Методи селекційної роботи І. Мічуріна

Видатний російський учений-селекціонер Іван Володимирович Мічурін більшу частину життя провів у повітовому місті Козлові (Тамбовська губернія), яке згодом на знак визнання його праць було перейменовано на Мічурінськ. Він вважається одним із засновників науки про селекцію плодових культур. З юних літ його захоплювала робота в саду. Все його життя було присвячене одній меті: вивести нові високоврожайні сорти сільськогосподарських культур кліматичних умовахРосії. І йому вдалося домогтися здійснення цієї мрії, незважаючи на неймовірні труднощі та поневіряння.

Одним із найважливіших результатів його багаторічної роботи стали розроблені ним оригінальні практичні способиотримання гібридів із новими, цінними властивостями. Крім того, на основі виконаної роботи він зробив дуже важливі теоретичні висновки.

Спочатку Мічурін ставив собі завдання акліматизації південних сортів. плодових деревв умовах середньої смугиРосії. Однак тут на нього чекала невдача, пов'язана з тим, що теплолюбні південні сорти рослин, нехай навіть і вирощені в нових умов,не переносили суворої зими. Це пов'язано з тим, що одна зміна умов існування організму не може змінити стійкий генотип, що філогенетично виробився, притому в певну сторону.

Таким чином, Мічурін зрозумів, що метод акліматизації не дає бажаних результатів. Це призвело його до думки, що отримати сорти з необхідними властивостями можна, якщо схрестити один сорт з іншим, тобто зайнявшись селекційною роботою. Три основні види впливу використовував Мічурін у своїй роботі: гібридизацію, виховання гібрида, що розвивається. різних умовахта відбір.

Метод гібридизації

Отримання сорту з новими, покращеними характерними ознакаминазивається гібридизацією.

Як правило, вона здійснюється за допомогою схрещування місцевого сорту з південним з більш високими смаковими якостями. Однак через історичну пристосованість місцевого сорту до умов існування в даній місцевості в отриманих гібридів домінуючими були ознаки місцевого сорту.

Для того, щоб гібридизація пройшла успішно, Мічурін брав для схрещування батьків із дуже віддалених між собою географічних зон. Мічурін вважав, що в цьому випадку не відбудеться одностороннього домінування, оскільки для жодної з батьківських форм умови існування не будуть звичними. На основі цього можна керувати розвитком нового отриманого гібрида.

Надалі Мічурін практично довів справедливість наведеного вище твердження, отримавши зовсім новий сорт груші Бере зимова Мічуріна. Він відрізнявся великими, легкими плодами з гарним смаком, тоді як сама гібридна рослина переносила холод до - 36 °. Як батько був узятий південний сорт груші Бере — рояль з великими соковитими плодами, а матері — дика уссурійська груша з дрібними плодами і високою зимостійкістю. Для обох батьків умови середньої лінії Росії були незвичними.

Також Мічурін підбирав та схрещував місцеві морозостійкі сортиз південними теплолюбними, що відрізнялися за іншими ознаками. Він суворо стежив, щоб отримані гібриди відрізнялися морозостійкістю. Завдяки цьому було отримано сорт яблуні Слов'янка від схрещування Антонівки із південним сортом Ранетом ананасним.

Також здобули широку популярність досліди Мічуріна щодо схрещування рослин різних видів, при цьому виходили міжвидові та міжродові гібриди, такі як гібриди між вишнею і черемхою (церападуси), між абрикосом і сливою, сливою та терном, горобиною та сибірським глодом та ін.

У природних умовах схрещування різновидових рослин не відбувається через те, що чужорідний пилок іншого виду не сприймається материнською рослиною. Мічурін використовував кілька методів, щоб подолати несхрещуваність при віддаленій гібридизації.

Метод попереднього вегетативного зближення

Цей метод застосовувався Мічуріним при схрещуванні горобини та груші. Він складається із двох етапів.

Спочатку однорічний черешок гібридного сіянця горобини (щеплення) прищеплюється в крону рослини іншого виду або роду, наприклад до груші (щепи). Після 5 - 6-річного харчування за рахунок речовин, що виробляються підщепою, відбувається деяка зміна, зближення фізіологічних та біохімічних властивостей щепи.

Потім, під час цвітіння горобини її квітки запилюють пилком підщепи. При цьому здійснюється схрещування.

Метод посередника

Суть цього методу у тому, що у разі неможливості прямої гібридизації двох форм рослин використовується третя. Ця рослина схрещується з однією з двох перших, а потім отриманий гібрид схрещується з другим, в результаті чого виходить гібрид перших двох форм. Третя форма виконує роль посередника.

Метод посередника застосовувався Мічуріним при схрещуванні культурного персика з диким монгольським мигдалем бобовником (щоб підвищити морозостійкість персика). Оскільки пряме схрещування зазначених форм не вдавалося, Мічурін схрестив бобовник із напівкультурним персиком Давида. Їхній гібрид схрещувався з культурним персиком, за що і був названий посередником.

Метод запилення сумішшю пилку

І. В. Мічурін застосовував різні варіантисуміші пилку. Змішувалося не велика кількістьпилку материнської рослини з пилком батьківського. У цьому випадку свій пилок дратував рильце маточка, яке ставало здатним сприйняти і чужорідний пилок. При запиленні квіток яблуні пилком груші до останньої додавали трохи пилку яблуні. Частина сім'япочок запліднювалася своїм пилком, інша частина — чужою (грушевою).

Подолалася несхрещуваність і при запиленні квіток материнської рослини сумішшю пилку різних видів без додавання пилку свого сорту. Ефірні маслата інші секрети, що виділяються чужим пилком, дратували рильце материнської рослини та сприяли її сприйняттю.

Всією своєю багаторічною роботою з виведення нових сортів рослин І. В. Мічурін показав важливість подальшого за схрещуванням виховання молодих гібридів.

При вихованні гібрида, що розвивається, Мічурін звертав увагу на склад грунту, метод зберігання гібридного насіння, часту пересадку, характер і ступінь харчування сіянців та інші фактори.

Метод ментора

Цей метод був розроблений Мічуріним і широко застосовувався на практиці. Він полягає в тому, що сіянець прищеплюється до рослини, що володіє потрібними якостями для виховання в гібридному сіянці бажаних якостей. У результаті гібрида посилюються шукані якості, яке подальший розвиток йде під впливом речовин, вироблюваних рослиною-вихователем (ментором). У разі розвитку гібридів відбувається зміна властивостей домінантності. При цьому ментор може бути як підщепа, так і щеплення.

Методом ментора Мічурін вивів два сорти - Бельфлер-китайку та Кандиль-китайку.

Кандиль-китайка - результат схрещування Китайки з кримським сортом Кандиль-Синап. Мічурін прищепив гібрид у крону морозостійкої матері Китайки, щоб розвинути та закріпити ознаку морозостійкості. Завдяки харчуванню речовинами матері у гібрида з'явилася необхідна якість.

Другий сорт, Бельфлер-китайка, був виведений для запобігання ухилення гібрида у бік морозостійкої та ранньостиглої Китайки, у зв'язку з чим плоди гібрида не могли зберігатися довго. Мічурін прищепив у крону гібридного сіянця Бельфлер-китайки кілька живців пізньостиглих сортів, щоб підвищити в гібриді лежкість. В результаті проведеної гібридизації плоди Бельфлер-китайки стали пізнішими і лежачими.

Дія даного методуможна регулювати наступними прийомами:

Тривалість дії ментора.

Співвідношенням віку ментора та гібриду.

Кількісним співвідношенням листя ментора та гібриду.
Чим старший за вікментора, чим багатшим листям крона і чим довше він діє, тим вища інтенсивність його дії. При проведенні селекційної роботиМічурін робив багаторазовий і досить жорсткий відбір, що дозволяло отримувати гібриди відмінної якості. Гібридне насіння відбиралося по їх округлості та величині; гібриди - по конфігурації та товщині листової пластинки і черешка, формі втечі, розташуванню бічних бруньок, по зимостійкості та опірності до грибкових захворювань, шкідників та багатьох інших ознак і, нарешті, за якістю плода.

В результаті своїх досліджень І. В. Мічурін створив кілька сотень нових сортів рослин. Було виведено нові холодостійкі сорти яблунь та ягідних культур. Дані рослини характеризуються високими смаковими якостями і водночас чудово пристосовані до місцевих умов. Одним із таких видів є сорт яблук Антонівка шестисотграмова, яка дає врожай із одного дерева до 350 кг. Виноград, виведений Мічуріним, витримував зиму без присипки лоз, що робиться навіть у Криму. При цьому він не понизив своїх товарних показників.

І. В. Мічурін своїми роботами перевернув уявлення про можливості людини та заклав міцний фундамент для подальших досліджень селекції рослин.

бібліографічний список

Посібник з біології для вступників до вузів. - Мінськ: вища школа, 1978 р.

Енциклопедичний словник молодого натураліста. - Москва: Педагогіка, 1981 р.

РЕСПУБЛІКАНСЬКА БАГАТОПРОФІЛЬНА АКАДЕМІЧНА ГІМНАЗІЯ

Реферат на тему:

Іван Володимирович Мічурін

(МЕТОДИ РОБОТИ)

ВИКОНАВ: Мєшков А. А.

ПЕРЕВІРИВ: Кривовичева Г. П.

САРАНСЬК, 1998

І. В. Мічурін - видатний учений-селекціонер, один із засновників науки про селекцію плодових культур. Він жив і працював у повітовому місті Козлові (Тамбовська губернія), перейменованому в

1932 р. - Мічурінськ. Робота в саду з юних років була його улюбленою справою. Він поставив за мету свого життя збагатити сади Росії новими сортами і домігся здійснення цієї мрії, незважаючи на неймовірні труднощі та поневіряння.

Їм були розроблені оригінальні практичні методиотримання гібридів з новими, корисними для людини властивостями, а також зроблено важливі теоретичні висновки.

Поставивши собі завдання просування південних сортів плодових дерев у середню смугу Росії, Мічурін спочатку намагався вирішити її шляхом акліматизації зазначених сортів у нових умовах. Але вирощені ним південні сорти взимку вимерзали. Одна лише зміна умов існування організму не може змінити стійкий генотип, що філогенетично виробився, притому в певну сторону.

Переконавшись у непридатності методу акліматизації, Мічурін присвятив своє життя селекційній роботі, в якій використовував три основні види впливу на природу рослини: гібридизацію, виховання гібрида, що розвивається, в різних умовах і відбір.

Гібридизація, тобто одержання сорту з новими, покращеними ознаками, найчастіше проводилася шляхом схрещування місцевого сорту з південним, що володів вищими смаковими якостями. При цьому спостерігалося негативне явище-домінування у гібриду ознак місцевого ґатунку. Причина цього полягала в історичній пристосованості місцевого ґатунку до певних умов існування.

Однією з основних умов, що сприяють успіху гібридизації,

Мічурін вважав підбір батьківських пар. В одних випадках він брав для схрещування батьків, віддалених за своїм географічним місцем проживання. Якщо для батьківських форм умови існування не відповідають їх звичайним, міркував він, то отримані від них гібриди матимуть змогу легше пристосуватися до нових факторів, оскільки не буде одностороннього домінування. Тоді селекціонер зможе керувати розвитком гібрида, що пристосовується до нових умов.

Таким методом було виведено сорт груші Бере зимова Мічуріна. Як матері було взято уссурійська дика груша, що відрізняється дрібними плодами, але зимостійка, як батько - південний сорт Бере рояль з великими соковитими плодами. Для обох батьків умови середньої лінії Росії були незвичними. У гібрида виявилися потрібні селекціонеру якості батьків: плоди були великі, лежкі, мали високі смакові якості, а сама гібридна рослина переносила холод до - 36 °.

В інших випадках Мічурін підбирав місцеві морозостійкі сорти та схрещував їх з південними теплолюбними, але з іншими відмінними якостями. Ретельно відібрані гібриди Мічурін виховував у спартанських умовах, вважаючи, що інакше вони з'являться риси теплолюбності. Так було отримано сорт яблуні Слов'янка від схрещування Антонівки із південним сортом Ранетом ананасним.

Крім схрещування двох форм, що належать до однієї систематичної категорії (яблуні з яблунею, груші з грушею), Мічурін застосовував і гібридизацію віддалених форм: отримував міжвидові та міжродові гібриди.

Їм отримані гібриди між вишнею і черемхою (церападуси), між абрикосом і сливою, сливою і терном, горобиною та сибірським глодом та ін.

У природних умовах чужорідний пилок іншого виду не сприймається материнською рослиною і схрещування не відбувається.

Для подолання несхрещуваності при віддаленій гібридизації

Мічурін застосовував кілька методів.

Метод попереднього вегетативного зближення.

Однорічний живець гібридного сіянця горобини (щеплення) прищеплюється в крону рослини іншого виду або роду, наприклад до груші (щепи).

Після 5-6-річного харчування за рахунок речовин, що виробляються підщепою, відбувається деяка зміна, зближення фізіологічних та біохімічних властивостей щепи.

Під час цвітіння горобини її квітки запилюють пилком підщепи. При цьому здійснюється схрещування.

Метод посередника.

Застосовувався Мічуріним під час здійснення гібридизації культурного персика з диким монгольським мигдалем бобовником (з метою просування персика північ). Оскільки пряме схрещування зазначених форм не вдавалося, Мічурін схрестив бобовник із напівкультурним персиком Давида. Їхній гібрид схрещувався з культурним персиком, за що і був названий посередником.

Метод запилення сумішшю пилку. І. В. Мічурін застосовував різні варіанти суміші пилку. Змішувалася невелика кількість пилку материнської рослини з батьківським пилком. У цьому випадку свій пилок дратував рильце маточка, яке ставало здатним сприйняти і чужорідний пилок. При запиленні квіток яблуні пилком груші до останньої додавали трохи пилку яблуні. Частина сім'япочок запліднювалася своїм пилком, інша частина - чужою (грушевою).

Подолалася несхрещуваність і при запиленні квіток материнської рослини сумішшю пилку різних видів без додавання пилку свого сорту. Ефірні олії та інші секрети, що виділяються чужим пилком, дратували рильце материнської рослини та сприяли її сприйняттю.

Крім того, Мічурін широко застосовував розроблений метод ментора. Для виховання в гібридному сіянці бажаних якостей сіянець прищеплюється до рослини, яка володіє цими якостями.

Подальший розвиток гібрида йде під впливом речовин, що виробляються рослиною-вихователем (ментором); у гібрида посилюються шукані якості. У разі розвитку гібридів відбувається зміна властивостей домінантності.

Ментором може бути як підщепа, так і щеплення. Таким чином

Мічурін вивів два сорти-Канділь-китайку та Бельфлер-китайку.

Кандиль-китайка - результат схрещування Китайки з кримським сортом Кандиль-Синап. Спочатку гібрид став ухилятися у бік південного батька, що могло розвинути у ньому недостатню холодостійкість. Щоб розвинути та закріпити ознаку морозостійкості, Мічурін прищепив гібрид у крону матері Китайки, яка мала ці якості. Харчування переважно її речовинами виховало в гібриді необхідну якість. Виведення другого гатунку

Бельфлер-китайки було пов'язане з деяким ухиленням гібрида у бік морозостійкої та ранньостиглої Китайки. Плоди гібриду було неможливо витримувати тривалого зберігання. Щоб виховати в гібриді властивість лежкості, Мічурін прищепив у крону гібридного сіянця

Бельфлер-китайки кілька живців пізньостиглих сортів. Результат виявився хорошим - плоди Бельфлер-китайки набули бажаних якостей - пізньостиглість і лежкість.

Метод ментора зручний тим, що його дію можна регулювати наступними прийомами: 1) співвідношенням віку ментора та гібриду; 2) тривалістю дії ментора; 3) кількісним співвідношенням листя ментора та гібриду.

Наприклад, інтенсивність дії ментора буде тим вищою, чим старший вік, крона багатша листям і чим триваліший він діє. У селекційній роботі Мічурін надавав істотного значення добору, який проводився багаторазово і дуже жорстко.

Гібридне насіння відбиралося за його крупністю і округлістю: гібриди - за конфігурацією і товщиною листової пластинки і черешка, формою втечі, розташування бічних бруньок, зимостійкості і опірності до грибкових захворювань, шкідників і багатьох інших ознак і, нарешті, за якістю плода.

Результати роботи І. В. Мічуріна разючі. Ним було створено сотні нових сортів рослин. Ряд сортів яблунь та ягідних культур просунуто далеко на північ. Вони мають високі смакові якості і в той же час чудово пристосовані до місцевих умов. Новий сортАнтонівка шестисотграмова дає врожай із одного дерева до 350 кг. Мічурінський виноград витримував зиму без присипки лоз, що робиться навіть у Криму, і водночас не знизив своїх товарних показників. Мічурін своїми роботами показав, що творчі можливостілюдини безмежні.

ВИКОРИСТОВУВАНА ЛІТЕРАТУРА.

Устаткування: таблиці із загальної біології, що ілюструють методи селекції рослин, методи селекційної роботи І.В. Мічуріна та досягнення селекції рослин.

ХІД УРОКУ

I. Перевірка знань

А. Робота за картками

№ 1. Вченими отримано пшенично-житній гібрид тритикале. Яким чином вдалося створити такий гібрид, що успішно розмножується статевим шляхом?

№ 2. Найбільш високоврожайними (до 100 ц/га) сортами пшениці визнано Безостою 1 (виведено П.П. Лук'яненка) та Миронівську 808 (виведено В.М. Ремесло). Колосся та зерна у них дуже великі, стебла товсті, міцні. Ці сорти відносяться до м'якої, поліплоїдної ( 6n) пшениці. Найвищий урожай та великі плоди у суниці дають також поліплоїдні (8n) рослини. Використовуючи ці дані, дайте відповідь на запитання:

а) як впливає поліплоїдія на величину плодів та інші морфологічні ознаки пшениці та суниці?
б) як впливає поліплоїдія на продуктивність цих рослин?
в) яке господарське значення має поліплоїдія в людини?

№ 3. Підтвердженням еволюційної теорії стали дослідження датського генетика В. Йогансена. Він вивчив дію відбору у популяціях та чистих лініях. Виявилося, що в межах чистої лінії відбір за величиною, масою насіння та іншими ознаками є неефективним. У той же час відбір у вільнохрещуваних популяціях результативний. Поясніть, яку закономірність еволюційної теорії підтверджують результати дослідження.

№ 4. В даний час широке поширення в США та Англії має гібридний сорт помідорів, стійкий до двох вірусів. Сорт отриманий внаслідок злиття статевих клітин дикого помідора та культурного сорту. Поясніть, яке для селекції має збереження генів диких видів.

Б. Усна перевірка знань

1. Які біологічні особливості рослин, що враховуються у селекції?
2. Що таке інбридинг та міжлінійні схрещування?
3. Що таке міжсортове та міжвидове схрещування?
4. У чому полягає явище гетерозису та які його генетичні основи?
5. У чому полягає метод Г.Д. Карпеченко з подолання безпліддя міжвидових гібридів?
6. Що таке масовий та індивідуальний відбір у селекції рослин?
7. Що таке індукований мутагенез та в чому полягає метод отримання поліплоїдів у селекції рослин.

ІІ. Вивчення нового матеріалу

1. Методи селекційної роботи І.В. Мічуріна

Іван Володимирович Мічурін (1855–1935) – видатний селекціонер-практик, автор 300 сортів плодово-ягідних культур. На початку своєї діяльності І.В. Мічурін займався акліматизацією за методом Грелля, щеплюючи в крону витривалих і холодостійких сортів південні сорти з метою домогтися їх пристосування до нових умов. Але змінити генотип південних сортів таким методом було неможливо. Мічурін переконався в цьому, випробувавши близько 200 іноземних сортів: через 35 років з них не залишилося жодного дерева, хоча Мічурін жив і працював в умовах м'якого клімату Чорноземної зони Росії (м. Козловськ, нині Мічурінськ, Тамбовської губернії).
Переконавшись у безплідності спроб простої акліматизації, І.В. Мічурін приступив до розробки нових методів селекції, заснованих на гібридизації, відборі та вихованні (вплив умовами середовища на гібриди, що розвиваються). За її реалізації він використовував різноманітні підходи (багато – вперше у світовій селекційної практиці), найважливіші у тому числі наступні.

Біологічно віддалена гібридизація – схрещування представників різних видів для одержання сортів із потрібними властивостями або схрещування представників різних пологів. Так, наприклад, Мічурін схрестив вишню Володимирську із черешнею Вінклера білою. При подальшій роботі з гібридами їм був виведений сорт вишні Краса півночі, що мав гарні смакові якості та зимостійкість. При схрещуванні вишні із черемхою Мічурін отримав гібрид, названий церападусом.Їм були також отримані гібриди ожини та малини, сливи та тернини, горобини та сибірського глоду та ін.

Географічно віддалена гібридизація – схрещування представників контрастних природних зон та географічно віддалених регіонів з метою прищепити гібриду потрібні якості. Наприклад, відомий сортгруші Бере зимову Мічуріна було отримано в результаті гібридизації дикої уссурійської груші та південного французького сорту Бере-рояль.

Метод ментора – одне із методів «виховання» гібридів, розроблених І.В. Мічуріним. Він заснований на тому, що ознаки гібрида, що розвивається, змінюються під впливом щепи або підщепи. Мічурін застосовував цей метод у двох варіантах. У першому випадку гібридний сіянець служив прищепом, і його прищеплювали на дорослу плодоносну рослину (щепи), властивості якої бажано було отримати у гібрида. У другому випадку в крону молодого гібридного сіянця (щепи) прищеплювали черешок сорту, ознаки якого хотіли б отримати у гібрида.
Цей метод був застосований Мічуріним, наприклад, при створенні сорту яблуні Бельфлер-китайка. У перший рік плодоношення гібридів виявилося, що плоди у них дрібні та кислі. Щоб направити подальший розвиток гібрида в потрібний бік, у крону молодих дерев були щеплені живці Бельфлер. Під впливом живців плоди гібрида стали набувати смакових якостей Бельфлера.
Вплив ментора слід розглядати як зміну домінування у процесі розвитку гібриду. У цьому випадку ментор сприяв фенотиповому прояву (домінуванню) генів, отриманих від сорту Бельфлер, не змінюючи генотипу гібриду.

Метод посередника був застосований Мічуріним при віддаленій гібридизації. Він полягає у використанні дикого виду як посередник для подолання нехрещуваності. Схрещуючи дикий Монгольський мигдаль з диким персиком Давида, Мічурін отримав мигдаль Посередник, який він надалі використовував для схрещування з культурним персиком. Отриманий ним гібридний персик набув зимостійкості, завдяки чому був просунутий на північ.

Змішування пилку застосовувалося Мічуріним для подолання міжвидової несхрещуваності (несумісності). Суть методу полягала в тому, що при запиленні сумішшю власного пилку та пилку іншого виду власний пилок дратував приймочка маточка, і воно сприймало чужий пилок.

Вплив умовами середовища . При «вихованні» молодих гібридів Мічурін використав зміни способів зберігання насіння, характеру живлення та властивостей ґрунту, вплив низькими температурами, застосовував часті пересадки В результаті гібриди гартувалися і могли переносити несприятливі умовидовкілля.

Відбір - багаторазовий і жорсткий відбір рослин за розмірами, формою, зимостійкістю, імунними властивостями, якістю, смаком, кольором плодів і т.д.
Більшість сортів, одержаних І.В. Мічуріним, являло собою складні гетерозиготи. Для збереження якостей їх розмножують вегетативним шляхом: відведення, щеплення тощо.

2. Досягнення селекції рослин

Селекційна робота має велике народногосподарське значення. Заміна маловрожайних сортів високопродуктивними селекційними сортамиє одним з основних шляхів підвищення врожайності. Нині і нашій країні, і там селекційно-генетична робота призводить до чудовим результатам.
Ознайомимося з деякими з останніх досягнень селекції з основних сільськогосподарських культур.

Озима пшениця . Для Росії пшениця – основна зернова культура. Академік Павло Пантелеймонович Лук'яненко (1901–1973) створив низку високоврожайних сортів пшениці озимої, що займають мільйони гектарів як у Росії, так і в інших країнах. Особливою популярністю користуються сорти Аврора та Кавказ, що дають урожай до 100 ц/га, та Безостою 1 з урожайністю до 50 ц/га. На основі останнього сорту було виведено сорти Краснодарська 57 та Одеська напівкарликова.
Не менш високоврожайні сорти виведені на Миронівській селекційній дослідній станції академіком Василем Миколайовичем Ремесло (1907–1983): Миронівська 264, Миронівська 808 та ін. За останні 50 років урожайність сортів озимої пшениці зросла з 25 до 65 ц/га, т. у 2,5 рази. До нових високоврожайних сортів пшениці озимої, виведених на тій же станції, відноситься і Іллічівка. У 1974 р. цей сорт районований у 15 областях України та за належного зрошення та високої агротехніки дає врожаї до 100 ц/га.
Серед нових сортів дуже перспективними є багаторічні пшениці, виведені під керівництвом академіка Миколи Васильовича Цицина (1898–1980) на основі міжвидової гібридизації пшениці та пирію. Вони високоврожайні, посухостійкі, витримують морози до –35 °С.

Ярова пшениця . Серед ярих найбільш цінний створений Олексієм Павловичем Шехурдіним (1886–1951) та Валентиною Миколаївною Мамонтовою (1895–1982) високоврожайний сортСаратовська 29, що відрізняється високими хлібопекарськими якостями. Ми вже згадували про сорт ярої пшениці Новосибірська 67 з укороченою та потовщеною соломиною, виведеному в Інституті цитології та генетики СО РАН. Урожайність цього сорту у Західному Сибіру досягає 40 ц/га.

Соняшник . У цій галузі селекції рослин чудові досягнення академіка Василя Степановича Пустовойта (1886–1972). До середини XX ст. найкращі сортисоняшнику за олійністю не перевищували 33%. Нині середня олійність насіння сягає 50%.

Цукровий буряк . За останні роки різко підвищилися цукристість та врожайність цукрових буряків. Велику роль у селекції цієї культури відіграла поліплоїдія (роботи О.М. Луткова, В.П. Зосимовича).

Кукурудза . При створенні нових перспективних сортівцієї культури застосовують самозапильні гомозиготні лінії з їх подальшою гібридизацією (М.І. Хаджінов та Г.С. Галєєв).

ІІІ. Закріплення знань

Узагальнююча бесіда під час вивчення нового матеріалу.

IV. Домашнє завдання

Вивчити параграф підручника (методи селекційної роботи І.В. Мічуріна та досягнення селекції рослин).

Урок 8-9. Селекція тварин, її методи та досягнення

Устаткування: таблиці із загальної біології, що ілюструють методи селекційної роботи І.В. Мічуріна, досягнення селекції рослин, методи селекції тварин.

ХІД УРОКУ

I. Перевірка знань

А. Робота за картками

№ 1. Яку важливу закономірність домінування ознак у гібридів встановив І.В. Мічурін? Яким є значення цієї закономірності для селекції? Наведіть приклади.

№ 2. Які позитивні та негативні сторонисамозапилення при селекції культурних рослин

№ 3. Існує вислів: «Людину годують та одягають поліплоїди». Як його слід розуміти?

№ 4. При доборі батьківських пар для гібридизації І.В. Мічурін широко використовував географічно віддалені форми. Так, наприклад, був створений сорт яблуні "Бельфлер-китайка", отриманий в результаті гібридизації китайської яблуні з Сибіру та американського сорту "Бельфлер жовтий". Чому Мічурін приділяв велику увагу схрещування географічно віддалених форм?

Б. Усна перевірка знань

1. Які методи селекційної роботи використав І.В. Мічурін?
2. Якими є останні досягнення селекції рослин?

ІІ. Вивчення нового матеріалу

1. Особливості біології тварин, що враховуються у селекції

При селекції тварин необхідно враховувати такі особливості:

- Нечисленність потомства у пари батьків;
- Велика тривалість життя;
- Неможливість вегетативного розмноженнявисокоорганізованих тварин та наявність у них лише статевого способу розмноження;
- Роздільна порожнина;
- Часто пізня статева зрілість;
- Більш складні, ніж у рослин, взаємини із зовнішнім середовищем завдяки наявності нервової системи;
- Проблема вивчення генотипу, т.к. він містить велику кількість гетерозигот, а гени перебувають у складній взаємодії (продуктивність по м'ясу, молоку, шерсті, плодючість, густота хутра у хутрових звірів та інші господарсько-цінні ознаки успадковуються дуже складно).

2. Типи схрещувань та методи розведення, що застосовуються у тваринництві

У селекційній роботі важливо представляти кінцеву мету, якої прагне селекціонер. Чи бажано збільшити продукцію молока, підвищити його жирність або змінити м'ясні якості худоби – все це вимагає різних напрямків відбору та підбору виробниківзастосування різних систем схрещування.
При підборі виробників важливо враховувати їх родовід. У племінних господарствах завжди ведуться племінні книги, у яких докладно враховуються екстер'єрні особливості та продуктивність батьківських форм протягом низки поколінь. За ознаками предків можна будувати висновки про генотипі виробників.
Типи схрещування під час селекційної роботи з тваринами різноманітні. Застосовують в основному два типи схрещування: неспоріднене та споріднене.

Неспоріднене схрещування , або аутбридинг (Від англ. out– поза та breeding- Розведення), здійснюється між особинами однієї породи або між особинами різних порід тварин. При строгому відборі призводить до підтримці властивостей чи поліпшенню їх у наступних поколінь гібридів, т.к. у потомстві може вийти вдала комбінаціягенів, що забезпечує формування цілого ряду господарсько-важливих ознак

Близькоспоріднене схрещування, або інбридинг, проводиться між братами та сестрами чи батьками та потомством. Цей тип схрещування застосовують у випадках, коли хочуть перевести більшість генів породи в гомозиготний стан, тобто. для отримання чистих ліній, збереження господарсько-важливих ознак, підвищення стабільності цих ознак для подальшого схрещування та отримання ефекту гетерозису.
Таке схрещування до певної міри аналогічне до самозапилення у рослин, т.к. призводить до підвищення гомозиготності. При близькоспорідненому схрещуванні часто спостерігається ослаблення тварин, втрата стійкості до дії. зовнішніх факторівдо захворювань. Всі ці негативні прояви близькоспорідненого схрещування називаються депресією.

Міжлінійне схрещування проводиться між представниками чистих гомозиготних ліній для того, щоб уникнути несприятливої дії рецесивних генів, перевести їх у гетерозиготний стан та викликати ефект гетерозису. Зазвичай для схрещування використовуються представники кількох ліній.

Віддалена гібридизація , тобто. міжвидове схрещування, відоме у тварин з найдавніших часів. Найчастіше міжвидові гібриди стерильні, т.к. у них порушується мейоз, що призводить до порушення гаметогенезу. З давніх-давен людина використовує гібрид кобилиці з ослом - мула, який відрізняється витривалістю і великою тривалістю життя. Подолання безпліддя міжвидових гібридів тварин – важливе завдання селекції.
Іноді гаметогенез у віддалених гібридів протікає нормально, і це дозволило одержати нові цінні породи тварин. Прикладом можуть бути архаромериноси, які можуть пастися високо в горах, як архари, і, як мериноси, дають гарну шерсть. Отримано плідні гібриди від схрещування місцевої великої рогатої худоби з яками та зебу (підвидом великої рогатої худоби, поширеної в Азії та Африці). Продуктивні гібриди білуги та стерляді (бестер), тхора та норки (хонорик) , коропа та карася. Також плідне потомство, отримане при схрещуваннях між одногорби і двогорби верблюдами, домашнім конем і конем Пржевальського, зубрами і бізонами.
У тваринництві використовують два основних методи розведення: внутрішньопороднеі міжпородне.

Внутріпородне розведення, або розведення «у собі» , спрямоване на збереження та покращення породи. Практично воно виявляється у відборі найкращих виробників, вибракування особин, що не відповідають вимогам породи.

Міжпородне розведення використовують для створення нової породи. При цьому часто проводять близькоспоріднене схрещування, що допомагає отримати велику кількість особин, що мають потрібні властивості.

Далі буде

І. В. Мічурін - видатний учений-селекціонер, один із засновників науки про селекцію плодових культур. Він жив і працював у місті Козлові (Тамбовська губернія), перейменованому в 1932 р. в Мічурінськ. Робота в саду з юних років була його улюбленою справою. Він поставив за мету свого життя збагатити сади Росії новими сортами і домігся здійснення цієї мрії, незважаючи на неймовірні труднощі та поневіряння.

Їм були розроблені оригінальні практичні методи отримання гібридів з новими, корисними для людини властивостями, а також вельми важливі теоретичні висновки.

Однією з основних умов, що сприяють успіху гібридизації, Мічурін вважав підбір батьківських пар. В одних випадках він брав для схрещування батьків, віддалених за своїм географічним місцем проживання. Якщо для батьківських форм умови існування не відповідають їх звичайним, міркував він, то отримані від них гібриди матимуть змогу легше

пристосуватися до нових чинників, оскільки станеться одностороннього домінування. Тоді селекціонер зможе керувати розвитком гібрида, що пристосовується до нових умов.

У природних умовах чужорідний пилок іншого виду не сприймається материнською рослиною і схрещування не відбувається. Для подолання нехрещування при віддаленій гібридизації Мічурін застосовував кілька методів.

Біологічно віддалена гібридизація– схрещування представників різних видів для одержання сортів із потрібними властивостями або схрещування представників різних пологів. Так, наприклад, Мічурін схрестив вишню Володимирську із черешнею Вінклера білою. При подальшій роботі з гібридами їм був виведений сорт вишні Краса півночі, що мав гарні смакові якості та зимостійкість. При схрещуванні вишні із черемхою Мічурін отримав гібрид, названий церападусом.Їм були також отримані гібриди ожини та малини, сливи та тернини, горобини та сибірського глоду та ін.

Географічно віддалена гібридизація – схрещування представників контрастних природних зон та географічно віддалених регіонів з метою прищепити гібриду потрібні якості. Наприклад, відомий сорт груші Бере зимову Мічуріна було отримано в результаті гібридизації дикої уссурійської груші та південного французького сорту Бере-рояль.

Метод ментора – одне із методів «виховання» гібридів, розроблених І.В. Мічуріним. Він заснований на тому, що ознаки гібрида, що розвивається, змінюються під впливом щепи або підщепи. Мічурін застосовував цей метод у двох варіантах. У першому випадку гібридний сіянець служив прищепом, і його прищеплювали на дорослу плодоносну рослину (щепи), властивості якої бажано було отримати у гібрида. У другому випадку в крону молодого гібридного сіянця (щепи) прищеплювали черешок сорту, ознаки якого хотіли б отримати у гібрида.
Цей метод був застосований Мічуріним, наприклад, при створенні сорту яблуні Бельфлер-китайка. У перший рік плодоношення гібридів виявилося, що плоди у них дрібні та кислі. Щоб спрямувати подальший розвиток гібрида в потрібний бік, у крону молодих дерев були щеплені живці Бельфлер. Під впливом живців плоди гібрида стали набувати смакових якостей Бельфлера.
Вплив ментора слід розглядати як зміну домінування у процесі розвитку гібриду. У цьому випадку ментор сприяв фенотипному прояву (домінуванню) генів, отриманих від сорту Бельфлер, не змінюючи генотипу гібриду.

Метод посередникабув застосований Мічуріним при віддаленій гібридизації. Він полягає у використанні дикого виду як посередник для подолання нехрещуваності. Схрещуючи дикий Монгольський мигдаль з диким персиком Давида, Мічурін отримав мигдаль Посередник, який він надалі використовував для схрещування з культурним персиком. Отриманий ним гібридний персик набув зимостійкості, завдяки чому був просунутий на північ.

Змішування пилкузастосовувалося Мічуріним для подолання міжвидової несхрещуваності (несумісності). Суть методу полягала в тому, що при запиленні сумішшю власного пилку та пилку іншого виду власний пилок дратував приймочка маточка, і воно сприймало чужий пилок.

Вплив умовами середовища. При «вихованні» молодих гібридів Мічурін використовував зміни способів зберігання насіння, характеру живлення та властивостей ґрунту, вплив низькими температурами, застосовував часті пересадки. В результаті гібриди гартувалися і могли переносити несприятливі умови довкілля.

Відбір- багаторазовий і жорсткий відбір рослин за розмірами, формою, зимостійкістю, імунними властивостями, якістю, смаком, кольором плодів і т.д.
Більшість сортів, одержаних І.В. Мічуріним, являло собою складні гетерозиготи. Для збереження якостей їх розмножують вегетативним шляхом: відведення, щеплення тощо.