Развитие селекции в отечественном животноводстве реферат
Обновлено: 05.07.2024
Селекционный процесс разбивается на три отрасли: селекция в растениеводстве, селекция в животноводстве и селекция микроорганизмов. Отыскать определенный ген, извлечь его из клетки, вживить в другую клетку и получить абсолютно новый организм, идеально отвечающий всем требованиям, – о таком можно только мечтать. Найди нужное сочетание генов, и картофель перестанет бояться колорадского жука, пшеница – дождей и заморозков, соя даст невиданные урожаи, в помидорах будет вдвое больше β-каротина, капуста брокколи начнет тормозить рост раковых клеток, куры осчастливят нас яйцами, богатыми полиненасыщенными жирными кислотами, которые есть только в рыбе. Да мало ли чего еще можно добиться, манипулируя генным кодом!
Файлы: 1 файл
биология.docx
Разведение животных является одной из самых древних областей человеческой деятельности. Еще до появления науки о селекции люди занимались разведением животных в приусадебных хозяйствах, повышая их продуктивность путем рационального кормления и содержания. С развитием производства, изменением социальных условий, когда у человека появилась потребность усовершенствовать приемы разведения животных и увеличить их продуктивность, начала развиваться и наука о селекции, а в последующем наука о генетике сельскохозяйственных животных.
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. Теоретическая основа селекции – генетика и разрабатываемые ею закономерности наследственности и изменчивости организмов. Эволюционная теория Чарльза Дарвина, законы Грегори Менделя, учения о чистых линиях и мутациях позволили селекционерам разработать методы управления наследственностью растительных и животными организмов. Большую роль в селекционной практике играет гибридологический анализ. Селекция как основа повышения продуктивности сельскохозяйственных животных играет важную роль в обеспечении продовольственной безопасности. Как известно, среди сельскохозяйственных животных крупный рогатый скот (КРС) является доминирующим источником производства молока и мяса.
Селекционный процесс разбивается на три отрасли: селекция в растениеводстве, селекция в животноводстве и селекция микроорганизмов.
Отыскать определенный ген, извлечь его из клетки, вживить в другую клетку и получить абсолютно новый организм, идеально отвечающий всем требованиям, – о таком можно только мечтать. Найди нужное сочетание генов, и картофель перестанет бояться колорадского жука, пшеница – дождей и заморозков, соя даст невиданные урожаи, в помидорах будет вдвое больше β-каротина, капуста брокколи начнет тормозить рост раковых клеток, куры осчастливят нас яйцами, богатыми полиненасыщенными жирными кислотами, которые есть только в рыбе. Да мало ли чего еще можно добиться, манипулируя генным кодом!
1 Основные методы применимые в селекции.
Основа любого сорта растений или породы животных – родоначальник. Его ценность в накоплении многих генов, обусловливающих высокую продуктивность или другие нужные качества в генотипе. 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".
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 зоотехнии1 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.
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 дочерних 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 весьма 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. 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.
2 Селекция в животноводстве
Селекция животных имеет некоторые особенности: для них характерно только половое размножение; в основном очень редкая смена поколений (у большинства животных через несколько лет); количество особей в потомстве невелико. Поэтому в селекционной работе с животными важное значение приобретает анализ совокупности внешних признаков, или экстерьера, характерного для той или иной породы.
2.1 Одомашнивание животных.
Одним из важнейших достижений человека на заре его становления и развития (10—12 тыс. лет назад) было создание постоянного и достаточно надежного источника продуктов питания путем одомашнивания диких животных. Главным фактором одомашнивания служит искусственный отбор организмов, отвечающих требованиям человека. У домашних животных весьма развиты отдельные признаки, часто бесполезные или даже вредные для их существования в естественных условиях, но полезные для человека. Например, способность некоторых пород кур давать более 300 яиц в год лишена биологического смысла, поскольку такое количество яиц курица не сможет высиживать. Поэтому в естественных условиях одомашненные формы существовать не могут.
Одомашнивание привело к ослаблению действия стабилизирующего отбора, что резко повысило уровень изменчивости и расширило его спектр. При этом одомашнивание сопровождалось отбором, вначале бессознательным (отбор тех особей, которые лучше выглядели, имели более спокойный нрав, обладали другими ценными для человека качествами), затем осознанным, или методическим. Широкое использование методического отбора направлено на формирование у животных определенных качеств, удовлетворяющих человека.
Процесс одомашнивания новых животных для удовлетворения потребностей человека продолжается и в наше время. Например, для получения модной и высококачественной пушнины создана новая отрасль животноводства — пушное звероводство.
2.2 Отбор и типы скрещивания.
Отбор родительских форм и типы скрещивания животных проводятся с учетом цели, поставленной селекционером. Это может быть целенаправленное получение определенного экстерьера, повышение молочности, жирности молока, качества мяса и т. д. Разводимые животные оцениваются не только по внешним признакам, но и по происхождению и качеству потомства. Поэтому необходимо хорошо знать их родословную. В племенных хозяйствах при подборе производителей всегда ведется учет родословных, в которых оцениваются экстерьерные особенности и продуктивность родительских форм в течение ряда поколений. По признакам предков, особенно по материнской линии, можно судить с известной вероятностью о генотипе производителей
В селекционной работе с животными применяют в основном два способа скрещивания: аутбридинг и инбридинг.
. Аутбридинг, или неродственное скрещивание между особями одной породы или разных пород животных, при дальнейшем строгом отборе приводит к поддержанию полезных качеств и к усилению их в раду следующих поколений.
При инбридинге в качестве исходных форм используются братья и сестры или родители и потомство (отец—дочь, мать—сын, двоюродные братья—сестры и т. д.). Такое скрещивание в определенной степени аналогично самоопылению у растений, которое также приводит к повышению гомозиготности и, как следствие, к закреплению хозяйственно ценных признаков у потомков. При этом гомозиготизация по генам, контролирующим изучаемый признак, происходит тем быстрее, чем более близкородственное скрещивание используют при инбридинге. Однако гомозиготизация при инбридинге, как и в случае растений, ведет к ослаблению животных, снижает их устойчивость к воздействию среды, повышает заболеваемость. Во избежание этого необходимо проводить строгий отбор особей, обладающих ценными хозяйственными признаками.
В селекции инбридинг обычно является лишь одним из этапов улучшения породы. За ним следует скрещивание разных межлинейных гибридов, в результате которого нежелательные рецессивные аллели переводятся в гетерозиготное состояние и вредные последствия близкородственного скрещивания заметно снижаются.
У домашних животных, как и у растений, наблюдается явление гетерозиса: при межпородных или межвидовых скрещиваниях у гибридов первого поколения происходит особенно мощное развитие и повышение жизнеспособности. Классическим примером проявления гетерозиса является мул — гибрид кобылы и осла. Это сильное, выносливое животное, которое может использоваться в значительно более трудных условиях, чем родительские формы.
Слово "селекция" произошло от лат. "selectio",что в переводе обозначает "выбор, отбор". Селекция (от лат. selectio-выбор, отбор) - это наука о методах создания новых сортов растений и пород животных. По Н. И. Вавилову, селекция — это эволюция, направляемая волей человека. Для успешной селекционной работы учитывают:
1) исходное сортовое и видовое разнообразие растений и животных — объектов селекционной работы,
2) мутации и роль среды в проявлении и развитии изучаемых признаков,
3) закономерности наследования при гибридизации,
4) формы искусственного отбора (массовый и индивидуальный).
В животноводстве ведётся селекция на продуктивность и качество продукции (жирномолочность, белковость и аминокислотный состав молока, длину и тонину шерсти, крупность яиц), плодовитость (особенно в овцеводстве и свиноводстве), окраску шкурок, приспособленность к местным условиям и др.
Основные методы, применяемые в селекции:
-Отбор (массовый и индивидуальный) составляет сущность селекционной работы и ведётся по комплексу свойств и признаков.
К задачам современной селекции относится создание новых и улучшение уже существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов.
Многолетняя селекционная работа позволила вывести много десятков пород домашних кур, отличающихся высокой яйценоскостью, большим весом, яркой окраской и т. п. А их единый предок — банкивская кура из Юго-Восточной Азии. На территории России не растут дикие представители рода крыжовник. Однако на основе вида крыжовник отклоненный, встречающийся на Западной Украине и Кавказе, получено более 300 сортов, многие из которых прекрасно плодоносят в России.
Выдающийся генетик и селекционер академик Н. И. Вавилов писал, что селекционеры должны изучать и учитывать в своей работе следующие основные факторы: исходное сортовое и видовое разнообразие растений и животных; наследственную изменчивость; роль среды в развитии и проявлении нужных селекционеру признаков; закономерности наследования при гибридизации; формы искусственного отбора, направленные на выделение и закрепление необходимых признаков.История селекции.
Первоначально в основе селекции лежал искусственный отбор, когда человек отбирает растения или животных с интересующими его признаками. До XVI—XVII веков отбор происходил бессознательно: то есть человек, например, отбирал для посева лучшие, самые крупные семена пшеницы, не задумываясь о том, что он изменяет растения в нужном ему направлении.
Только в последнее столетие человек, ещё не зная законов генетики, стал использовать отбор сознательно или целенаправленно, скрещивая те растения, которые удовлетворяли его в наибольшей степени.
Однако методом отбора человек не может получить принципиально новых свойств у разводимых организмов, так как при отборе можно выделить только те генотипы, которые уже существуют в популяции. Поэтому для получения новых пород и сортов животных и растений применяют гибридизацию, скрещивая растения с желательными признаками и в дальнейшем отбирая из потомства те особи, у которых полезные свойства выражены наиболее сильно. Например, один сорт пшеницы отличается прочным стволом и устойчив к полеганию, а сорт с тонкой соломиной не заражается стеблевой ржавчиной. При скрещивании растений из двух сортов в потомстве возникают различные комбинации признаков. Но отбирают именно те растения, которые одновременно имеют прочную соломину и не болеют стеблевой ржавчиной. Так создается новый сорт.
Гибридизация в животноводстве.
В зоотехнии различают собственно гибридизацию и межпородное скрещивание животных, потомство от которых, в отличие от гибридного, называют помесным. Помеси легко скрещиваются между собой и дают потомство; гибридные животные зачастую с трудом могут быть получены, а полученные гибриды нередко оказываются частично пли полностью бесплодными, что затрудняет или делает невозможным дальнейшее их разведение. Трудности гибридизации вызываются многими факторами: -отличиями в строении половых органов у разных видов животных, затрудняющими акт спаривания; -отсутствием полового рефлекса у самца на самку др. вида; -гибелью сперматозоидов в половых путях самок другого вида; -отсутствием реакции сперматозоидов на яйцеклетку самок другого вида, делающим невозможным оплодотворение; - гибелью зиготы; нарушениями в развитии плода, приводящими к появлению уродов; полным или частичным бесплодием гибридов и т.п. В результате применения искусственного осеменения животных при гибридизации первые две из перечисленных трудностей получения гибридов устранены. По вопросу о преодолении нескрещиваемости разных видов при гибридизации, вызванной др. причинами, известны лишь единичные эксперименты, недостаточно проверенные или имеющие методические погрешности. При полном бесплодии не дают потомства оба пола гибридов, при частичном — бесплоден один пол, у млекопитающих обычно самцы. Из-за бесплодия самцов дальнейшее разведение гибридов проводят путём скрещивания гибридных самок с самцами одного из исходных видов, что нередко приводит к утере ценных особенностей гибридов. У гибридного потомства часто возникает явление гетерозиса (повышенной жизненной силы), более резко выраженного, чем у помесей. Наиболее древними в практике животноводства являются гибриды лошади с ослом (мул, лошак) и зеброй (зеброид), одногорбого верблюда с двугорбым (нар), яка и зебу с крупным рогатым скотом. Гибридные животные, как правило, превосходят родительские формы по многим хозяйственным полезным качествам: работоспособности, выносливости, продуктивности и др. В США скрещиванием быков браманского зебу (Индия) с коровами шортгорнской породы получена специализированная мясная порода крупного рогатого скота санта-гертруда (завезена в СССР). В Аскании-Нова путём гибридизации красного степного скота с зебу получен зебувидный скот, отличающийся более высоким содержанием жира в молоке и более устойчивый к пироплазмозу, чем скот красной степной породы. Получены гибриды крупного рогатого скота с гаялом, зубром, бизоном, а также гибриды зубра с бизоном (зубробизоны), бизона с яком, зебу, гаялом. Попытки гибридизации буйвола с крупным рогатым скотом не удаются. В свиноводстве практикуется в основном гибридизация домашних свиней с диким кабаном для укрепления телосложения свиней культурных пород и улучшения их приспособленности к местным условиям.
Гибридные животные: 1 — зебу аравийский; 2 — корова красной степной породы; 3 — корова, гибрид первого поколения между зебу и красной степной породой крупного рогатого скота.
Гибридные животные: 1 — дикий баран архар; 2 — овца породы прекос; 3 — баран породы архаромеринос
Гибридные животные: 1 — одногорбый верблюд (дромедар); 2 — двугорбый верблюд (бактриан); 3 — нар, гибрид первого поколения между дромедаром и бактрианом.
Гибридизация даёт возможность искусственно создавать исходный материал, объединять в одном организме свойства и признаки родительских форм, исправлять отдельные недостатки сорта или породы. При гибридизации, особенно отдалённой (например, географически отдалённых форм, разных видов и даже родов), можно получать новые формы, не похожие на исходные. Подбор пар для скрещивания часто определяет успех последующей селекционной работы. В качестве исходного материала используют естественные и гибридные популяции, самоопылённые линии, искусственные мутанты, полиплоидные формы; в СССР — также коллекцию ВИРа, иностранные сорта. Эффективен подбор пар, основанный на генетике селектируемых признаков. Если известно число генов, определяющих наследование признаков, то можно предвидеть частоту появления нужных сочетаний родительских признаков у гибридных растений. Всеобщее признание получил подбор пар по экотипам (экологический тип, экологическая раса, совокупность однородных популяций в пределах одного и того же вида растений, которые приспособились к определённым климатическим, эдафическим или ценотическим условиям и у которых выработались в этих условиях наследственные морфологические, физиологические, биохимические и другие особенности), различающихся генотипически, а также хозяйственно-ценными и биологическими свойствами и признаками. Наилучший результат даёт скрещивание отдалённых экотипов. Используют ступенчатую и возвратную гибридизацию, основанную на системе повторных скрещиваний; она позволяет добиться сочетания в гибридном потомстве тех ценных свойств, которые не удаётся получить при однократных скрещиваниях. Методом гибридизации и последующим отбором выведены многие современные сорта зерновых, масличных, кормовых, овощных, плодовых и других культур.
В животноводстве явления гетерозиса наблюдаются при гибридизации, межпородном и внутрипородном (межлинейном) скрещивании и обеспечивают заметное повышение продуктивности с.-х. животных. Наибольшее распространение получило использование гетерозиса при промышленном скрещивании. В птицеводстве при скрещивании яйценоских пород кур, например леггорнов с австралорпами, родайландами и др., яйценоскость помесей первого поколения возрастает на 20—25 яиц в год; скрещивание мясных пород кур с мясояичными обусловливает повышение мясных качеств; гибриды по комплексу признаков получают при скрещивании близкородственных линий кур одной породы или при межпородных скрещиваниях. В свиноводстве, овцеводстве и скотоводстве промышленным скрещиванием пользуются для получения гибридов по мясной продуктивности, что выражается в повышении скороспелости и живого веса животных, увеличении убойного выхода, улучшении качества туши. Свиней мясосальных (комбинированных) пород скрещивают с хряками мясных пород. Мелких малопродуктивных овец местных пород скрещивают с баранами мясошерстных пород, тонкорунных маток — с баранами скороспелых мясных или полутонкорунных пород. Для повышения мясной продуктивности коров молочных, молочно-мясных и местных мясных пород скрещивают с быками специализированных мясных пород.
- Полиплоидия (от греч. polploos — многопутный, здесь — многократный и idos — вид), кратное увеличение числа хромосом в клетках растений или животных. Так можно получать растения — полиплоиды с увеличенным числом хромосом (триплоиды, тетраплоиды), отличающиеся от обычных (диплоидных) более интенсивной окраской, толстыми листьями и стеблями, мощным развитием, а нередко повышенным содержанием белка, сахара, крахмала. В производстве распространены триплоиды сахарной свёклы, получаемые при скрещивании тетраплоидов с диплоидами и обладающие гетерозисом. Триплоиды в основном стерильны, поэтому у них используют только первое поколение. На основе применения полиплоидии выведены высокоурожайные сорта ржи, красного клевера и других растений. Полиплодия широко распространена в мире растений. Среди раздельнополых животных встречается редко, главным образом у аскарид и некоторых земноводных. Полоплодия имела огромное значение в эволюции дикорастущих и культурных растений (полагают, что около трети всех видов растений возникли за счёт полиплодии, хотя в некоторых группах, например у хвойных, грибов, это явление наблюдается редко), а также некоторых (преимущественно партеногенетических) групп животных. Доказательством роли полиплодии в эволюции служат т. н. полиплоидные ряды, когда виды одного рода или семейства образуют эуплоидный ряд с увеличением числа хромосом, кратным основному гаплоидному (например, пшеница Triticum monococcum имеет 2n = 14 хромосом, Tr. turgidum и др. — 4n = 28, Tr. aestivum и др. —6n = 42). Полиплоидный ряд видов рода паслён (Solanum) представлен рядом форм с 12, 24, 36, 48, 60, 72 хромосомами.
-Искусственный мутагенез — один из перспективных методов селекции. Естественные мутации сопровождающиеся появлением полезных для человека признаков, возникают очень редко. На их поиски приходится затрачивать много сил и времени. Частота мутаций резко повышается при воздействии мутагенов. К ним относятся некоторые химические вещества, а также ультрафиолетовое и рентгеновское излучения. Эти воздействия нарушают строение молекул ДНК и служат причиной резкого возрастания частоты мутаций. Наряду с вредными мутациями нередко обнаруживаются и полезные, которые используются учеными в селекционной работе. Путём воздействия мутагенами в растениеводстве получают и полиплоидные растения, отличающиеся более крупными размерами, высокой урожайностью и более активным синтезом органических веществ. Особое место в практике улучшения плодово-ягодных культур занимает селекционная работа И. В. Мичурина. Большое значение он придавал подбору родительских пар для скрещивания. При этом он не использовал местные дикорастущие сорта (так как они обладали стойкой наследственностью, и гибрид обычно уклонялся в сторону дикого родителя), а брал растения из других, отдаленных географических мест и скрещивал их друг с другом.
Методы селекции в животноводстве.
Отбор родительских пар совершается в зависимости от цели, которую поставил селекционер (повышение удоев, жирности молока, качества мяса и т. д.). Разводимых животных оценивают по фенотипу, происхождению и по качеству их потомства. Поэтому необходимо хорошо знать их родословную.Все сельскохозяйственные животные раздельнополы. В то же время многие виды ценной животноводческой продукции создаются животными только одного пола (молоко, яйца). Поэтому оценка животных другого пола может быть осуществлена по их родословной и по качеству их потомства. Так, племенные качества быка-производителя могут быть оценены по молочной продуктивности его предков по материнской линии, его сестер и особенно его дочерей.Основной способ наследственного разнообразия при селекционной работе с животными — скрещивание. Оно может быть родственным и неродственным. Родственное скрещивание — инбридинг — между братьями и сестрами или между родителями и потомством применяется, когда селекционер хочет большинство генов данной породы привести в гомозиготное состояние. Такое скрещивание похоже на самоопыление и ведет к гомозиготности. Оно сопровождается строгим отбором по необходимым хозяйственным качествам и чаще всего приводит к ослаблению животных, уменьшению устойчивости к действию внешних факторов, к заболеваниям и т. д. Для устранения этих неблагоприятных последствий используется скрещивание различных линий и пород. Ценность родственного скрещивания заключается в том, что позволяет закрепить в породе полезные хозяйственные качества. Неродственное скрещивание в границах породы или между породами, сопровождаемое строгим отбором, ведет к поддержанию полезных качеств и к усилению их в следующих поколениях.Как у растений, так и у животных наблюдается явление гетерозиса. Его сущность состоит в том, что в первом поколении гибриды имеют повышенную жизнеспособность и усиленное развитие. При последующих скрещиваниях гибридов между собой эти качества ослабевают (по-видимому, вследствие вы-щепления гомозигот). Гетерозис применяют в овцеводстве, молочном скотоводстве, свиноводстве. Примером особенно эффективного использования гетерозиса служит выведение гетерозисных цыплят — бройлерное производство. Оно широко применяется в птицеводстве многих стран.Для разработки научных методов селекции сельскохозяйственных животных большое значение имела селекционная работа академика М. Ф. Иванова. В условиях юга Украины им была создана высокопродуктивная порода свиней Белая украинская. Начало ей положили две породы: местная, хорошо приспособленная к климатическим условиям, но с низкой продуктивностью, и Английская белая — высокопродуктивная, но совершенно непригодная к содержанию в условиях юга Украины. Скрестив эти породы между собой, М. Ф. Иванов в первых гибридных поколениях использовал инбридинг. Работа сопровождалась жестким отбором животных, выращиваемых в условиях, для которых создавалась порода. В результате в новой породе высокая продуктивность была соединена с хорошей приспособленностью к местным условиям. Порода овец Асканийская рамбулье — другой пример высокопродуктивной породы, созданной М. Ф. Ивановым.Отдаленная гибридизация домашних животных. Работая в Институте акклиматизации и гибридизации животных в Аскания-Нова, М. Ф. Иванов много сделал для применения отдаленной гибридизации в селекционных целях. В настоящее время в нашей стране такие работы проводятся в широком масштабе. В хозяйственном отношении особенно ценны скрещивания между крупным рогатым скотом и яками, крупным рогатым скотом и зебу, домашними породами овец и диким бараном архаром. В результате были получены животные, сочетающие ценные качества исходных видов. Однако часто отдаленная гибридизация приводит к бесплодию гибридов вследствие нарушения нормального течения гаметогенеза. Примером может служить мул — гибрид лошади и осла. И хотя мулы совершенно не дают потомства, во многих странах их широко используют из-за высокой выносливости и долговечности.Примерами достижений селекции животных в нашей стране могут служить высокопородные, приспособленные к природе Сибири овцы, пригодная для выращивания в условиях промышленного комплекса порода свиней Сибирский ландрас, хорошо приспособленные к стойловому содержанию популяции крупного рогатого скота мясо-молочной направленности и др.
Селекция и генетика.
В связи с развитием генетики, селекция получила новый импульс к развитию. Генная инженерия позволяет подвергать организмы целенаправленной модификации. Окончательно производится уже отбор лучших, но среди искусственно созданных генотипов.
Селекция как наука оформилась лишь в последние десятилетия. В прошлом она была больше искусством, чем наукой. Навыки, знания и конкретный опыт, нередко засекреченный, были достоянием отдельных хозяйств, переходя от поколения к поколению. Только гению Дарвина удалось обобщить весь этот огромный и разрозненный опыт прошлого, выдвинув идею естественного и искусственного отбора как основного фактора эволюции наряду с наследственностью и изменчивостью.
Все домашние животные происходят от диких предков. Давным-давно, в середине каменного века, была одомашнена собака. Предками её были волк и, вероятно, шакал.
В конце каменного века были одомашнены свиньи, овцы, козы, крупный рогатый скот, позже – лошади. Свиньи произошли от диких европейских и азиатских кабанов, овцы – от диких европейских овец, козы – от винторогого козла, крупный рогатый скот – от ныне вымершего тура, лошади от – тарпана и лошади Пржевальского.
С глубокой древности человек вел непрерывный отбор домашних животных, стараясь получать потомство от тех особей, в которых тот или иной наследственный признак был самым заметным и выгодным (экономически, эстетически и тому подобное). Прочие особи не допускались к размножению и использовались только для удовлетворения хозяйственных потребностей (на мясо, как рабочий скот и тому подобное). Сначала этот отбор был довольно бессистемным, но постепенно начал приобретать характер примитивного методического отбора.
Благодаря такому отбору на протяжении столетий и даже тысячелетий сформировались многочисленные местные породы, приспособленные к специфическим условиям различных территорий проживания человека и его потребностей. Сейчас для выведения новых и улучшения существующего пород домашних животных селекционер используют в принципе такие же методы, как и в растениеводстве.
Большое значение имеет отбор производителей по ценным хозяйственным признакам и экстерьеру животных. Экстерьер совокупность фенотипических признаков животного. Берутся во внимание строение тела и соотношение размеров частей тела, поскольку внешние формы животного и его внутренние качества взаимосвязаны. По экстерьеру определяют породность животных, типичность, индивидуальные особенности, возрастную изменчивость, кондицию, состояние здоровья и тип продуктивности.
В случае селекции лошадей, свиней, овец, крупного рогатого скота мясных пород производителей оценивают по фенотипу (экстерьеру) и по качеству потомства от них. В случае селекции крупного рогатого скота молочных пород отбор проводят в три этапа. Предварительный отбор самцов основывается на сведениях о молочности матерей и сестер и на признаках экстерьера. Далее оценивают производителей по продуктивности потомства. Наконец, лучших производителей скрещивают с дочерьми, чтобы выяснить, не имеют ли они летальных и других нежелательных генов. Такая работа занимает многие годы. Например, красно-пёстрая молочная порода коров создавалась на протяжении более 20 лет. И, конечно, совершенствование внутри породы не прекращается никогда. Некоторые из них имеют тысячелетнюю историю, как например ахатлекинская лошадь, ксолоитцкуинтли и пекинес.
Неудивительно, что некоторые люди посвящают свои жизни этой важной и увлекательной работе. Большая заслуга по выведению новых пород домашних животных принадлежит выдающемуся учёному и селекционеру М. Ф. Иванову, который создал высокопродуктивные породы свиней и овец. Завезенные в СССР белые английские свиньи оказались неприспособленными к местным условиям. И наоборот, местная беспородная свинья отличалась выносливостью, хорошей плодовитостью, неприхотливостью, но имела плохие мясные качества. Селекционер провел скрещивание хряка белой английской породы со свиноматками местной породы. Гибридные самки первого поколения снова были скрещены с чистопородным хряком белой английской породы. Из потомства были отобраны плодники с ценнейшими признаками, хорошо приспособленные к местным условиям. От них он сначала получил несколько линий животных, в результате скрещивания между которыми вывел новую породу свиней: украинскую степную белую. Работа проводилась в опытном хозяйстве заповедника Аскании Нова. Пользуясь этим же самым методом, М. Ф. Иванов вывел новую породу овец-асканийскую тонкорунную.
Домашние и дикие
Скрещивание домашних животных с дикими предками дает плодовитое потомство и может быть использовано с целью селекции. М. Ф. Иванов в результате скрещивания тонкорунных овец с одним из подвидов диких баранов (муфлоном) вывел новую породу горного мериноса. Казахский архаромеринос также выведен в результате скрещивания тонкорунных овец с диким бараном (архаром). В результате скрещивания крупного рогатого скота с индийским зебу получены ценные группы молочного скота.
По большей части межвидовые гибриды бесплодны, поскольку у них не происходит мейоз. Однако такое потомство может иметь очень большое практическое значение, поскольку в нем хорошо выражен гетерозис. Гибриды лошади с ослом мулы очень выносливы, могут похвастаться большой физической силой, здоровьем и продолжительностью жизни. Гибриды яка с крупным рогатым скотом превосходят обоих родителей массой и способностью к откорму. Кстати, у гибридов яка и крупного рогатого скота бесплодны только самцы, а самки плодородные.
потомок козы и дикого тура часто щеголяет огромными рогами
Гибриды одногорбого и двугорбого верблюдов также превосходят родителей размером и выносливостью. Интересен также эксперимент по скрещиванию коз с турами и выращиванию их потомства – козлотуров. Для получения таких гибридов, хоть и бесплодных, с давних времён проводились межвидовые скрещивания.
Немного теории
Теоретической базой селекции является генетика. Академик В. И. Вавилов, давая определение селекции как науки, отмечал её комплексность и указывал, что для успешной работы в области селекции растений нужно учитывать исходное сортовое и видовое разнообразие их генотипов, роль среды для развития и выявления наследственных признаков, закономерности наследования при гибридизации, влияние естественного отбора и формы искусственного отбора, направленные на выявление и закрепление ценных признаков.
Породы домашних животных и сорта культурных растений, созданных человеком, являются популяциями организмов. Каждый сорт растений и каждая порода домашних животных характеризуются своими наследственными особенностями, морфологическими и физиологическими признаками, определённым производительностью и нормой реакции на внешнюю среду. Каждый сорт растений и порода животных полнее всего обнаруживают свою продуктивность лишь в определенных условиях, для которых они выведены.
Порода и сорт, с одной стороны, могут включать в себя животных и растения с нетождественными генотипами, что дает материал для селекции и улучшения ценных для хозяйства признаков. С другой стороны, создаются линейные группы, которые получают самоопылением одного растения или близкородственным скрещиванием (инбридингом) перекрестноопыляемых растений или животных. Линейные группы растений и животных характеризуются высокой гомозиготностью. Во время разведения их в потомстве нет расщепления и хозяйственные признаки сохраняются у всех представителей этой линии, но дальнейший отбор в пределах чистых линий неэффективен.
Селекция сегодня
Задачи современной селекции – повышение продуктивности и экономической эффективности сортов и пород животных. Важными факторами интенсификации растениеводства и животноводства становятся: возможность перевода их на промышленную основу; создание короткостебельных сортов зерновых культур, пригодных для уборки комбайном, сортов винограда, томатов, чайных кустов хлопчатника, приспособленных к уборке урожая машинами, сортов овощных культур для выращивания в теплицах. В животноводстве – создание групп животных, пригодных для содержания в животноводческих комплексах, крупного рогатого скота, пригодного для машинного доения.
В нашей стране существует разветвленная сеть селекционных учреждений:
- институтов,
- селекционных станций,
- сортоиспытательных участков,
- племенных хозяйств.
В своей работе селекционеры используют всё разнообразие дикорастущих и культурных растений и одомашненных животных, потому что чем разнообразнее исходный материал, тем успешнее будут реализованы задачи, стоящие перед селекционерами.
Селекция как инструмент спасения видов
Селекция играет определённую роль в сохранении разнообразия органического мира. Когда в начале XX в. в Европе сохранились лишь единичные особи зубров, то для спасения вида было проведено скрещивание их с бизонами.
Сейчас, возможно, в природе уже исчезла лошадь Пржевальского. Сохранилось лишь несколько групп этих животных в зоопарках и заповедниках. Для спасения вида и сохранения генетического разнообразия зоопарки разных стран обмениваются отдельными особями. Проведена гибридизация с домашними лошадьми и гибридов – с дикими лошадьми. Часть лошадей Пржевальского отправлена на родину, в Монголию, для восстановления исчезнувшей популяции.
Общее представление о селекции. Особенности и основные принципы селекции животных. Аутбридинг и инбридинг. Гетерозис. Отдалённая гибридизация. Селекция морских свинок: систематика, окрас, летальный фактор, породы, помеси. Селекция в домашних условиях.
Подобные документы
Понятие селекции как науки и как отрасли сельского хозяйства. Основной метод селекционной работы. Особенности селекции животных. Основоположники теории разведения домашних животных в России. Основные методы селекции, их характеристика и особенности.
презентация, добавлен 17.05.2016
Определение понятия и задач селекции. Описание методов селекции: искусственный отбор, гибридизация, мутагенез, полиплоидия. Характеристика близкородственного и неродственного скрещивания. Примеры применения селекции в растениеводстве и животноводстве.
презентация, добавлен 19.07.2015
Исследование и анализ сущности и содержания селекции. Рассмотрение основного метода селекционной работы. Определение особенностей селекции животных. Ознакомление с видами внутривидовой гибридизации. Изучение и характеристика принципов разведения мулов.
презентация, добавлен 15.01.2018
Массовый отбор растений для сохранения нужных признаков. Получение чистой линии организмов. Близкородственное скрещивание – инбридинг. Внутривидовая и отдаленная гибридизация. Достижения мировой и отечественной селекции, биотехнологии, генной инженерии.
презентация, добавлен 20.04.2021
Понятие и сущность селекции и селекционного процесса. Классификация селекционного процесса: селекция в растениеводстве, селекция в животноводстве и селекция микроорганизмов. Методы проведения селекции, характеристика и особенности, деятельность Мичурина.
реферат, добавлен 24.02.2009
Основные понятия селекции. Генетика, как теоретическая основа селекции. Основные методы, применяемые в селекции: отбор, гибридизация, полиплоидия, мутагенез. Применение селекции: в сельском хозяйстве и животноводстве. Селекция в России в годы ВОВ.
доклад, добавлен 08.10.2010
Исследование роли селекции в обеспечении продовольственной безопасности. Изучение сущности гибридизации, мутагенеза и других методов селекции. Рассмотрение применения гетерозиса в промышленном птицеводстве и индексной оценки племенной ценности животных.
реферат, добавлен 12.03.2014
Основоположники теории разведения домашних животных в России. Элементы племенной работы. Методы разведения животных: чистопородное, скрещивание, гибридизация. Сущность понятия "инбридинг". Классификация пород по количеству и качеству затрат труда.
презентация, добавлен 12.12.2011
Влияние селекции на качественные показатели молока и воспроизводительные способности животных симментальской породы, полученных от быков различной селекции. Основные факторы увеличения производства, реализация генетического потенциала разводимых пород.
статья, добавлен 19.08.2020
Дендролого-лесоводственная характеристика хвойных растений: систематика, морфология, формы и культивары. Хозяйственно-экономическое значение и направления селекции пихты. Плюсовая селекция. Селекционная инвентаризация и метод отбора плюсовых деревьев.
Читайте также: