Гетерозис, оны өсімдіктер селекциясы тәжірибесінде пайдалану жолдары

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Жоспар
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Кіріспе
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Негізгі бөлім
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
1.1 Гетерозис, оны өсімдіктер селекциясы тәжірибесінде пайдалану жолдары.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
1.2 Гетерозис туралы ұғым
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Қорытынды
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Пайдаланылған әдебиеттер
----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------

----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Кіріспе
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Селекция ғылымы

Селекция жануарлардың асыл тұқымын, өсімдіктердің сорттарын, микроорганизмдердің штампыларын шығарудың, жаңартудың әдістерін және биологиялық негізін зерттейтін ғылым. "Селекция" -- сұрыптау деген мағынаны білдіреді. Генетика селекцияның ғылыми негізі болып есептелінеді. Тұқым қуалаушылық пен өзгергіштіктің негізгі заңдылықтары барлық организмге тән қасиет. Жануарлардың, өсімдіктердің жаңа тұқымы мен сорттарын шығаруда осы заңдылықтарды білудің маңызы зор. Себебі, ол тұқым қуалайтын өзгергіштікке негізделген. H.И.Вавилов селекцияның теориялық негізін қалады.
Жануарлардың, өсімдіктердің және микроорганизмдердің тұқымдық, сорттық, түрлік және туыстық ерекшеліктерін зерттеуді көрсетті.
Тұқым қуалайтын өзгергіштік белгілер мен қасиеттердің дамуына сыртқы орта факторларының әсер ететіндігін анықтады.
Организмдердің пайдалы белгілері мен қасиеттерінің тұрақтандырылуына жағдай жасайтын қолдан сұрыптау жүйесін жасады.
Селекцияның басты мақсаты мен міндеті -- адам баласына қажетті мол өнім беретін, суыққа, ауруға төзімді өсімдік сорттарын, мал тұқымдарын және микроорганизмдердің штампыларын қысқа мерзімде шығару және жақсарту. Сорт немесе тұқым дегеніміз не? Жануарлардың асыл тұқымы немесе есімдіктердің сорттары деп тұқым қуалайтын морфологиялық, биологиялық және шаруашылық белгілері мен қасиеттері ұқсас, сұрыптаудың нәтижесінде шығарылған бір түрге жататын даралар жиынтығы. Н.И.Вавиловтың айтуы бойынша: "Селекция үшін қажетті бастапқы материалды білмей, олардың шығу тегі мен эволюциясын зерттемей тұрып, жануарлардың, өсімдіктердің қазіргі сорттарын, тұқымын жаңарту, жақсарту мүмкін емес". Сонымен қатар жануарлардың, өсімдіктердің жабайы арғы тегі формаларының, мәдени формаларына қарағанда бай екенін көрсетті. Сондықтан өсімдіктердің жаңа сорттарын, малдардың асыл тұқымын шығаруда олардың ата тегінің бағалы белгілері бар түрлерін будандастыруға пайдалану қажет екендігін анықтап берді. Ол мәдени өсімдіктердің ата тегінің шығу орталықтарын анықтау, зерттеу және олардың генофондысынсақтау мақсатында дүние жүзінің әр түкпірінде 180-нен астам экспедиция ұйымдастырды. Осы жұмыстың нәтижесінде 1700 түрге жататын 250 мыңнан асатын ауыл шаруашылығы есімдіктері үлгілерінің коллекциясын жасады. Өсімдіктердің сол уақыттағы жиналған коллекциясы осы күнге дейін мәдени өсімдіктердің жаңа сорттарын шығаруға пайдаланылады. Н.И.Вавилов барлық географиялық аймақтарда мәдени өсімдіктердің алуантүрлілігі бірдей емес екендігін анықтай келіп, аса маңызды жаңалық ашты. Ол мәдени өсімдіктер шығуының жеті орталығын белгіледі. Әрбір орталық белгілі бір мәдени өсімдіктердің шыққан отаны болып есептелінеді. Бұл орталықтар, негізінен, жазық жер емес, таулы аудандар. Көптеген орталықтар ертедегі егін шаруашылығы орталықтарымен сәйкес келеді. Н.И. Вавилов мәдени өсімдіктердің шығу орталықтарын анықтау барысында жалпы бір заңдылықты байқаған. Өсімдіктер өзінің түр ретінде түзілген орталықтарынан алыстаған сайын, олардың түсінің өзгеретінін көрген. Мысал ретінде, Мексикада өсетін жүгері сабағының боялған қара түсі, Тынық және Атлант мұхиттарына жақын аудандарда ағаратынын көрген. Ал Еуропада өсетін бидайдың, арпаның, қара бидайдың ақ масақтары Африкадағыдан өзгеше болып келеді. Мәдени өсімдіктер шығу орталықтарынан басқа аудандарға тараған сайын олардың доминатты белгілері (гендерінің әсері) төмендеп, рецессивті формалары арта бастайды. Бұлай болу себебі, таулы, аралды және шөлді аймақтар рецессивті гені бар формаларды оқшауландырып, олардың көбеюіне жағдай туғызады. Мысалы, бір жағын Арал теңізі, екінші жағын Қарақұм алқабы қоршаған Хиуа (Өзбекстан) жерінде Н.И.Вавилов бастаған экспедиция зығыр өсімдігінің гүлінің түсінде рецессивті белгілері бар және дөні ақ түрлерін анықтаған. Сонымен шығу орталықтарынан алыстаған сайын есімдіктердің доминантты гендері әсерінің төмендеуін, ал керісінше, рецессивті формаларының арту заңдылығын "Вавилов әсері" деп атады.
Селекция
Өсімдіктердің сорттарын, жануарлардың жаңа тұқымын шығару үшін будандастыру әдісін қолданады. Олар туыстық будандастыру (инбридинг) және туыстық емес будандастыру (аутбридинг) болып бөлінеді. Туыстық будандастырунемесе инбридинг будандастыруда туған ұрпақта гендердің гомозиготалы күйге ауысуына байланысты гомозиготалы даралардың үлесі арта түседі. Мал шаруашылығында бір ата-анадан туған төлдерді бір-бірімен, не ата-анасын өз төлімен шағылыстырады. Бұл өсімдіктердің өздігінен тозаңдануына ұқсайды және гомозигота санын кебейтуге әкеледі. Осымен қатар ұрпақта пайда болған (рецессивті гомозиготалы жағымсыз) мутациялар даралардың өнімділігіне, тіршілік қабілетіне кері әсер етеді. Жақын туыстарды бір-бірімен будандастырудың тиімді жағы да бар. Ұрпақта бағалы белгілер беки түседі және бұл қасиет ата-анасында бірдей болса, болашақ ұрпақтарына беріліп отырады. Туыстас будандастыру жануарлар мен өсімдіктердің селекциясы үшін қажетті сорттармақтар алу үшін кеңінен қолданылады. Туыс емес организмдердің будандасуын аутбридинг деп атайды. Аутбридинг: түр ішіндегі будандастыру және әріден будандастыру болып бөлінеді.

1.1 Гетерозис, оны өсімдіктер селекциясы тәжірибесінде пайдалану жолдары
Гетерозис - күрделі генетикалық құбылыс, бірінші жылғы ұрпактардың тіршілік ету қабілеттілігін , дамуының күштілігін, өнімділігінің көптілігін білдіретін құбылыс. Ол будундардың түрлері мен пайда болуы тегіне (линия аралық, сорт аралық, жекеленген) байланыс жоғары түрде екпінділігінен айқындалады. Гетерозистің жоғары түрде көрінуі - де байкалып, кейіннен төмендейді. И. Кельрейтердің будандық күштер туралы алғашқы мәліметтерді, содан кейін Ч. Дарвиннің гетерозистің себептерін түсіндіру туралы талпыныстары осы құбылыстың ғылыми зерттеулеріне жол ашты.
Гетерозис- белгілі бір белгілері мен қасиеттерінің көрініс дәрежесі бойынша будандардың бірінші ұрпағының ата-ана формасының әрқайсысынан ерекше басым болуы. Гетерозис түр аралық будуандастыруда бір түрдің әр алуан гетерогенді популяцияларын будандастырғанда байқалады.
Г. Шелл, Е. Иста, Х.Хэйстердің жұмыстарында да айқын көріне бастады. Ғылыми әдебиеттерге гетерозис термині 1914 жылдап бастап енген.
Джонс ұсынған доминанттық болжамы (1917, 1918, 1921 жылдар). Ол Ғı бірінші жылғы буданды қолайлы доминантты гендердің жиналуынан, ал олардың Ғ2 - де немесе кейінгі ұрпактарда өнімділіктің кемуі рецессивті аллельдің гомозиготтық жағдайға ауысуынан деп гетерозис түсіндіріледі.
Гетерозис кезінде ата-анасымен салыстырғанда буданның тіршілік қабілеті артып, мол өнім береді. Бірақ бұл қасиет кейінгі ұрпақтарында біртіндеп төмендеп өше бастайды. Гетерозис құбылысын өсімдіктер және жануарлар селекциясында жиі қолданады. Бұл құбылысты ең алғаш 1914 жылы Америка ғалымы В. Шелл жүгері өсімдігінен байқайды. В. Шеллдің тәжірибесі бойынша, жүгері өсімдігі гетерозисті буданының бірінші ұрпағының өнімі екінші ұрпағының өніміне қарағанда -- 35%-ға, үшінші ұрпағында 50%-ға төмендегенін көрсеткен. Гетерозистің швед ғалымы А. Густафсон анықтағандай, өсімдіктерде бірнеше түрі бар. Олар жыныстық гетерозис -- жыныс органдарының жақсы дамуына байланысты тұқым мен жемістің өнімі артады. Денелік гетерозис -- вегетативті органдарының іріленуі. Бейімделгіш гетерозис -- будан өсімдіктердің ортаға бейімделіп тіршілік қабілетінің артуынан туады. Гетерозис ірі қара малдарда жиі кездеседі. Мысалы, ірі қара малдың Герефорт және Шортгорн тұқымдарын будандастырғанда, будандардың еті мол және өте жоғары сапалы болған. Ал қазақтың Ақ бас сиырын Санта-гертруда тұқымымен будандастырғанда, будан ұрпақтары етті болады. Бір өркешті түйені (нарды) екі өркешті түйемен будандастырғанда, сондай-ақ жылқы мен есекті будандастырғанда, ұрпақтарында гетерозис құбылысы байқалады. Қашар -- екі түрге жататын жылқы мен есекті шағылыстыру нәтижесінде алынған ұрпақ, бермейтін будан. Күші жағынан ата- анасынан бірнеше есе артық болады. Гетерозиготақұбылысының табиғаты, оның молекулалық сыры әлі толық анықталған жоқ. Әріден будандастыру. Әр түрге және туысқа жататын организмдердің будандасуын әріден будандастыру дейді. Мұндай шағылыстырудың мақсаты -- бір түрге жататын дараларды будандастыруда беріле алмайтын белгілер мен қасиеттердің тұқым қуалауынзерттеу. Өсімдіктердің мәдени сортымен жабайы түрін будандастыру арқылы сапалы будан алуға болады. Мысалы, қарабидай мен бидайдың бидай мен эгилопс деп атайтын жабайы астың тұқымдастың будандары бар. Әріден будандастыруды алғаш зерттеген И.Г. Кельрейтор болды. Ол 1760 жылы темекі мен махорканың арасынан алғаш рет будан алды. Әріден будандастырумен Г. Мендель, И.В. Мичурин, Н.В. Цицин, т.б. ғалымдар айналысты. Түраралық, туысаралық будандардың саны аз, тіршілік қасиеті төмен, ұрпақ бермейді. Ұрпағының болмау себебі, бір жағдайда -- жыныс органдарының дұрыс дамып, пісіп жетілмеуінен болады. Өсімдіктерде тозаңның толық пісіп жетілмеуінен тозаңқап толық ашылмайды. Екінші жағдайда -- будандастыруға алынған организмдердің хромосомалар санының және жұптарының өзгеруінен туады. Мысалы, будандастыруға алынған А түрге жататын организмнің 14 хромосомасы, Б түрге жататынның 28 хромосомасы бар делік. Бірінші ұрпақ буданында 21 хромосома болады. Сонда Б түрге жататын дараның 7 хромосомасымен конъюгацияға түсетін жұп (гомологті) хромосомалар жоқ. Бұл жағдай мейозда хромосомалардың ретсіз бөлінуіне және тіршілігі жоқ гаметалардың пайда болуына әсерін тигізеді. Кейбір будандардың ұрпақ, бермейтін кемшілігін, оларды полиплоидті түрге ауыстыру арқылы түзеуге болады. Бірінші рет Ресейде 1924 жылы Г.Д. Карпеченко қырыққабат пен шомырды будандастыру арқылы мол ұрпақ беретін түраралық будан алды. Бұл жағдайда будан өсімдіктердің хромосома санын екі есе көбейтеді. Хромосомалар санының екі еселенуі барысында мейоз процесі дұрыс жүріп, шомыр мен қырыққабатхромосомалары өз жұптарын тауып, конъюгацияланады. Әріден будандастыруда академик Н.В. Цицин бидайды бидайықпен будандастыру арқылы дәнді дақылдардың құнды сорттарын алды. И.В. Мичурин жұмыстарында әріден будандастыруды пайдаланып, сиырбүлдірген мен таңқурайдың, алхоры мен шомырттың, шетен мен сібір доланасының будандарын алды. Оларды вегетативті жолмен көбейтті. Мутациялық селекция. Өсімдіктердің сорттарын микроорганизмдердің жаңа штампыларын шығаруда дәстүрлі әдістермен қатар мутацияларды да пайдаланады. Мутацияны шығу табиғатына қарай: табиғи (спонтанды) және қолдан тудырған мутациялар деп бөледі. Табиғи мутациялар ғалымдардың пікірі бойынша, зат алмасу кезінде ДНҚ ретінің рекомбинациясы, екі еселенуі, репарация және репликация процестерінен туындайды деген болжам бар. Табиғи мутациялар: гендік, хромосомалық, соматикалық, генеративтік мутациялар болып бөлінеді. XX ғасырдың 20 -- 30-жылдарындарентген сәулелері және химиялық қосылыстардың кейбір түрлері тірі организмде тұқым қуалайтын мутациялар тудыратыны анықталды. Селекция үшін генетиктер мутацияны қолдан тудыратын әдістерді жасай бастады. Сонымен мутациялық селекция пайда болды. Мутация тудыратын факторларды мутагендер деп атады. Мутацияның пайда болу процесін мутагенез дейді. Көпшілік жағдайда организмде пайда болған мутациялар жағымсыз әсері болғандықтан, оның тіршілік қасиеттерін төмендетеді. Сонымен қатар селекция үшін маңызы бар мутациялар да кездеседі. Әсіресе олар микроорганизмдер селекциясында кеңінен қолданылады. Мысалы, ультракүлгін сәулемен әсер ету арқылы пенициллиум саңырауқұлағының жаңа штампысы алынды. Олар бастапқы түрлеріне қарағанда пенициллинді мың есе көп түзеді. Сол сияқты рентген және басқа да сәулелермен әсер етіп, практикада мукор, ашытқы саңырауқұлақтарының, азотобактериялардың жаңа қасиетке ие жаңа түрлері алынды. Осы мәселеге байланысты Қазақстан Республикасы Ұлттық ғылым академиясының микробиология және вирусология институтында сүт қышқылы бактерияларынан жемшөпті сүрлеуге қажетті арнаулы ашытқылар алынып, солардың көмегімен мыңдаған тонна сүрлем дайындалды. Институт ғалымдары пропион қышқылы бактерияларынан жаңа ашытқылардың штампыларын шығарып, оларды сынақтан өткізді. Жүгеріні пропион қышқылы бактериялары мен ашытқы саңырауқұлақтарды қосып сүрлегенде, азықтың сапасы жақсарып, ондағы "В" витаминдерінің мөлшері артты. Осының әсерінен сиыр сүтінің майлылығы, тауықтың, үйректердің жұмыртқалағыштығы артатындығы байқалды. Әр түрлі мутагендерді пайдалана отырып, өсімдіктердің де жаңа сорттары алынды. Дүние жүзінде осы әдістің көмегімен 500-ден астам өсімдіктердің жаңа тиімді мутанттары алынған. Мысал ретінде Новосібір қаласындағы Цитология және генетика институтының ғалымдары ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.