Успехи в селекции животных доклад

Обновлено: 28.06.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Селекция животных появилась примерно 30 тысяч лет до нашей эры одновременно с развитием процесса одомашнивания представителей дикой фауны. Изначально люди пользовались методом так называемого бессознательного отбора, выбирая тех особей, которые лучше уживались с человеком, могли быть полезны, имели более покладистый характер, были послушны и, что самое важное, могли продолжать свой род в неволе, размножались. Примерно 9 тысяч лет до нашей эры человек стал более тщательно отбирать в животных определенные полезные качества, то есть началась эпоха методического отбора. Именно тогда и начала развиваться селекция растений и животных в более привычном для нас понимании. Но одомашнивание, как и метод отбора, сохраняется до сих пор. К примеру, стоит отметить такую отрасль, как пушное звероводство. Особенности селекции животных Следует выделить особенности селекции животных по сравнению с селекцией растений. Во-первых, представители фауны способны размножаться только половым путем, то есть большую долю в популяции имеют гетерозиготные организмы. Во-вторых, они имеют более продолжительный период половозрелости. Млекопитающие способны к размножению не сразу после рождения, а спустя несколько лет. Третья особенность заключается в том, что у представителей фауны потомства гораздо меньше, чем у растений. Все эти особенности сформировали особенные методы селекции, не присущие для представителей флоры. Конечно, основные методы, к которым относят гибридизацию и отбор, сохранились. Но появились также совершенно другие методы, не применимые к растениям.

Методы селекции Близкородственное скрещивание, или имбридинг, производится за счет спаривания особей, приходящихся друг другу сестрами и братьями или потомками и родителями. В результате необходимый признак может перейти в гомозиготное состояние. Однако следует отметить, что со временем наступает потеря или значительное ухудшение жизнеспособности полученных особей. Межпородное скрещивание, или аутбридинг, необходим для закрепления необходимых человеку качеств, имеющихся у обеих пород. Благодаря аутбридингу было получено огромное множество ценнейших пород, например, белая степная украинская свинья, полученная от скрещивания белого английского хряка с беспородными украинскими свиньями. В результате селекция животных позволила получить породу, отличающуюся большей массой, большим содержанием сала, мяса, а также крайне неприхотливую. Отдаленная гибридизация подразумевает скрещивание пар, которые относятся к разным видам. Данный метод имеет огромный минус: все потомство бесплодно. Но даже эту проблема селекция животных смогла преодолеть. Ярким примером отдаленной гибридизации является мул, который представляет собой помесь осла с кобылой. Мул отличается большой выносливостью осла и покладистым характером лошади. Еще один метод представляет собой искусственное осеменение. Он применяется для того, чтобы получить как можно больше потомства от конкретного производителя. Еще один новый и очень интересный метод – трансплантация эмбрионов. Он основан на довольно сложной медицинской операции, когда у необходимой самки путем гормональной терапии увеличивают количество яйцеклеток. Затем яйцеклетки оплодотворяют, извлекают эмбрионы, которые подсаживают к другим животным, выполняющим роль суррогатной матери, или замораживают при температуре 273 ̊С. Тогда их можно хранить длительный промежуток времени, чтобы иметь возможность использовать в будущем. Таким образом, селекция животных решает одну из самых важных проблем всего человечества – проблему поиска пищи, пропитания. Современная наука позволяет создавать новые виды, которые в большей степени удовлетворяют потребности людей. И наука никогда не стоит на месте.

Человек ведет непрерывный отбор домашних животных, оставляя лучших, более отвечающих своим требованиям (экономическим, эстетическим и др.), используя в потребительских целях менее ценных. Так появилась селекция животных, которая первоначально была бессознательный, а затем постепенно стала принимать характер примитивного методического отбора.

Происхождение домашних животных

Все домашние животные произошли от диких предков. Прежде других животных в середине каменного века была одомашнена собака; предками ее являются волк и, возможно, шакал.

В конце каменного века одомашнены свинья, овца, коза, крупный рогатый скот, позднее — лошадь. Свиньи происходят от диких европейских и азиатских кабанов, овцы — от диких европейских овец, козы — от винторогого козла, крупный рогатый скот — от тура, лошадь — от тарпана и лошади Пржевальского.

Особенности селекции

Благодаря отбору в течение тысячелетий сформировались многочисленные местные породы, приспособленные к специфическим условиям различных территорий обитания человека и его потребностям. В настоящее время при выведении новых и улучшении существующих пород домашних животных селекционеры пользуются в принципе теми же методами, что и в растениеводстве.

Но селекция животных имеет ряд особенностей:

Размножаются половым путем, потому каждая порода является сложной гетерозиготной системой;
оценивают качества самцов, которые у них нельзя проверить внешне (яйценоскость, жирномолочность), по потомству и родителях;
у некоторых видов половое созревание наступает достаточно поздно;
рождается немногочисленное потомство.

Большое значение имеет подбор производителей по хозяйственно ценным признакам и экстерьеру животных. Экстерьер — совокупность фенотипических признаков животных. Принимается во внимание телосложение и соотношение размеров частей тела. Учет экстерьера важен потому, что организм представляет единое целое. Функции организма, его продуктивность тесно связаны со строением тела.

При селекции лошадей, свиней, овец, мясных пород крупного рогатого скота производители оцениваются по фенотипу (экстерьеру) и по качеству происходящего от них потомства.

При селекции крупного рогатого скота молочных пород отбор проводится в три этапа. Предварительный отбор быков основывается на сведениях о молочности матерей, бабок, сестер и признаках экстерьера. Затем оценивают быков по продуктивности потомства.

Наконец, производителей, выявленных как лучших, скрещивают с дочерьми, чтобы выяснить, не являются ли они носителями летальных и других нежелательных генов. Для получения большего потомства от наиболее ценных производителей используется искусственное осеменение.

Современные достижения

В селекции животных используется широкий спектр методов выведения ценных пород. Применяются старые способы, проверенные испытаниями, и новые, разработанные в 20 ст.. Новейшим и перспективным считается клеточная инженерия. В основе лежит передача наследственной информации через соматические клетки. Зоотехники выращивают клонов, которые могли бы стать точной копией предка, с набором соответствующих качеств. В 1997 году, ученым удалось с помощью клонирования вырастить овечку Долли, и несколько других животных.

Цигайская овца

Селекция животных помогла получить ряд ценных пород, их примеры:

Цигайская овца — имеет высокую плодовитость и приноситпримерно 100л молока за четыре месяца;
чёрно-пёстрый вид крупного рогатого скота — дает до 5 тонн молока в год (жирность — 3,6-3,8%);
асканийская овца — отличается быстрым ростом (за полтора года достигает размеров взрослой особи). Настриг шерсти достигает 20-30кг с одного барана.

Виды изменчивости в селекции животных

Изменчивость — различия, которые возникают между представителями одного или разных видов, прародителями и потомством, под воздействием генотипа и окружающей среды.

Выделяют два вида изменчивости:

наследственная — проявляется как изменение генетической информации потомков.
ненаследственная — проявляется изменением фенотипа под влиянием внешних факторов.

Наследственная изменчивость делится на мутационную и комбинативную.

Наследственная изменчивость

Мутационная изменчивость — возникает при воздействии на генетический материал мутагенных факторов. Они возникают спонтанно или в результате влияния температуры, радиации, химических веществ.

Комбинативная изменчивость — характеризуется особым сочетанием генов, которые переходят от родителей потомкам. Для получения новой породы изначально берут несколько пород, после скрещивания которых, в запланированной очередности, получают виды с желаемым набором генов.

Методы

Селекционеры используют следующие способы получения новых видов: внутрипородное разведение (инбридинг), межпородное скрещивание (аутбритинг), гетерозис, испытание производителей по потомству и искусственное осеменение.

Инбридинг (близкородственное скрещивание) — в селекции животных применяют с целью сохранения и улучшения качеств породы. На практике проводится отбор лучших по производительности видов, и выбраковка не соответствующих требованиям пород.

Для инбридинга подбирают пары для скрещивания с тесными родственными связями: братья и сестры, родители и их потомство. Так получают гомозиготные виды, обладающие ценными качествами. Недостаток метода заключается в ослаблении животных, ухудшении адаптивных возможностей и устойчивости к заболеваниям.

Аутбритинг — неродственное скрещивание животных, относящихся к разным породам и видам. Этот способ скрещивания приводит к гетерозису. Цель метода – создание новых пород, которые поддаются в дальнейшем строгому отбору.

С помощью аутбритинга получена немецкая овчарка, которая используется во всех видах служб, отлично сложенная, легко поддается дрессировке.

Гетерозис — наблюдается при скрещивании представителей разных пород в первом поколении. Полученные животные имеют ряд преимуществ по сравнению с родительскими формами. Быстрее растут, дают больше молока или мяса. К примеру, после скрещивания 2 мясных видов кур получают бройлерных кур, способных эффективно набирать массу.

Испытание производителей по потомству — выбирают самцов у которых не проявляются определенные качества и скрещивают их с дочерями. Так проводится оценка качества полученного потомства в сравнении с материнскими.

Искусственное осеменение — метод применяют для оплодотворения самок семенем самых производительных самцов. Половые клетки сохраняют жизнеспособность при низкой температуре длительное время.

Слово "селекция" произошло от лат. "selectio ", что в переводе обозначает "выбор , отбор ". Селекция – это наука, которая разрабатывает новые пути и методы получения сортов растений и их гибридов, пород животных. Это также и отрасль сельского хозяйства, занимающаяся выведением новых сортов и пород с нужными для человека свойствами: высокой продуктивностью, определенными качествами продукции, невосприимчивых к болезням, хорошо приспособленных к тем или иным условиям роста.

Селекция – искусственная эволюция, направляемая волей человека.

(По Н. И. Вавилову)

2. Задачи современной селекции и её методы

Основные методы, применяемые в селекции.

Основа любого сорта растений или породы животных - родоначальник . Его ценность состоит в накоплении в генотипе многих генов, обусловливающих высокую продуктивность или другие нужные качества. Потомство от выдающегося родоначальника, сходное с ним по фенотипу и генотипу составляет линии животных или растений. Они поддерживаются целенаправленным отбором. Особенно отбор применяется в животноводстве, где отбор производителей играет первостепенную роль в племенном деле. В народе говорят: "Производитель - половина стада".

Гибридизация

Гибридизацией называют скрещивание организмов с различной наследственностью. В результате получают новый организм, сочетающий наследственные задатки родителей. Для первого поколения гибридов часто характерен гетерозис. При гетерозисе при скрещивании организмов с разной наследственностью происходит биохимическое обогащение гибрида, у него усиливается обмен веществ. В последующих поколениях эффект гетерозиса постепенно затухает. У вегетативно размножаемых растений (картофель, плодовые и ягодные культуры) возможно закрепление гетерозиса в потомстве. Гибридизацию применяют для получения ценных форм растений и животных. Скрещивание особей, принадлежащих к разным видам, называют отдаленной гибридизацией, а скрещивание подвидов, сортов растений или пород животных - внутривидовой. В зоотехнии (наука о разведении, кормлении, содержании и правильном использовании сельскохозяйственных животных, теоретическая основа животноводства) различают собственно гибридизацию и межпородное скрещивание животных, потомство от которых называется помесным, помесями. Помеси легко скрещиваются между собой и дают потомство.

Процесс гибридизации, преимущественно естественной, наблюдали очень давно. Гибриды от скрещивания лошади с ослом (мул, лошак) существовали уже за 2000 лет до н.э. Искусственные гибриды (при скрещивании гвоздик) впервые получил английский садовод Т. Фэрчайлд в 1717 году. Большое число опытов по гибридизации провел Чарльз Дарвин.

Гибридизацию, особенно форм и сортов в пределах одного вида широко используют в селекции растений, с помощью метода гибридизации создано большинство современных сортов сельскохозяйственных культур.

Полиплоидия

В 1892 году русский ботаник И.И. Герасимов исследовал влияние температуры на клетки зеленой водоросли спирогиры и обнаружил удивительное явление - изменение числа ядер в клетке. После воздействия низкой температурой или снотворным (хлороформом и хлоралгидратом) он наблюдал появление клеток без ядер, а также с двумя ядрами. Первые вскоре погибали, а клетки с двумя ядрами успешно делились. При подсчете хромосом оказалось, что их вдвое больше, чем в обычных клетках. Так было открыто наследственное изменение, связанное с мутацией генотипа, т.е. всего набора хромосом в клетке. Оно получило название полиплоидии, а организмы с увеличенным числом хромосом – полиплоидов.

В природе хорошо отлажены механизмы, обеспечивающие сохранение постоянства генетического материала. Каждая материнская клетка при делении на две дочерние строго распределяет наследственное вещество поровну. При половом размножении новый организм образуется в результате слияния мужской и женской гаметы. Чтоб сохранилось постоянство хромосом у родителей и потомства, каждая гамета должна содержать половину числа хромосом обычной клетки. И в самом деле, происходит уменьшение в два раза числа хромосом, или, как назвали

ученые редукционное деление клетки, при котором в каждую гамету

попадает только одна из двух гомологичных хромосом. Итак, гамета

содержит гаплоидный набор хромосом - т.е. по одной от каждой

гомологичной пары. Все соматические клетки диплоидны. У них два

набора хромосом, из которых один поступил от материнского

организма, а другой от отцовского.

Полиплоидия успешно используется в селекции.

В 20-х годах стало развиваться мутационная генетика - учение о возникновении мутаций, т.е. таких изменений признаков организмов, которые передаются по наследству. Мутации возникают в половых клетках.

Советский ученый Н.И. Вавилов установил, что у родственных растений возникают сходные мутационные изменения, например у пшеницы в окраске колоса, остистости. Эта закономерность объясняется сходным составом генов в хромосомах родственных видов. Открытие Н.И. Вавилова получило название закона гомологических рядов. На основании его можно предвидеть появление тех или иных изменений у культурных растений.

Изменчивость организмов - одно из важнейших проявлений жизни. В природе не существует двух совершенно сходных особей. Различия обусловлены наследственными и внешними факторами. Поэтому изменчивость организмов выражается в двух формах: наследственной и модификационной.

Внешний вид окружающих нас организмов - это результат сложного взаимодействия их наследственной основы и факторов окружающей среды. Каждое растение в разных условиях выглядит по-разному. Например, во влажный год у растений крупные, мясистые листья, а в засушливый - мелкие, тонкие. Если бы листья в сухих условиях оставались такими же крупными, избыточное испарение влаги привело бы к их гибели. Свойство организмов реагировать на изменение окружающей среды названо нормой реакции.

Модификационная изменчивость играет огромную роль в сохранении и распространении вида. Эволюция происходит за счет наследственных изменений, мутаций и рекомбинаций наследственных факторов.

У одного и того же организма стабильность генов различна: один ген может мутировать в несколько раз чаще другого. Различия в мутабельности отмечены не только между разными генами, но и разными формами вида. Склонность к мутированию не одинакова и у разных видов. На частоту мутирования оказывают влияние физиологические и биохимические изменения, происходящие в клетке под влиянием внешних условий. Под действием некоторых внешних факторов количество мутаций увеличивается в сотни раз.

Мутации появляются в клетках любых тканей многоклеточного организма. Если они возникли в половых клетках, их называют генеративными, в клетках других тканей тела соматическими. Ценность мутации различна, она обусловлена типом размножения организма. Генеративные мутации проявляются у зародышей следующего поколения, а соматические - только у той особи, у которой они возникли, и по наследству другому поколению не передаются.

Разновидность соматических мутаций у растений – почковые мутации, появляющиеся в меристемных клетках точки роста стебля. Развившийся из этой клетки побег полностью имеет мутантный признак. Раньше эти мутации называли спортами. Из такого спорта, обнаруженного у сорта яблони Антоновка могилевская белая, И.В. Мичурин получил известный сорт Антоновка шестисотграммовая. Многие лучшие американские сорта яблони также были созданы использованием почковых мутаций. Целый ряд ценных сортов картофеля также происходит из спонтанно возникших форм с соматическими мутациями.

К мутациям принято относить разного рода генетические преобразования, связанные с ядром и цитоплазмой клетки. Причиной мутации могут быть химические изменения гена, мелкие и крупные перестройки хромосом, изменение числа хромосом, а также изменения органелл цитоплазмы. Отсюда название разных типов мутаций. Генные или точковые мутации затрагивают изменения молекулярной структуры молекулы ДНК. Происходит замена или включение одной пары азотистых оснований, а также выпадении нескольких их пар. Результат действия генных мутаций - образование белка нового типа или отсутствие белка из-за препятствия его синтеза. Мутации, связанные с разрывами и перестройками хромосом, называют хромосомными.

Причиной возникновения мутаций в естественных условиях пока с полной достоверностью не установлены. Мутации проводимые искусственным путем происходят за счет воздействия радиацией, действием химических веществ.

Применение селекции

В сельском хозяйстве

В сельском хозяйстве нашей страны усиленно применяется селекция для вывода новых сортов растений. Благодаря ей удалось в десятки раз, по сравнению с 1917 годом повысить урожайность многих видов растений на единицу площади. Растения, выведенные нашими селекционерами успешно выращиваются не только в России, но и за ее пределами. Сорта интенсивного типа, выведенные П.П. Лукьяненко (Безостая-1, Аврора, Кавказ), В.Н. Ремесло (Мироновская-808,Мироновская юбилейная, Ильичевка и др.), с урожайностью в производственных условиях 50-100 ц с 1 га занимает в нашей стране и зарубежом миллионы гектаров.

Благодаря работам советских селекционеров в животноводстве выведены ценные высокопродуктивные породы крупного рогатого скота - костромская, казахская белоголовая; овец - асканийская, красноярская, казахский архаромеринос и др. С помощью селекции получены каракульские овцы, дающие шкурки различной окраски. В птицеводстве созданы линии, используемые для получения скороспелых гибридов мясного (бройлеры) и яичного направлений. Усиливаются работы по селекции новых видов и пород животных, отвечающих требованиям индустриальных технологий животноводства. Совершенствуются племенные и продуктивные качества скота и птицы.

2. Достижения отечественных селекционеров

Сорт озимой пшеницы Бестужая 1 (интенсивного роста), выведенный П.П. Лукьяненко с сотрудниками Краснодарского института сельского хозяйства (методом гибридизации географически отдаленных форм и индивидуального отбора). Урожайность его в производственных условиях 40-50 ц с 1 га. Новые перспективные сорта Лукьяненко – Аврора и Кавказ – еще более продуктивны – 55-70 ц с 1 га. У распространенных сортов В.Н. Ремесло – Мироновская 808, Мироновская Юбилейная, Ильичевка – урожайность на сортоучастках превышает 100 ц с 1 га.

Из сортов яровой пшеницы наибольшую площадь – 26 млн. га – в 1974 г. (около 60% посевов культуры) занимали засухоустойчивые зерна сорта Саратовская 29, Саратовская 210, Саратовская 38 и др. Селекции НИИСХ Юго-Востока (А.П. Шехурдин, В.Н. Мамонтова) известны работы Цицина по отдаленной гибридизации злаков. Им впервые в мире получены пшенично-пырейные гибриды, многолетняя и зернокормовая пшеница. В селекции пшеницы особое внимание уделяется созданию высокоурожайных короткостебельных с комплексом полезных признаков сортов озимой и яровой пшеницы для условий орошаемого земледелия, гибридной пшеницы высокобелковых ржано-пшеничных амридиплоидов (тритикуле).

Достигнуты успехи и в селекции кукурузы. Созданы и районированы на больших площадях высокоурожайные гибриды. Буковинский 303 ТВ. Многие из них в полевых условиях дают 120-150 ц с 1 га зерна. М.Ш. Ходжиновым получены высоколизиновые гибриды (Краснодарский 303 ВЛ, Кубанский 4 ВЛ и др.)

Научно-исследовательский ордена Трудового Красного знамени институт сельского хозяйства Юго-Востока организован в 1910 г.

В сеть института входит четыре опытных станции, государственное опытно-конструкторское бюро и девять опытно-производственных хозяйств. Институт располагает земельными угодьями площадью 110 тыс. га, на которых апробируются адаптивные системы земледелия, новые технологии возделывания и производятся семена высших репродукций районированных и новых сортов полевых культур селекции НИИСХ Юго-Востока в объеме более 50 тыс. тонн ежегодно.

В штате института – 327 человек. Научных сотрудников – 161, из них докторов наук – 13, кандидатов наук – 53.

Основные направления деятельности

1. Теоретические исследования по физиологии, генетике и биохимии засухо-, жаро- и морозоустойчивости полевых культур, генетике репродуктивных систем растений.

2. Усовершенствование биотехнологических методов селекции растений.

3. Селекция полевых культур, сочетающих высокую продуктивность, устойчивость к биотическим и абиотическим стрессорам и качество зерна.

4. Разработка научных основ адаптивно-ландшафтного земледелия и систем рационального использования почвенного плодородия.

5. Разработка низкозатратных, влагосберегающих и экологически безопасных технологий возделывания полевых культур, технических средств и систем защиты растений.

6. Улучшение пород сельскохозяйственных животных, адаптированных к суровым условиям юго-восточного региона России.

Результаты работы

В области фундаментальных исследований:

- изучены закономерности адаптивности растений;

- разработаны методы создания засухоустойчивых сортов полевых культур;

- предложены методы использования клеточных технологий в селекции и семеноводстве;

- созданы наборы анеуплодных и изогенных линий пшеницы, осуществлен перенос в пшеницу ценных чужеродных генов, изучены эффекты генов;

- разработаны модели засухоустойчивых сортов пшеницы, дан физиологический анализ продукционного процесса в посевах пшеницы, усовершенствованы методы оценки сортов на потенциальную продуктивность и устойчивость к стрессорам в полевых условиях.

В области селекции:

Селекционерам института и опытных станций создано 315 сортов. На 200 год в Российский Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, включено 103 сорта и гибрида, которые возделываются на десятках миллионов гектаров:

Озимая мягкая пшеница – Ершовская 10, Саратовская 90, Смуглянка, Саратовская остистая;

Яровая мягкая пшеница – Альбидум 188, Альбидум 28, Альбидум 29, Белянка, Ершовская 32, Л-503, Л-505, Прохоровка, Самсар, Саратовская 29,39,42,55,46,58,60,62,64,66, Юго-Восточная 2;

Яровая твердая пшеница – Валентина, Краснокутка 6,10, Людмила, Саратовская 57,59, Саратовская золотистая, Ник;

Озимая рожь – Саратовская 4,5,6,7, Саратовская крупнозерная;

Яровой ячмень – Нутанс 108,553,642;

Просо – Ильиновское, Саратовское 3,6,8,10;

Нут – краснокутский 28,36,123,195, Юбилейный, Заволжский;

Соя – Соер 1,3,4

Кукуруза – Белозерный 1МВ, Белозерка М, Мова и мн. др.

Подсолнечник – Саратовский 82,85, Скороспелый, Скороспелый 87, Степной 81, Юбилейный 75, ЮВС 2,3;

Сорго зерновое, Сорго сахарное, Люцерна, Эспарцет, Житняк и др.

В области животноводства:

Созданы заводские типы и линии овец цигайской и ставропольской пород, приспособленные к суровым условиям юго-востока. Ведутся исследования по улучшению генетической структуры стад крупного рогатого скота и свиней.

5. Связь селекции с генетикой

Теоретической основой селекции является генетика - наука о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. Она изучает закономерности наследования признаков и свойств родительских форм, разрабатывает методы и приемы управления наследственностью. Применяя их на практике при выведении новых сортов растений и пород животных, человек получает нужные формы организмов, а также управляет их индивидуальным развитием - онтогенезом.

Основы современной генетики заложил чешский ученый Г. Мендель, который в 1865 году установил принцип дискретности, или прерывности, наследовании признаков и свойств организмов. В опытах с горохом исследователь показал, что признаки родительских растений при скрещивании не уничтожаются и не смешиваются а передаются потомству либо в форме, характерной для одного из родителей, либо в промежуточной форме, вновь проявляясь в последующих поколениях в определенных количественных соотношениях. Его опыты доказали также, что существуют материальные носители наследственности, в последствии названные генами. Они особые для каждого организма.

В начале двадцатого века американский биолог Т.Х. Морган обосновал хромосомную теорию наследственности, согласно которой

наследственные признаки определяются хромосомами - органоидами ядра всех клеток организма. Ученый доказал, что гены расположены среди хромосом линейно и что гены одной хромосомы сцеплены между собой. Признак обычно определяется парой хромосом. При образовании половых клеток парные хромосомы расходятся. Полный их набор восстанавливается в оплодотворенной клетке. Таким образом, новый организм получает хромосомы от обоих родителей, а с ними наследует те или иные признаки.

В двадцатых годах возникли и стали развиваться мутационная и популяционная генетики. Популяционная генетика это область генетики, которая изучает основные факторы эволюции - наследственность, изменчивость и отбор - в конкретных условиях внешней среды, популяции. Основателем этого направления был советский ученый С.С. Четвериков. Мутационную генетику мы рассмотрим параллельно с мутагенезом.

В 30-е годы генетик Н.К. Кольцов предположил, что хромосомы - это гигантские молекулы, предвосхитив тем самым появление нового направления в науке - молекулярной генетики.

Позднее было доказано, что хромосомы состоят из белка и молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). В молекулах ДНК и заложена наследственная информация, программа синтеза белков, являющихся основой жизни на Земле.

Современная генетика развивается всесторонне. В ней много направлений. Выделяют генетику микроорганизмов, растений, животных и человека. Генетика тесно связана с другими биологическими науками - эволюционным учением, молекулярной биологией, биохимией. Она является теоретической основой селекции. На основе генетических исследований были разработаны методы получения гибридов кукурузы, подсолнечника, сахарной свеклы, огурца, а также гибридов и помесей животных, обладающих вследствие гетерозиса (гетерозис- это ускорение роста, увеличение размеров, повышение жизнеспособности и продуктивности гибридов первого поколения по сравнению с родительскими организмами) повышенной продуктивностью.

Сельхоз. индустрия

Благодаря селекции животноводы создают новые породы крупного и мелкого рогатого скота, обладающие заданными нужными свойствами. Например, всеми любимое мраморное мясо, получается из голштинской породы КРС, которая была выведена селекционным способом в 1852 году. Современная наука располагает целым спектром методов воздействия на животных посредством скрещивания, использования микроорганизмов и отбора, на равных конкурируя с технологиями генетической модификации организмов.

История развития селекции животных

Большую часть своей истории человек отбирал животных бессознательно, интуитивно ориентируясь на интересующие признаки. Часто выбор падал на самых крупных животных в стаде. И только через века было доказано, какие именно из этих особей являются самыми сильными, выносливыми и хорошо противостоят болезням.

К XVII веку удалось накопить достаточное количество зоотехнической информации, чтобы начать заниматься выведением новых пород сельскохозяйственных животных по заранее намеченной программе подбора и отбора. Наиболее популярным методом стал инбридинг – скрещивание животных, находящихся в кровном родстве. Яркими примерами селекции сельскохозяйственных животных этим методом являются:

Лейстерская овца – английская мясная порода, отличающаяся исключительной скороспелостью;
голландская корова, обладающая высокой производительностью (в среднем 6 тонн молока в год) и замечательными мясными качествами;
“Санта-Гертруда” – выведенная в Шотландии порода КРС мясного направления, достигающая в весе 500-700 кг;
шортгорнская корова – одна из самых древних пород, достигающая в весе 750-1000 кг.

На первых порах бессистемный инбридинг приносил немало вреда, приводя к снижению здоровья животных и их плодовитости. Однако, к концу XIX века селекционерам удалось выявить большинство ошибок, приводящих к вырождению. С этого момента активно используется для закрепления нужных генетических признаков. Целью селекции животных было не только закрепление подходящих особенностей, но и их перенос с одной породы на другую. Так возникла гибридизация – принцип скрещивания особей с желательными признаками и их отбор для последующей фиксации.

С середины XX века большую роль в развитии селекции сыграла генетика. Были созданы методы изучения наследуемости, изменчивости, оценки генотипа, а также генетической корреляции признаков. Сегодня они являются основой современной селекции, позволяя заранее предугадать появление тех или иных признаков.

Достижения современной селекции животных

Современная наука использует полный спектр способов выведения новых пород животных – от самых старых, известных несколько сотен лет, до более современных, появившихся только в XX веке. Развиваются и новые методы селекции животных, наиболее перспективным из которых является клеточная инженерия. Суть его заключается в передаче информации о признаках, характерных для взрослой особи посредством соматических клеток. Благодаря этому достигаются главные цели селекции животных, заключающиеся в выращивании произвольного числа особей с выдающейся продуктивностью.

В настоящее время селекционеры ведут работу над выращиванием клонов, которые могли бы обладать теми же качествами, что и их прародитель. Начиная с 1997 года, когда удалось вырастить всемирно известную овечку Долли, были созданы десятки экспериментальных животных. Венцом совместного творения селекционеров и генетиков стала клонированная китайскими учёными корова с увеличенным слоем жира на мышцах, которая смогла родить здоровое потомство.

Селекция в российском животноводстве

Развитие селекции в отечественном животноводстве происходит более традиционными путями, нежели на западе. Для успешного решения задач общенационального масштаба было основано несколько селекционно-генетических центров. В своей работе они используют все современные методы, кроме клонирования животных, которое по-прежнему вызывает серьёзные споры по всему миру. Отечественные специалисты вывели множество ценных пород, среди которых:

Цигайская овца – обладает высокой плодовитостью (со 100 маток получают 120-150 ягнят) и даёт около 100 л молока за 4 месяца лактации.
Чёрно-пёстрый тип КРС – обеспечивают до 5 тонн молока в год жирностью около 3,6-3,8%.
Асканийская овца – отличается высокой плодовитостью (со 100 маток получают до 150 ягнят) и быстрым ростом (1,5 годовалая овца по весу сравнима со взрослой особью). С асканийских овец можно получить много шерсти. Известен случай, когда настриг шерсти с одного барана весил 30 кг.
Чёрно-пёстрая порода свиней – особи достигают массы 100 кг всего за 180 дней, а приплод составляет от 9 до 12 поросят за опорос.
Архаромеринос – единственная порода отечественных овец, выведенная методом межвидовой гибридизации. В результате получилась крупная, устойчивая к горным условиям особь. Масса баранов достигает 110-115 кг, а маток – 60-65 кг, плодовитость 110-120 ягнят на одну матку.

В настоящее время ведутся серьёзные работы по скрещиванию российской “бурёнки” с голландской коровой, благодаря чему последняя станет более приспособленной к российским климатическим условиям.

Значение селекции для сельского хозяйства трудно переоценить. Если бы люди в своё время не одомашнили животных, наверняка ни о каком развитии цивилизации не могло идти и речи. Если бы животноводство не получало более производительных и здоровых животных, проблема голода на Земле имела глобальные масштабы. Поэтому селекцию можно назвать основной наукой отрасли, которая приносит даже больше пользы, нежели современные методы выращивания, содержания потомства, убоя и доения.

Прорыв в селекции предполагается осуществить в создании сортов, устойчивых к неблагоприятным условиям: засухе, низким температурам, повышенной кислотности почв и болезням. По замыслу, новые сорта будут отвечать уровню мировой селекции, а может и превосходить их.

Создание засухоустойчивых сортов.

Засуха - это бедствие, которое периодически охватывает обширные земледельческие районы нашей страны, где выращивают злаковые культуры. Это Поволжье, Урал, Западная Сибирь, степи центрального Черноземья. Проблема заключается в том, что гены засухоустойчивости и высокой продуктивности редко совмещаются у одного и того же сорта. В нашей стране выведены уникальные сорта яровой пшеницы - Эритроспермум 841 и Саратовская 46, озимой пшеницы - Одесская 26, ярового ячменя Южный. Гены засухоустойчивости несут и многие сорта проса, ячменя, гороха. Однако такие сорта обладают, как правило, невысокой урожайностью. Ввести гены засухоустойчивости в высокоурожайные сорта растений - задача долгой и кропотливой селекционной работы. Начало ей положено в Институте сельского хозяйства Юго-востока, где создана модель засухоустойчивого сорта яровой пшеницы, обладающая физиологическими особенностями высокоурожайного растения.

Сочетание морозостойкости и продуктивности сортов.

В нашей стране длительным отбором в условиях суровых зим созданы самые морозостойкие в мире сорта озимой пшеницы: Ульяновка, Лютесценс 329, Алабасская. Потенциал их урожайности невысок, но они выдерживают отрицательные температуры на 2-3 градуса ниже, чем лучшие высокопродуктивные сорта, и служат бесценным материалом в селекции на морозостойкость.

Создание сорта пшеницы Безостая - 1.

Сорт озимой пшеницы Безостая - 1, выведенный советским селекционером П. П. Лукьяненко путем многоступенчатой гибридизации, комбинирует в себе ценные наследственные качества ряда сортов и форм пшеницы.

От аргентинской яровой пшеницы Клейн - 33 Безостая - 1 унаследовала низкорослость, скороспелость, устойчивость к ржавчине; от сорта Лютесценс - 17 - озимость. Принцип выведения сорта Безостая - 1 заключается в умелом подборе для скрещивания соответствующих требованиям исходных сортов и в отборе среди расщепляющего потомства F₂ и F₃ наиболее ценных линий, которых оказалось не более 5-10 % от общего количества проверенных. В Безостой - 1 сосредоточен ценнейший набор генов, который будет долго использоваться при создании новых сортов.

По пути самоопыления кукурузы была получен гибрид ВИР - 42. Вывел его в 1934 году Иван Васильевич Кожухов. А в 1929 году ученик Н. И. Вавилова М. И. Хаджинов нашел в посевах кукурузы растения с мужской стерильностью.

Достижения в селекции животных.

К настоящему времени в нашей стране выведены 12 пород крупнорогатого скота, 16 пород свиней, 32 породы овец, 12 пород лошадей, 7 пород птиц.

Одна из известнейших пород кур - орловская. Она получена в результате скрещивания малайских бойцовых и местных бородатых кур, получилась весьма удачной. Мускулистые, с красивой осанкой, орловские имеют разную окраску: белую, черную, полосатую, ситцевую и махагоновую (цвета красного дерева). Главное их достоинство - способность хорошо переносить дождливую погоду и сильные морозы. Яйца довольно крупные, но несутся они не очень часто (160 яиц в год). Правда, английским селекционерам удалось повысить эту цифру до 200. А мировой рекорд для этой породы - 366 яиц в год.

Полосатые плимутроки. Они родом из Америки, где были выведены в середине прошлого столетия. Вкусное мясо и приличная яйценоскость, крепость и выносливость стали причиной их широкого распространения. Правда, есть у них недостаток: цыплята долго не оперяются. Поэтому в послевоенные годы стали популярны выведенные от плимутроков амроксы. Они несколько крупнее, приносят больше яиц, а главное - их цыплята оперяются в пятинедельный срок.

Из мясных пород многие предпочитают виандотов. Хотя они несут до 180 яиц в год, но популярность их связана с очень нежным и вкусным мясом. Первые виандоты, выведенные в США в конце прошлого века, были серебристыми. Сегодня встречаются особи белые и черные, желтые и голубые, полосатые и куропатчатые…

При скрещивании яков и домашних коров получаются гибриды, но самцы бесплодны. А вот зебу и домашние коровы прекрасно скрещиваются и дают богатый материал для селекции - так удалось создать знаменитую породу коров Санта-Гертруда, которая сочетает высокую мясную продуктивность домашних коров и повышенную жирность молока зебу. Кроме того, подобно зебу, коровы породы Санта-Гертруда не страдают болезнями, вызываемыми паразитами.

Основные направления в селекции крупного рогатого скота - это увеличение массы тела для мясных пород и увеличение выработки молока для молочных, а также скороспелость и быстрый рост потомства. Не мене важны и чисто эстетические особенности: однотонная бурая окраска шерсти сменилась разнообразием черных, палевых, рыжих, коричневых, серых, пятнистых расцветок.

Рекорды молочной продуктивности - у коров джерсейской и голштинфризской пород. Так, от коров голштинфризской породы надаивают в год до 25000 кг молока. Одна корова-рекордистка дала в сутки 104 кг молока, а её соплеменница - 47 кг.

Коровы джерсейской породы дают молока несколько меньше, но жирность молока достигает 6%. Эту породу легко можно отличить по красивым, на выкате, глазам.

Самая распространенная порода коров в нашей стране - черно-пестрая, которая происходит от голландских племенных коров. Это порода мясно-молочного направления. На втором месте по распространенности в России - коровы симментальской породы, затем следует красная степная и холмогорская, старинная отечественная порода молочного направления. Всего же в России разводят более 40 пород КРС.

Основные научные достижения Средневековья: Ситуация в средневековой науке стала меняться к лучшему с.

Примеры решений задач по астрономии: Фокусное расстояние объектива телескопа составляет 900 мм, а фокусное .

Основные признаки растений: В современном мире насчитывают более 550 тыс. видов растений. Они составляют около.

Читайте также: