Өсімдіктер, жануарлар мен микроағзалар селекциясы. Селекцияның генетикалық негіздері

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Селекция дегеніміз өсімдіктердің жаңа іріктемелері мен жануарлардың жаңа тұқымдарын және ұсақ ағзалардың шаруашылыққа қажетті штаммалар алу әдістерінің жиынтығы. Бұл ғылымның теориялық негізі - генетика . Селекцияның әдістерін адам мыңдаған жылдар бұрын өсімдіктер мен үй хайуанаттарының өнімділігін арттыруға пайдаланды. Генетика ғылым болып қалыптасқанға дейінгі селекцияның жетістіктері селекционерлердің көрегендігінің жемісі еді. Сондықтан Әбу Насыр әл-Фараби сұрыптауды өнердің саласына жатқызған. Селекцияның әдістері мен жетістіктері теориялық биологияның, оның ішінде Дарвиннің эволюциялық теориясы мен генетиканың дамуының негізін салды.

Қолдан сұрыптау туралы Дарвиннің ілімі. Өзінің еңбектерінде Дарвин қолдан сұрыптаудың екі түріне ерекше көңіл бөлді. Оның біріншісі - бағалы белгілері бар дараларды сақтауға және көбейтуге бағытталған мақсатсыз сұрыптау. Екінші іріктемелер мен қолтұқымдардың жақсы білінген бір немемсе бірнеше белгілерін барынша жақсы дамытуға бағытталған мақсатқа сай сұрыптау.

Табиғи сұрыпталу сияқты қолдан сұрыптау да модификацияны қажет етпейді. Олардың екеуіне де мутация қажет екендігі түсінікті. Қолдан сұрыптаудың дұрыс жолдарын негіздеген Дарвин, оның құпия болып келген әдістерін ғылымға айналдарды. Қолдан сұрыптаудың әдістерін игерген, ірі сұрыптаушылар француз А. Вильморен, швед Х. Нильсон, ағайынды Коллингер америкалық Л. Бербанк, орыс сұрыптаушылары И. Мичурин мен М. Иванов және т. б. көптеген жаңа іріктемелер мен тұқымдар шығарған болатын.

Селекцияны дамытудағы Н. И. Вавиловтың қызметі. Селекцияның ғылым болып қалыптасуында орыс биологы Н. И. Вавиловтың еңбегі зор. Оның анықтауы бойынша селекция дегеніміз адамның жігерімен жүретін эволюция.

Н. И. Вавилов іріктемелер мен қолтұқымдарды шығару жөніндегі жұмыс жемісті болу үшін төмендегідей мәселелерді зерттеу және еске алу екенін көрсетті: 1) өсімдіктер мен жануарлардың бастапқы іріктемелері мен түрлерінің әр түрлі болып келуі; 2) тұқым қуалайтын өзгергіштік (мутация) болу крек; 3) зерттелген белгілердің дамуы мен білінуіндегі ортаның әсері; 4) будандастыру кезіндегі тұқым қуалау заңдылықтары; 5) тиімді белгілерді бөліп алып тұрақтандыратын қолдан сұрыптау түрлерін пайдалану қажеттігі сонымен қатар Н. И. Вавилов дүние жүзіндегні мәдени өсімдіктердің сан алуандығын, шығу тегін зерттеп, олардың орталықтарын анықтады. Ол орталықтар мыналар:

1. Оңтүстік Азияның тропиктік орталығы. Тропиктік Үндістан, ҮНдіқытай, Оңтүстік Қытай, Оңтүстік - Шығыс Азия аралдары. Бұл орталықта мәдени өсімдіктердің жартысына жуығы шығады. Күріш, қант қамысы, көптеген көкөніс дақылдарының отаны.

2. Шығыс Азия орталығы. Орталық және Шығыс Қытай, Жапония, Тайвань аралы, Корея сояның, тарының бірнеше түрлерінің, көптеген жеміс және көкөніс дақылдарының отаны. Бұл орталық та мәдени өсімдіктерге бай, дүние жүзіндегі өсімдіктердің 20%-ке жуығы осында өседі екен.

3. Оңтүстік - Батыс. Азия орталығы. Кіші Азия, Орта Азия, Иран, Ауғаныстан, Солтүстік - Батыс Үндістан бидай, қарабидай, тағы да басқа дәнді дақылдар мен көптеген бұршақ тұқымдастардың отаны. Дүние жүзіндегі мәдени флораның 14%-тей түрі осы орталықтан шыққан.

4. Жерорта теңізі орталығы . Ертедегі ең үлкен ұлы өркениеттің таралған жері болып саналады. Бұл жерлдерден мәдени өсімдіктердің 10%-і өседі. Оның ішінде зәйтун ағашы, жоңышқа, дара гүлді жасымықша, көптеген көкөністер мен мал азықтық дақылдар.

5. Абиссиния орталығы . Мәдени өсімдіктер мен флорасы жағынан өзіндік ерекшелігі бар аймақ. Африка құрлығындағы (Эфиопия территориясы) шағын аудан. Дәні үшін өсірілетін ноқат, бидай мен арпаның бірқатар ерекше формалары осы орталықтардан таралған.

6. Орталық Америка. Оңтүстік Мексика. Онда жүгері, талшықты мақта, какао, бірқатар асқабақ тұқымдастар, үрмебұршақ, барлығы 900-ге жуық мәдени өсімдіктер өседі.

7. Анд (Оңтүстік Америка) орталығы. Оңтүстік АМериканың батыс жағалауындағы Анд тау жоталарының біраз бөлігін қамтиды. Түйнекті өсімдіктер оның ішінде картоп, кейбір дәрілік өсімдімдіктердің (кокаин бұталары, хина ағашы т. б. ) отаны.

Мәдени өсімдіктердің көбшілігінің шығу тегі жоғарыда көрсетілген географиялық орталықтар екендігін дәлелдеудің, еліміздегі мәдени өсімдіктердің іріктемелерін (сорттарын) көбейтіп, отырғызатын аудандарын бекітуде маңызы зор болды.

Мәселен, Н. И. Вавилов қызметкерлерімен бірге көптеген экспедициялар жасады. Нәтижесінде өсімдіктердің 1600-ге тарта түрлерін зерттеп, өсімдік тұқымдарының мыңдаған іріктемелерін шығу тегіне негіздей отырып, әр түрлі аудандарға отырғызды. Мұның өзі жеміс-жидектердің іріктемелерін алуан түрлілігін арттыруда негізгі қадам болды.

ӨСІМДІКТЕР СЕЛЕКЦИЯСЫ

Өсімдіктер селекциясының әдістері. Селекциялық жұмыстар әдетте арнайы шаруашылықтарда, тәжірибелік станцияларда немесе селекциялық орталықтарда жүргізіледі. Өсімдіктердің жаңа іріктемелері оның тиімді белгілері айқын көрінетін нақты бір аймақтың топырақ - климат жағдайларына сай мақсатта шығарылады. Өсімдіктер селекциясында қолданылатын негізгі әдістер сұрыптау мен будандастыру және тәжірибелік полиплоидия.

Сұрыптаудың екі әдісі белгілі. Олар: жаппай және жеке сұрыптау.

Жаппай сұрыптауды көбінесе айқас тозаңданатын өсімдіктермен жұмыс жүргізуде пайдаланылады. Бұл кезде егістіктегі өсімдіктердің бір немесе бірнеше қажетті сыртқы, яғни фенотиптік белгілері бойынша үлкен бір тобын таңдап бөліп алып келесі жыылы қайта отырғызады. Көрінген белгісі бар өсімдіктер тобын тағы бөліп, осылайша бірнеше ұрпақ бойы қайталап жаппай сұрыптау жүргізу арқылы дұрыс нәтижеге қол жеткізуге болады. Бірақ бұл әдістің кемшілігі алынған жаңа іріктемелердің генотиптері әркелкі болуы мүмкін. Мұндай жағдайда келесі ұрпақтарда ажырау жүріп, іріктеменің құндылығы төмендейді. Сондықтан уақыт өткен сайын сұрыптауды қайталап отыру қажет.

Жеке сұрыптау өсімдіктердің таза салаларын (будан емес) алу мақсатында жүргізіледі. Ол үшін бірнеше қайтара өздігінен тозаңдандыру жүргізіп әрдайым тиімді белгісі көрінген жеке дараны бөліп алып өсіреді. Мұндай өсімдіктен алынған ұрпақ барлық гендері бойынша бірте-бірте гомозиготалы жағдайға көшеді, яғни генотиптері біркелкі таза салалар (линиялар) пайда болады.

Будандастырудың екі әдісі бар: инбридинг және аутбридинг.

Инбридин г - жақын туыстық қатынасы бар өсімдіктерді (мысалы бір ата-енеден алынған ұрпақты өзара) будандастыру әдісі. Мұндағы мақсат жағымды белгілерді сақтап қалу және келесі ұрпақтарға тарату. Инбридинг кезінде генотипі гетерозиготалы даралардан ұрпақ сайын белгілі мөлшерде генотипі гомозиготалы даралар да түзіліп отырады. Бұл кезде гетерозиготтарда жасырын күйде болған зиянды рецессивті белгілердің гомозиготалы дараларда фенотиптік көрініс беруіне мүмкіндік туады. Мысалы, кейбір өсімдіктердің өсуі баяулап тіршілік қабілеті төмендейді, түсімі азайып, ауруға төзімділігі нашарлайды т. б. бұл жағдай инбридингтің зиянды әсерінен болған депрессияны сипаттайды. Генетикалық заңдылық бойынша инбридинг кезінде ұрпақ сайын гетерезиготалардың саны екі есе кеміп, гомозиготтардың саны сондай шамаға артуы тиіс.

Аутбридинг - туыс емес, түрлі популяциялардың немесе түрлі іріктемелер мен сала (линия) дараларын будандастыру әдісі. Аутбридинг кезінде тұқым қуалайтын өзгергіштіктің дәрежесі жоғарылайды, сондықтан өсімдік шаруашылығына өте тиімді әдіс болып табылады. Аутбридинг нәтижесінде алынған ұрпақ будан деп аталады. Осы бірінші ұрпақтың будандары әдетте тіршілік қабілетінің жоғары, түсімінің мол, т. б. қасиеттерінің болуымен бағаланады. Бұл құбылыс будандық күш немесе гетерозис деп аталады.

Селекционерлердің қол жеткен табыстары . Сұрыптау жұмыстарының шаруашылықтағы және еліміздің әлеуметтік-экономикалық жағдайын көтерудег атқаратын орны ерекше. И. В. Мичурин селекцияның негізінен үш әдісін қолданды; будандастыру, сұрыптау және дамып келе жатқан будандарға (оларды қажетті бағытта «тәрбиелеу») орта жағдайлармен әсер ету.

И. В. Мичурин будандастыру үшін ата-ене іріктемелерінің доминанттық белгілерін арттыру мақсатында орта жағдайларымен әсер етті. Мәселен, Антоновқа мен ананас РАнетінің оңтүстік іріктемелерін гибридтендіру арқылы Славянка алма ағашын алды. Ол географиялық жағынан бір-бірінен шалғай жатқан іріктемелерді сұрыптауға баса назар аударды. Мысалы, Сібірлік Қытай алма ағашы мен американдық сары Бельфлер іріктемелерін будандастырып, БЕльфлер - қытай алма ағашын алды. Бельфлердің жемісі үлкен және дәмді, ал қытай алмасы - суыққа төзімді, дертке шалдықпайды.

Тәрбиелеу немесе ментор әдісін пайдалана отырып (бұл әдіс екі нұсқадан) Кандиль - китайка мен жоғарыда айтып кеткен Бельфлер - китайка, т. б. алма ағаштарын алды. Сол сияқты академикП. П. Лукьяненко шығарған Безостая іріктемесі әр гектар жерден 50ц-ге дейін түсім береді. Аврора, Кавказ іріктемелерінен әр гектардан 100 ц-ге түсім алынды. Академик В. В. Ремесло түсімділігі 2, 5 есеге дейін артатын Мироновская 254, 808 іріктемелерін алды. Академик Н. В. Цицин түрарлық бидаймен бидайықтың (көп жылдық іріктемесі) буданын алды. А. П. Шехурдин мен В. Н. Мамонтованың С. Аратовская 29 іріктемесі, академик В. С. Пустовойттың майлылығы 49-50% болатын күнбағыс, т. б. іріктемелері ерекше бағаланды.

Қазақстан селекционерлерінің күшімен республика территориясына жерсінген ондаған іріктемелер шығарылды. Оның ішінде күздік бидайдың «Красноводоподская 210» іріктемесі қуаншылыққа және суыққа төзімді. Басқа күздік бидайлардың гектарынан 5-6 центнерге дейін түсім алынды.

Я. К. Бычек шығарған күздік бидайдың іріктемесі «қызылбастың» құрамында ақуыз (белок) көп және оның қоректілігі де жоғары болды. Сонымен қатар республикамызда шығарылған сояның «Гибридная - 670» іріктемесінің гектарынан 10 центнерден түсім алынып, құрамындағы ақуыздың мөлшері 39, 9%-ке жетті. Ақмола облысындағы АСтық шаруашылығы институты шығарған картоптың «Шортанды» іріктемесінің өнімділігі 40-60%, құрамындағы крахмалдың мөлшері 15%-ке жоғары, шөлге төзімді және ұзақ уақыт сақтауға қолайлы. Селекционер А. Н. Кацейко алма, алмұрт және қойбүлдіргеннің отызға жуық жаңа іріктемелерін шығарды. Олардың ішінде тез өсетін мол өнімді және жақсы сақталатын алманың жаңа Заря Алатау іріктемесі кең тараған. Ғалымдар И. А. Әбуғалиев, Ш. Н. Илялетдинов және М. Х. Мұратов шығарған қант қызылшасының жаңа будандары «Қазақстан полигибрид - 24» пен «Қазақстан» гибридінің түсімі мол және технологиялық сапасы жоғары. Атақты жерлестеріміз Ыбырай Жақаев күріштің әр гектарынан 171 центнерге дейін, тарышы Шығанақ Берсиев әр гектардан 201 ц және қызылшашы Ольга Гоноженко 1500 ц түсім алып, дүние жүзілік рекордтар жасады.

ЖАНУАРЛАР СЕЛЕКЦИЯСЫ

Будандастыру мен сұрыптау жануарлар селекциясының негізгі әдістері болып табылады. . Әдетте бұл әдістерді бірге пайдаланады. Сұрыптау жаппай және жеке болып екіге бөлінеді.

Жаппай сұрыптау дегеніміз бастапқы материалдардан сұрыптаушы белгілері үшін тиімді белгілері бар даралары бар топтарын белгілеп алу.

Жануарлар селекциясында жаппай сұрыптау кеңінен қолданылады. Шаруашлыық тұрғысынан алғанда, маңызды көптеген белгілердің дамуы, мысалы, мүйізді ірі қараның сүттіліг, олардың белгілі дене құрылысына қантамыр және тынысалу жүйелері және т. б. дамуына байланысты болады. Сондықтан олардан жақсы өнім алу үшін көптеген белгілерге байланысты жаппай сұрыптауды пайдаланады. Мысалы, осындай бірнеше белгілеріне бір уақытта сұрыптау жүргізу арқылы мүйізді ірі қараның етті тұқымы қазақтың ақбас сиыры мен сүтті қолтұқым даланың қызыл сиыры шықты.

Сыртқы жағдайдың өзгеруі, жемдеу әртүрлі тұқымға өзгеше әсер етеді. Мысалы, ірі қара қолтұқымын жақсы жемдегенде олар, ең алдымен, салмақ қосады, сүтті тұқымдарда - сүт көбейеді.

Жеке сұрыптау адамның назарын аударатын белгілері бар және олардан ұрпақ алуға болатын жекелеген дараларды бөліп алуға негізделеді. Оны қойылған мақсатқа байланысты бір немесе бірнеше рет пайдаланды. Туыстық жағынан жақын малдарды будандастыруда бастапқы тұқымдар ретінде бір ата-енеден туған төлдерді немесе ата-енесімен төлдерді пайдаланады.

Будандастырудың бұл түрін тұқым гендерінің көпшілігі гомозиготалы күйге көшіру қажет болған жағдайларда қолданады. Мұнда гомозиготалар санының көбеюімен шаруашылық үшін құнды белгілер нығая түсіп, олар ұрпақтарда сақталады, өйткені ол бұл белгілері бойынша гомозиготалы болып табылады. Осындай жолмен қалыптасқан таза салалар (линиялар) асыл тұқымды мал заводтарында, ядро ретінде пайдаланады және көптеген асыл тұқымдар осы әдіспен алынған. Мысалы, М. Ф. Иванов қолтұқымдарды будандастыру мен іріктеп алудың осы заманға сай әдістерін пайдаланды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.