Основоположники отечественной селекции и выдающиеся отечественные селекционеры реферат
Обновлено: 02.07.2024
Презентация на тему: " Достижения селекционеров нашей страны." — Транскрипт:
1 Достижения селекционеров нашей страны.
2 В нашей стране достигнуты большие, а по некоторым культурам выдающиеся достижения в области селекции. В настоящее время в колхозах и совхозах выращивается около 5 тыс. сортов и гибридов сельскохозяйственных культур. В большинстве случаев это высокоурожайные и ценные сорта, хорошо приспособленные к возделыванию в местных условиях различных зон нашей страны.
3 Путем сложной гибридизации географически отдаленных форм и индивидуального отбора академик П.П. Лукьяненко вывел высокопродуктивные сорта кубанской пшеницы: Безостая 1, Аврора, Кавказ.
4 Академиком В. Н. Ремесло создан замечательный сорт озимой пшеницы Мироновская 808, а затем еще более морозоустойчивые сорта Юбилейная 50, Харьковская 63 и др.
5 Династия мироновских пшениц. В верхнем ряду первая слева Мироновская 808, четвертая Ильичевка Династия Мироновых.
6 Широкой известностью в нашей стране и за рубежом пользуются сорта яровой пшеницы, выведенные А. П. Шехурдиным и В. Н. Мамонтовой: Саратовская 29, Саратовская 36, Саратовская 210 и др., которые возделываются в Сибири, Казахстане, Поволжье и составляют более 50% ярового клина в нашей стране.
7 Исключительную ценность среди этих сортов представляет Саратовская 29. Зерно этого сорта имеет отличные технологические качества и служит стандартом хлебопекарных качеств пшеницы. А. П. Шехурдин, В. Н. Мамонтова с аспирантом
8 Большую ценность представляет сорт мягкой пшеницы Грекум 114, полученный Н. В. Цициным, и многие другие. От скрещивания пшеницы с пыреем Н. В. Цицин получил новый вид пшеницы (Triticum agropynotriticum). Автор сортов пшенично-пырейных гибридов.пшеницы
9 Академик В. С. Пустовойт также методом скрещивания и индивидуального отбора создал на Кубани сорт подсолнечника, содержащий до 50-52% масла в семенах. Академик В.С.Пустовойт
10 В практике улучшения плодово- ягодных культур особое место занимает селекционная работа И. В. Мичурина. Ученый брал родительские растения из отдаленных географических областей, скрещивая их между собой. Подобными методами были выведены такие ценные сорта, как груша Бере зимняя Мичурина (от скрещивания южного сорта груши Бере Рояль и дикой уссурийской груши) и яблони Бельфлер-китайка (от американской яблони Бельфлер желтый и китайской яблони, растущей в Сибири).
11 Важным этапом в работе Мичурина было целенаправленное воспитание гибридных сеянцев. Оно заключалось в том, что в определенный период их развития создавались условия для доминирования признаков одного и подавления признаков другого родителя. Эффективное управление доминированием, которым пользовался И. В. Мичурин, состоит в различных способах обработки почвы внесения удобрений в определенный период развития растения; прививки в крону другого растения и т. д. Применялся и метод ментора воспитание на подвое, т. е. на растении, в крону которого привит черенок. И. В. Мичурин применял также отдаленную гибридизацию. Им получен своеобразный гибрид вишни и черемухи церападус, а также гибрид терна и сливы, яблони и груши, персика и абрикоса. И. В. Мичурин за работой в своем кабинете г.
12 В селекции животных также достигнуты значительные успехи. Создавая украинскую степную породу свиней, академик М. Ф. Иванов в качестве исходных форм для скрещивания выбрал высокопродуктивного хряка и неприхотливую к условиях содержания плодовитую украинскую свинью (матку). Затем он провел возвратное скрещивание полученных гибридов с тем же хряком. Путем дальнейшего скрещивания между собой потомков и последующего многократного индивидуального отбора была получена порода степной белой украинской свиньи. Эта порода сочетала плодовитость с высокой мясной продуктивностью и устойчивостью к неблагоприятным воздействиям окружающей среды.
13 Кроме того, в животноводстве выведены ценные высоко продуктивные породы крупного рогатого скота Костромская, Казахская белоголовая, овец Асканийская, Казахский архаромеринос и многие другие породы, отличающиеся повышенной жизнестойкостью в разнообразных условиях раз- ведения нашей огромной страны. Благодаря селекции получены каракульские овцы, дающие шкурки различной окраски. В птицеводстве созданы линии, используемые для получения гибридов мясного (бройлеры) и яичного направлений.
14 Создание большого числа сортов сельскохозяйственных культур и многочисленных пород домашних животных тем не менее не решает всех проблем, стоящих перед сельским хозяйством. В условиях постоянного прироста населения, непосредственно не занятого в сфере производства сельскохозяйственных продуктов, остается актуальной задача повышения продуктивности существующих и создания новых сортов культурных растений и пород домашних животных.
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.
В области фундаментальных исследований:
ü изучены закономерности адаптивности растений;
ü разработаны методы создания засухоустойчивых сортов полевых культур;
ü предложены методы использования клеточных технологий в селекции и семеноводстве;
ü созданы наборы анеуплодных и изогенных линий пшеницы, осуществлен перенос в пшеницу ценных чужеродных генов, изучены эффекты генов;
ü 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;
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.
У истоков отечественной генетики стояли выдающиеся ученые, которые пришли в новую науку из традиционных биологических дисциплин – зоологии, ботаники, гидробиологии, эмбриологии. Одним из таких пионеров в генетике был Юрий Александрович Филипченко (1882-1930).
Под руководством Филипченко в 1920 г. была организована Лаборатория генетики и экспериментальной зоологии в Петергофском естественнонаучном институте (ПЕНИ) при Петроградском университете.
Он считается основоположником ленинградской генетической школы, которая дала толчок для формирования новых школ (Г.Д. Карпеченко, М.Е. Лобашева).
Важной работой Бюро по евгенике стало изучение наследования одаренности, или, говоря современным языком, социодемографическое обследование научного сообщества Петрограда начала 1920-х гг.
Сергей Сергеевич Четвериков (1880-1959) – выдающийся русский биолог, генетик-эволюционист, сделавший первые шаги в направлении синтеза менделеевской генетики и эволюционной теории Ч. Дарвина.
Четвериков выдвинул предположение о насыщении видов в природе возникающими мутациями и подчеркнул значение генетических процессов (мутация, свободное скрещивание, естественный отбор) и изоляции в видообразовании и эволюции.
В работах 20-х гг. С. С. Четвериков обосновывает основные посылки популяционной генетики:
1) Мутационный процесс в природных условиях протекает точно так же, как и в условиях лаборатории. Поэтому мы вправе распространять по крайней мере некоторые выводы, полученные в лаборатории, на природные ситуации. Один из таких выводов – непрерывное во времени возникновение новых мутаций у всех видов живых организмов, другой – рецессивность большинства вновь появляющихся мутаций по отношению к аллелям дикого типа, распространенным в природных популяциях,
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.
2) Характернейшей чертой природных популяций является преобладание в них панмиксии, что делает возможным приложение Закон Харди – Вайнберга.
Вавилов Николай Иванович (1887-1943) – советский генетик, растениевод, создатель современных научных основ селекции, учения о мировых центрах происхождения культурных растений, их географическом распространении.
С 1920 г. по 1940 г. руководил многочисленными ботанико-агрономическими экспедициями. Во время путешествия по Северной, Центральной и Южной Америке (1930г.,1932-33гг.) Н.И. Вавилов посетил Мексику, Гватемалу, Гондурас, Эквадор, Перу, Чили, Боливию, Бразилию и Аргентину, где провел ценные историко-агрономические исследования. Экспедиции под его руководством открыли новые виды дикого и культурного картофеля, взятые в основу практической селекции.
Открытые им закономерности географического распределения видового и сортового состава в первичных очагах и расселения растений из этих очагов облегчают поиски необходимого растительного материала для селекции.
Материалы и коллекции экспедиций позволили впервые в СССР (1923г.) произвести в разных зонах страны опытные географические посевы культурных растений с целью изучить их изменчивость и дать им эволюционную и селекционную оценку. Таким образом, была заложена основа для организации в СССР государственного сортоиспытания полевых культур.
Под руководством и при участии Вавилова в СССР создана хранящаяся в ВИРе мировая коллекция культурных растений, насчитывающая более 300 тыс. образцов. Многие сорта различных сельскохозяйственных культур, распространенные в СССР, представляют собой результат селекционной работы с соответствующими образцами из коллекции ВИРа.
По инициативе Вавилова в стране стали выращивать новые ценные культуры: джут, тунговое дерево, многолетние эфирномасличные, лекарственные, дубильные, кормовые и другие растения. В 1919 г. обосновал учение об иммунитете растений к инфекционным заболеваниям, показав селекционерам возможности выведения иммунных сортов, среди которых особое значение имеют сорта, одновременно иммунные к нескольким заболеваниям и устойчивые против вредителей.
В 1920 г. сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости у близких видов, родов и даже семейств. Этот закон показывает одну из важнейших закономерностей эволюции, состоящую в том, что у близких видов и родов возникают сходные наследственные изменения. Пользуясь этим законом, по ряду морфологических признаков и свойств одного вида или рода можно предвидеть существование соответствующих форм у другого вида или рода. Закон облегчает селекционерам поиски новых исходных форм для скрещивания и отбора.
Вавилов дал определение линнеевскому виду как обособленной сложной подвижной морфофизиологической системе, связанной в своем генезисе с определенной средой и ареалом (1930г.).
Вавилов обосновал эколого-географические принципы селекции и принципы создания исходного материала для селекции.
По инициативе Вавилова был организован ряд новых научно-исследовательских учреждений. Так, в системе ВАСХНИЛ были созданы; Институт зернового хозяйства Юго-востока Европейской части СССР; Институт продовольства, овощеводства и субтропических культур; институты кормов, кукурузы, картофеля, хлопководства, льна, конопли, масличных культур, сои, виноградарства и чайного дела. Вавилов создал школу растениеводов, генетиков и селекционеров.
Ему принадлежат сочинения: Центры происхождения культурных растений, "Труды по прикладной ботанике и селекции", 1925, том 16, в.2; Научные основы селекции пшеницы, М.-Л., 1935; Селекция как наука, М.-Л., 1934; Ботанико-географические основы селекции, М.-Л., 1935; Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, 2 изд., М.-Л., 1935 и др.
(Бахтеев Ф.Х, 1958)
Кольцов Николай Константинович (1872-1940) – выдающийся русский биолог, автор идеи матричного синтеза.
Серебровский Александр Сергеевич (1892-1948) – выдающийся отечественный генетик. Основные работы в области генетики животных, теории гена, генетики популяций.
А.С. Серебровский является основателем кафедры генетики на биологическом факультете МГУ, которым заведовал с 1930 года и до конца своей жизни.
В 1931 году он организовал во Всесоюзном институте животноводства сектор генетики и селекции.
На рубеже 1920-1930-х годов выдвинул ряд важных теоретических положений: сформулировал гипотезу о делимости гена (и возможности измерения его размеров в единицах кроссинговера), ввел понятие генофонда популяции и заложил основы геногеографии.
Предложил принципиально новый метод борьбы с насекомыми-вредителями, основанный на массовом выпуске самцов вредных видов с генетическими аномалиями (1940). (Коновалов и др., 2007)
Дубинин Николай Петрович (1907-1998) – один из основателей отечественной генетики.
Н.П. Дубинин был основателем Института цитологии и генетики Сибирского отделения АН СССР.
Областью научных интересов Н.П. Дубинина была общая и эволюционная генетика, а также применение генетики в сельском хозяйстве. Вместе с А. С. Серебровским показал дробимость гена, а также явление комплементарности гена.
Опубликовал ряд важных научных работ по структуре и функциям хромосом, показал наличие в популяциях генетического груза летальных и сублетальных мутаций.
Работал также в области космической генетики и над проблемами радиационной генетики.
Автор классического учебника по генетике для студентов биологических специальностей высших учебных заведений. (Дубинин, 1986)
Лобашев Михаил Ефимович (1907-1971) – советский генетик и физиолог.
Ему принадлежат труды по физиологии процессов мутации и рекомбинации, генетике поведения.
Под руководством М.Е. Лобашева кафедра генетики ЛГУ первая в стране после 1948 г. стала давать студентам систематическое образование в области генетики.
Антон Романович Жебрак (1901-1965) – советский генетик и селекционер.
Основные научные работы в области генетики пшениц и гречихи. А.Р. Жебраку удалось получить несколько полиплоидных межвидовых гибридов пшениц. Автор 70 научных работ, в том числе 3 монографий. (Сущеня Л. М. и др.,2001)
Селекция — это наука, разрабатывающая методы получения новых и совершенствования существующих пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.
- повышение продуктивности организмов;
- улучшение качества продукции (вкуса, внешнего вида, химического состава);
- улучшение хозяйственно важных физиологических свойств (устойчивости к болезням и вредителям, отзывчивости на удобрения или корм).
Сорт , порода , штамм — это искусственно созданная устойчивая группа (популяция) живых организмов, имеющая определённые наследственные особенности.
Все особи такой группы имеют сходные морфологические и физиологические признаки, однотипную реакцию на изменение факторов внешней среды, определённый уровень продуктивности.
1. Искусственный отбор используется для сохранения и размножения особей с желаемой комбинацией признаков. Различают массовый и индивидуальный отбор.
При массовом отборе одновременно отбирают большое число особей с нужным признаком, остальные выбраковывают. Это отбор по фенотипу, он не даёт генетически однородного материала. Повторяется многократно.
При индивидуальном отборе (по генотипу) выделяют одну особь с необходимыми признаками и получают от неё потомство.
2. В селекционной работе используют следующие методы гибридизации : инбридинг, аутбридинг и отдалённую гибридизацию.
При инбридинге скрещиваются потомки с родительскими формами или потомки одних и тех же родителей. Этот тип скрещивания применяют для получения чистых линий , т. е. перевода большинства генов в гомозиготное состояние и закрепления ценных признаков. Нежелательным последствием близкородственного скрещивания является инбредная депрессия — снижение продуктивности и жизнеспособности потомства из-за проявления рецессивных мутаций.
При неродственном скрещивании может наблюдаться эффект гетерозиса ( гибридной силы ) — повышение жизнеспособности и продуктивности гибридов по сравнению с родительскими формами. Гетерозис проявляется у гибридов первого поколения и обусловлен переходом большинства генов в гетерозиготное состояние. При этом нежелательные рецессивные мутации становятся скрытыми. При половом размножении в следующих поколениях степень гетерозиготности уменьшается и эффект гибридной силы исчезает. Он может сохраняться только при вегетативном размножении.
Осуществляется с трудом, а полученные гибриды бесплодны из-за затруднения конъюгации хромосом разных видов в профазе \(I\) мейоза. Разработаны методы преодоления бесплодия.
3. Искусственный ( индуцированный ) мутагенез используют для увеличения разнообразия исходного материала. Мутагенез вызывают действием мутагенных факторов, например, рентгеновского облучения. Мутации носят ненаправленный характер, поэтому селекционер отбирает организмы с новыми полезными свойствами.
Геномной мутацией является полиплоидия , т. е. кратное увеличение числа хромосомных наборов. Используется в селекции растений. Большинство современных сортов сельскохозяйственных растений полиплоидны. Их урожайность может быть в несколько раз выше, чем у исходных диплоидных форм. Кроме того, полиплоидия даёт возможность преодолеть бесплодие гибридов, полученных при межвидовой гибридизации.
Искусственно полиплоидию вызывают обработкой растений с помощью колхицина . Это вещество нарушает ход мейоза — оно препятствует формированию нитей веретена деления, из-за чего не происходит расхождения гомологичных хромосом.
Поиск исходного материала облегчает закон гомологических рядов наследственной изменчивости , открытый Н. И. Вавиловым .
Родственные роды и виды живых организмов характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.
Если известны формы изменчивости одного вида, то можно предположить, что подобные формы будут существовать и у других близкородственных видов.
Н. И. Вавилов установил также семь центров происхождения культурных растений и основал мировую коллекцию семян культурных растений и их диких сородичей.
Читайте также: