения современной селекции насчитывают десятки тысяч полезных для человека организмов. Теоретической основой данного направления является другая наука - генетика. Она рассматривает особенности наследственности и изменчивости всего живого.
Основными задачами селекции является выведение более урожайных сортов растений и плодовитых видов животных. Причем ученые пытаются вывести особи, которые будут неприхотливы к условиям среды обитания и их изменению в неблагоприятную для них сторону. К микроорганизмам предъявляются также высокие требования. Это стойкость к мутационным процессам и скорость деления полезных бактериальных клеток.
Основные методы селекции
Что служит предметом селекции, мы выяснили. Но поскольку все изучаемые организмы значительно отличаются между собой по структуре и особенностям, к каждому из них применяются различные группы методов. С давних времен еще неосознанно человек использовал отбор. В селекции это основной метод. Наряду с ним используют гибридизацию и действие мутагенов. На современном этапе развития применяют принципиально новые экспериментальные методы - генную и клеточную инженерию.
Биотехнология
В настоящее время биологические процессы и системы получили масштаб промышленного производства. В результате получены высокоэффективные формы микроорганизмов, культуры клеток и тканей растений и животных. Причем достижения современной селекции позволяют получать естественный продукт с заранее заданными свойствами.
Особенности селекции растений
Итак, ценная исходная форма - вот что служит предметом селекции. Однако особенности строения растений позволяют применять только определенные методы для создания новых признаков на основе исходных. Это инбридинг, полиплоидия, мутагенез и гибридизация. Среди них можно выделить более традиционные. Это различные виды отбора, а также гибридизация. Чтобы вывести новый сорт с предполагаемыми качествами, необходимо провести сложную работу. Она заключается в подборе ценных исходных форм и гибридизации с последующим отбором. Таким способом в результате скрещивания яблонь с ценными вкусовыми и морозоустойчивыми качествами были получены сорта, сочетающие в себе ценные свойства гибридов.
Эффективным в селекции растений является и метод гетерозиса. Для этого необходимо вывести независимые ряды чистых линий, а после скрестить их между собой. В результате получают более урожайные сорта многих плодовых и кормовых культур.
Явление полиплоидии заключается в кратном увеличении числа хромосом. Первоначально это происходило в природе естественным путем при воздействии на растения мутагенов. На современном этапе селекционеры чаще всего действуют на диплоидные клетки алкалоидом колхицином. Полученные формы имеют повышенную плодовитость по сравнению с исходными. А генотип их изменен на тетраплоидный.
Селекция животных
В селекции животных применяют несколько иные методы, потому что они не способны к вегетативному размножению. Используют ученые в основном индивидуальный отбор и два вида гибридизации. При родственном скрещивании наблюдается повышение гомозиготности, приводящее к вырождению вида и потере его ценных качеств. Чтобы избежать этого, селекционеры чередуют близко- и неродственное скрещивание. Ценные особи удалось получить ученым при скрещивании особей разных видов. Примерами таких достижений селекции являются гибрид осла и лошади - мул, яка и коровы - хайнак. Проблемой является то, что большинство особей, полученных от такого скрещивания, стерильны и не способны давать плодовитое потомство. Исключением из этого правила являются лигр и тигролев, самки которых способны к дальнейшему размножению.
Микроорганизмы и особенности их селекции
А теперь давайте выясним, что служит предметом селекции микроорганизмов. Это все виды прокариотических бактерий, простейшие, одноклеточные грибы и низшие растения - водоросли. Многие из них являются источниками лекарственных средств, кормовых добавок, удобрений, используются в виноделии, производстве хлеба и молочных продуктов. Для того чтобы передать ценный и продуктивный штамм в промышленное производство, необходимо пройти несколько этапов. Сначала выявляются самые стабильные клетки. В основе этого отбора лежит наследственная изменчивость. Далее ценные штаммы обрабатывают мутагенами. После необходимо выявить самые продуктивные клетки с уже измененным генотипом. Отобранные клоны подвергаются многократному пересеву на новую питательную среду. И уже отобранные штаммы размножают в промышленном масштабе.
Перспективы развития биотехнологии
Достижения современной селекции уже помогли решить множество важнейших проблем. К примеру, вновь выведенные, более продуктивные сорта растений и породы животных помогают обеспечить продовольствием районы планеты, которые особо в нем нуждаются.
Использование биогумуса и удобрений, созданных на основе хемотрофов и дождевых червей, обеспечивают ускоренный прирост растительной массы. При использовании данных веществ, полученных селекционерами, почва эффективнее снабжается азотом и фитогормонами.
В размножении растений все чаще используют метод культуры тканей, в результате которого можно получить посадочный материал, не зараженный вирусами. На основе микроорганизмов в последнее время селекционерами созданы новые кормовые белки, которые лучше усваиваются животными.
Селекция является и важной частью современной фармацевтической промышленности. С помощью биосинтеза получают гормоны, антибиотики и ферменты.
Итак, предметом селекции являются методы, благодаря которым можно повысить продуктивность сельского хозяйства, пищевой и фармацевтической промышленности. В настоящее время благодаря достижениям современной науки созданы сорта, породы и микроорганизмы, благодаря которым будут решены многие проблемы человечества.
