Достижения селекции, Биология

Ученые и селекционеры постоянно работают над созданием новых сортов и усовершенствованием методов выращивания, чтобы садоводы смогли получить богатый урожай вкусных и полезных овощей и фруктов. Многие сорта на слуху, а их создатели остаются в тени.

Лишь некоторые сорта носят фамилию своего творца. Это, например, сорта картофеля Лорх, яблони Ренет Черненко, груши Чижовская и Осенняя Яковлева. Об авторах же большинства сортов и методик садоводы и огородники могут лишь догадываться. Мы решили исправить эту несправедливость и расскажем о 15 личностях, стоявших у истоков создания современного сельского хозяйства.

Александр Астахов

Достижения селекции, Биология
Достижения селекции, Биология

25 сортов различных плодово-ягодных культур, выведенных известным российским ученым-селекционером Александром Ивановичем Астаховым (1931-2007), внесены в Государственный реестр селекционных достижений. По мнению многих коллег, разработки ученого значительно опередили время.

Он создал сорта сверхкрупной смородины с улучшенной сохранностью и большим количеством витаминов. Селеченская, Гулливер, Добрыня, Нара, Перун, Севчанка, Литвиновская – эти и другие сорта смородины широко известны не только в России, но и за рубежом.

Как и Мичурин, Александр Астахов не ограничивался работой с одной культурой. Им выведены сорта черешни, абрикоса, которые успешно плодоносят в средней полосе, урожайные сорта земляники, вишни, белой смородины, зимостойкие гибриды крыжовника, смородины и картофеля.

Селекционером опубликовано более шести десятков работ, за которые ему была присуждена ученая степень доктора сельскохозяйственных наук.

Николай Вавилов

Достижения селекции, Биология
Достижения селекции, Биология

Огромный вклад в развитие аграрной науки внес ученый-генетик, ботаник, селекционер, академик Николай Иванович Вавилов (1887-1943). Он заложил современные основы селекции, создал учение о мировых центрах происхождения культурных растений, открыл закон гомологических рядов в наследственной изменчивости организмов.

Николай Вавилов является основателем учения об иммунитете растений, которое дало толчок изучению генетической природы их устойчивости к болезням.

Ученый стоял у истоков создания ведущих научных центров страны – институтов растениеводства и генетики АН СССР.

Под его непосредственным руководством была создана крупнейшая в мире коллекция семян культурных растений, которая насчитывает более 300 тыс. образцов.

Кроме того, ученый участвовал и организовывал многочисленные ботанико-агрономические экспедиции, в которых были открыты новые виды растений. В Южной Америке, например, были изучены новые виды дикого и культурного картофеля, которые позже использовались в практической селекции в России.

Достижения Николая Вавилова признаны во всем мире, и интерес к его научному наследию не угасает.

Алексей Веньяминов

Достижения селекции, Биология
Достижения селекции, Биология

Автор более ста научных работ садовод-селекционер, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Алексей Николаевич Веньяминов (1904-1997) вывел 26 сортов косточковых плодовых культур.

Им созданы такие урожайные и зимостойкие сорта сливы, как Евразия 21, Рекорд, Венгерка Северная, Изобильная. Знают многие садоводы и выведенные селекционером сорта вишни – Десертную раннюю, Черноплодную, Тамбовчанку, Компотную, а также гибриды черешни и вишни – Превосходную, Веньяминову и др.

Авторству ученого принадлежат и книги по селекции косточковых культур: “Селекция вишни, сливы, абрикоса в условиях средней полосы СССР”, “Селекция вишни, сливы, абрикоса”.

Сергей Исаев

Достижения селекции, Биология
Достижения селекции, Биология

Медуница, Комфортное, Северный Синап, Память Мичурина, Народное, Услада и другие – эти популярные у многих садоводов сорта яблонь появились благодаря наработкам доктора сельскохозяйственных наук, профессора Сергея Ивановича Исаева (1901-1985).

Почти четверть промышленных садов в средней полосе России было засажено яблонями его селекции. Сергей Исаев был не только последователем, но и одним из самых талантливых учеников Ивана Мичурина.

Свои первые зимостойкие сорта он получил именно из семян, которые передал ему знаменитый селекционер. А всего Исаев вывел 35 новых сортов яблони, восемь из которых районированы: Юный натуралист, Осенняя радость, Победитель, Коричневое новое и др.

За выведение новых зимостойких сортов яблони для средней полосы России Сергей Исаев удостоен Сталинской премии. Также он награжден орденами Ленина и “Знак Почета”, Золотой медалью имени И.В. Мичурина.

Иван Казаков

Достижения селекции, Биология

Основатель научной школы по вопросам создания сортов малины ремонтантного типа профессор, академик РАСХН Иван Васильевич Казаков (1937-2011) написал 230 научных работ, многие из которых опубликованы за рубежом.

Садоводы же хорошо знают выведенные им районированные сорта малины Бабье лето, Брянское диво, Атлант, Жар-птица, Пингвин и др. Семь его сортов с высокой урожайностью включены в Госреестр селекционных достижений. Академику Казакову выдано 18 авторских свидетельств и 12 патентов на сорта малины.

Иван Васильевич разработал ряд рекомендаций по выращиванию этого ягодного кустарника. В частности, высаживать ремонтантные сорта на южной стороне дома, забора, в защищенном от холодных северных ветров месте. На таких участках весной раньше сходит снег, быстрее прогревается почва, и в итоге у ягодника повышается урожайность.

Николай Курдюмов

Много полезных советов почерпнули начинающие садоводы и огородники из книг Николая Ивановича Курдюмова (родился в 1960 году), которых издано уже свыше десятка. Среди них “Умный сад в подробностях”, “Умный огород в деталях”, “Умный виноградник”, “Умная бахча”, “Мастерство плодородия”, “Умный сад на новый лад” и др.

По образованию Николай Курдюмов агроном, окончил Московскую сельскохозяйственную академию им. К.А. Тимирязева. В своих книгах умело сочетает теорию с практикой, умеет доступно, понятно, а главное, интересно рассказать о сложном. В последнее годы особенно увлекся органическим земледелием и активно делится своими знаниями с читателями.

Как писатель Николай Курдюмов награжден золотой медалью на Третьей международной выставке “Золотая гроздь винограда 2001”.

“Больше всего на свете люблю рассказывать о том, что хорошего нашел и понял, показывать то, что красивого видел, и приобщать к тому, что яркого пережил”, – так пишет о себе Николай Иванович на своем сайте.

Александр Лорх

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Александр Георгиевич Лорх (1889-1980) внес значительный вклад в развитие российского картофелеводства. Он разработал и обосновал методику испытания сортов картофеля, выявил оптимальные условия для развития культуры.

Ему обязаны своим появлением такие популярные сорта картофеля, как Лорх и Кореневский, за которые он был удостоен Государственной премии СССР. Профессор собрал большую коллекцию сортов “второго хлеба”, которая насчитывала более 800 образцов.

Им опубликовано более 150 научных работ и статей. Вместе с другими учеными Александр Лорх провел комплексное изучение картофеля, по итогам которого издал 10 книг: “Картофельная селекция и семеноводство в Московской области”, “Картофель”, “Динамика накопления урожая картофеля” и др.

Джекоб Миттлайдер

Доктор сельскохозяйственных наук из Солт-Лейк-Сити (США) Джейкоб Миттлайдер (1918-2006) известен во многих странах мира благодаря собственному методу выращивания растений. Система Миттлайдера дает возможность получить больший урожай при меньшей затрате сил и ресурсов.

Метод базируется на четырех основных принципах: дробном внесении минеральных подкормок, уплотненных посадках на узких грядках, широких междурядьях и использование как сухих, так и растворимых удобрений.

Американский эксперт по земледелию также разработал уникальную конструкцию теплицы и коммерческие методы выращивания, упаковки и доставки воздушным транспортом живых растений для продажи. Джекоб Миттлайдер еще и селекционер: он получил авторские свидетельства на 5 выведенных им сортов гвоздик.

Иван Мичурин

Фамилия известного русского биолога и селекционера Ивана Владимировича Мичурина (1855-1935) уже стала именем нарицательным: мичуринцами называют людей, которые увлекаются прививкой растений и выведением новых сортов.

Благодаря деятельности ученого появились многие сорта вишен, яблонь, груш, слив, и других культур, которые до сих пор пользуются популярностью у садоводов по всей стране. Это сорта яблонь: Пепин шафранный, Бельфлер-китайка, Китайка золотая ранняя, Бессемянка мичуринская, актинидии: Ананасная, рябины: Гранатная, Титан, Алая крупная и др.

Кроме выведения новых сортов плодовых и ягодных культур, ученый проводил опыты по искусственной полиплоидии, разработал учение о доминантности, создал теорию подбора исходных форм для скрещивания.

Именно благодаря Ивану Мичурину появились культурные сорта рябины, актинидии, аронии, терна, черемухи и войлочной вишни.

Он скрещивал не только разные виды одного растения, но и культуры родственных видов, т.е. занимался отдаленной гибридизацией.

Так появились на свет гибриды – Мичуринская десертная (гибрид рябины с мушмулой), Рубиновая (гибрид рябины с грушей), Ликерная (гибрид рябины с аронией) и т.п.

А в дневниках ученого содержится много полезных советов по посадке и уходу за плодовыми деревьями.

Александр Потапенко

Массой талантов обладал известный виноградарь и ученый-биолог Александр Иванович Потапенко (1922-2010). Кроме научной деятельности и селекции зимостойкого винограда, его привлекали искусство и поэзия. Профессионально занимаясь живописью, ученый представлял свои полотна на всевозможных выставках, в том числе и всесоюзных.

Однако садоводом он больше известен своими ранними сортами винограда, такими, как Один, Амурский, Золотой, Аметистовый,Триумф и др . Они подходят для выращивания во всех областях страны, т.к. устойчивы к температурным перепадам.

Сорта винограда селекции Александра Потапенко зимостойки, имеют крупные гроздья (вес отдельных достигает 1200 г). Ягоды не растрескиваются и могут длительно храниться.

Ученый-биолог, кроме того, написал 14 книг, среди которых “Биорегуляция развития растений”, “Русский зимостойкий виноград”, “Виноград на Волге и Дону”, “Старожил земли русской” и т.д.

Александр Потапенко также опубликовал более 60 научных работ, которые касались не только выращивания винограда, но и проблем экологии, истории развития виноделия. Ему выдано 24 авторских свидетельства на изобретения. Он был избран почетным членом Волгоградского отделения Российской экологической академии.

Евгений Седов

Ведущий ученый страны в области плодоводства, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАСХН Евгений Николаевич Седов (род. В 1930 г.) всю свою жизнь посвятил селекции. Его достижения в этой области отмечены Золотой медалью им. И.В. Мичурина, другими высокими правительственными наградами.

Он вывел первый в стране устойчивый к парше сорт яблонь Импульс, а всего создано 15 устойчивых к этому заболеванию сортов. Ученый имеет 25 патентов и авторских свидетельств на изобретения сортов.

Занимался Седов и селекцией груши (выведено 16 сортов), а яблонь совместно с коллективом создано 44 сорта. Садоводам особенно полюбились такие сорта, как Ветеран, Зарянка, Орловское полосатое, Имрус, Куликовское, Низкорослое, Олимпийское, Орлик, Орловский пионер, Память воину, Раннее алое и др.

Труд ученого получил признание и на международном уровне. Двум сортам яблони селекции Седова присуждены золотые медали на международной выставке в Эрфурте, а самому Евгению Николаевичу присвоено звание “Международный человек тысячелетия”.

Читайте также:  Экосистема, Биология

Михаил Ульянищев

Более 60 новых сортов плодово-ягодных культур с высокими потребительскими качествами появились благодаря трудам ученого-селекционера, организатора и руководителя Россошанской плодово-ягодной станции Михаила Михайловича Ульянищева (1894-1972).

Работая учителем, Михаил Михайлович увлекся идеей “обновления земли” и создал семеноводческую артель, в которой занимался сортоиспытанием пшеницы, ячменя, проса, картофеля и других культур. Потом занялся овощами и вывел сверхранний сорт томата №15 и очень ранний №51.

Под влиянием работ Ивана Мичурина и Лютера Бёрбанка Михаил Ульянищев занялся селекцией плодовых культур. В результате ему удалось получить высокозимостойкие сорта абрикоса, груши, черешни, винограда, зимние сорта яблони. Они отличаются высокими вкусовыми качествами, длительными сроками хранения и зимостойкостью.

Многие сорта названы по месту их появления на свет: Ренет Воронежский, Россошанское лежкое, Россошанское весеннее и др.

За достижения в области селекции Михаилу Ульянищеву была присвоена ученая степень доктора сельскохозяйственных наук без защиты диссертации.

Семен Черненко

Создатель “Яблоневого календаря” – списка сортов яблони с разными сроками созревания доктор сельскохозяйственных наук, профессор Семен Федорович Черненко (1877-1974) еще является и основателем знаменитой династии селекционеров Черненко–Будаговский. Его дочь Екатерина – биолог-селекционер, а зять Валентин Будаговский – родоначальник отечественного карликового садоводства.

Селекцией Семен Федорович начал заниматься еще на рубеже XIX и XX веков. Тогда он вывел 16 сортов яблонь и 1 сорт груши.

За свою долгую и плодотворную жизнь ученый написал более 50 научных работ и книги “Селекция и новые сорта яблони”, “Полвека работы в саду”, вывел более 60 сортов яблонь и 10 сортов груш, многие из которых элитные.

Его сорта яблок отличаются высоким содержанием витаминов, биологически активных веществ и хорошей зимостойкостью. Многие из них до сих пор востребованы у садоводов, например, Июльское, Превосходное, Богатырь, Ренет Черненко, Шафрановое и др.

Сергей Чижов

У многих садоводов на участке растут груши, которые были выведены селекционером, кандидатом сельскохозяйственных наук Сергеем Тихоновичем Чижовым (1903-1971). Это такие известные сорта, как Лада, Чижовская, Отрадненская, Москвичка, Столичная, Память Жигалова и др.

Эти сорта подходят как для промышленного выращивания, так и для любительского садоводства. Научная деятельность ученого была посвящена вопросам селекции груши и выведению ее зимостойких сортов с высокими потребительскими качествами для выращивания в Черноземной полосе России.

По итогам этих исследований селекционером опубликовано 65 работ, среди которых “Элитные формы груши, выделенные в селекционном саду учхоза “Отрадное”, “Селекция груши в ТСХА”, “Дифференциация цветочных почек и период покоя у груши в связи с зимостойкостью” и др.

Павел Яковлев

Один из ближайших учеников и последователей И.В. Мичурина, крупный селекционер-генетик Павел Никанорович Яковлев (1898-1957) был утвержден в ученой степени доктора сельскохозяйственных работ также без защиты диссертации. Позже ему было присвоено звание профессора и действительного члена ВАСХНИЛ.

Ученый занимался научно-исследовательской работой по селекции и генетике груши. По этой теме им было написано более 70 научных трудов, в том числе и несколько книг. Рядовому же садоводу больше известны выведенные ученым сорта груш Любимица Яковлева, Северянка, Осенняя Яковлева и др.

Конечно, ученых и селекционеров, которые внесли и вносят свой вклад в развитие современного сельского хозяйства, значительно больше. Мы отдаем должное их многолетней кропотливой и такой важной деятельности, плодами которой пользуются большинство садоводов и огородников.

Достижения в селекции животных

Селекция растений.

Прорыв в селекции предполагается осуществить в создании сортов, устойчивых к неблагоприятным условиям: засухе, низким температурам, повышенной кислотности почв и болезням. По замыслу, новые сорта будут отвечать уровню мировой селекции, а может и превосходить их.

Создание засухоустойчивых сортов.

Засуха – это бедствие, которое периодически охватывает обширные земледельческие районы нашей страны, где выращивают злаковые культуры. Это Поволжье, Урал, Западная Сибирь, степи центрального Черноземья.

Проблема заключается в том, что гены засухоустойчивости и высокой продуктивности редко совмещаются у одного и того же сорта. В нашей стране выведены уникальные сорта яровой пшеницы – Эритроспермум 841 и Саратовская 46, озимой пшеницы – Одесская 26, ярового ячменя Южный.

Гены засухоустойчивости несут и многие сорта проса, ячменя, гороха. Однако такие сорта обладают, как правило, невысокой урожайностью. Ввести гены засухоустойчивости в высокоурожайные сорта растений – задача долгой и кропотливой селекционной работы.

Начало ей положено в Институте сельского хозяйства Юго-востока, где создана модель засухоустойчивого сорта яровой пшеницы, обладающая физиологическими особенностями высокоурожайного растения.

Сочетание морозостойкости и продуктивности сортов.

Достижения селекции, Биология

Создание сорта пшеницы Безостая – 1.

Сорт озимой пшеницы Безостая – 1, выведенный советским селекционером П. П. Лукьяненко путем многоступенчатой гибридизации, комбинирует в себе ценные наследственные качества ряда сортов и форм пшеницы.

От аргентинской яровой пшеницы Клейн – 33 Безостая – 1 унаследовала низкорослость, скороспелость, устойчивость к ржавчине; от сорта Лютесценс – 17 – озимость.

Принцип выведения сорта Безостая – 1 заключается в умелом подборе для скрещивания соответствующих требованиям исходных сортов и в отборе среди расщепляющего потомства F2 и F3 наиболее ценных линий, которых оказалось не более 5-10 % от общего количества проверенных.

В Безостой – 1 сосредоточен ценнейший набор генов, который будет долго использоваться при создании новых сортов.

Достижения селекции, Биология
Достижения селекции, Биология

По пути самоопыления кукурузы была получен гибрид ВИР – 42. Вывел его в 1934 году Иван Васильевич Кожухов. А в 1929 году ученик Н. И. Вавилова М. И. Хаджинов нашел в посевах кукурузы растения с мужской стерильностью.

Достижения в селекции животных.

К настоящему времени в нашей стране выведены 12 пород крупнорогатого скота, 16 пород свиней, 32 породы овец, 12 пород лошадей, 7 пород птиц.

Одна из известнейших пород кур – орловская. Она получена в результате скрещивания малайских бойцовых и местных бородатых кур, получилась весьма удачной.

Мускулистые, с красивой осанкой, орловские имеют разную окраску: белую, черную, полосатую, ситцевую и махагоновую (цвета красного дерева). Главное их достоинство – способность хорошо переносить дождливую погоду и сильные морозы.

Яйца довольно крупные, но несутся они не очень часто (160 яиц в год). Правда, английским селекционерам удалось повысить эту цифру до 200. А мировой рекорд для этой породы – 366 яиц в год.

Полосатые плимутроки. Они родом из Америки, где были выведены в середине прошлого столетия. Вкусное мясо и приличная яйценоскость, крепость и выносливость стали причиной их широкого распространения.

Правда, есть у них недостаток: цыплята долго не оперяются. Поэтому в послевоенные годы стали популярны выведенные от плимутроков амроксы.

Они несколько крупнее, приносят больше яиц, а главное – их цыплята оперяются в пятинедельный срок.

Достижения селекции, Биология

Из мясных пород многие предпочитают виандотов. Хотя они несут до 180 яиц в год, но популярность их связана с очень нежным и вкусным мясом. Первые виандоты, выведенные в США в конце прошлого века, были серебристыми. Сегодня встречаются особи белые и черные, желтые и голубые, полосатые и куропатчатые…

При скрещивании яков и домашних коров получаются гибриды, но самцы бесплодны.

А вот зебу и домашние коровы прекрасно скрещиваются и дают богатый материал для селекции – так удалось создать знаменитую породу коров Санта-Гертруда, которая сочетает высокую мясную продуктивность домашних коров и повышенную жирность молока зебу. Кроме того, подобно зебу, коровы породы Санта-Гертруда не страдают болезнями, вызываемыми паразитами.

Основные направления в селекции крупного рогатого скота – это увеличение массы тела для мясных пород и увеличение выработки молока для молочных, а также скороспелость и быстрый рост потомства. Не мене важны и чисто эстетические особенности: однотонная бурая окраска шерсти сменилась разнообразием черных, палевых, рыжих, коричневых, серых, пятнистых расцветок.

Рекорды молочной продуктивности – у коров джерсейской и голштинфризской пород. Так, от коров голштинфризской породы надаивают в год до 25000 кг молока. Одна корова-рекордистка дала в сутки 104 кг молока, а её соплеменница – 47 кг.

Достижения селекции, Биология

Коровы джерсейской породы дают молока несколько меньше, но жирность молока достигает 6%. Эту породу легко можно отличить по красивым, на выкате, глазам.

Самая распространенная порода коров в нашей стране – черно-пестрая, которая происходит от голландских племенных коров. Это порода мясно-молочного направления.

На втором месте по распространенности в России – коровы симментальской породы, затем следует красная степная и холмогорская, старинная отечественная порода молочного направления. Всего же в России разводят более 40 пород КРС.

Достижения селекции, Биология

Достижения и основные направления современной селекции – Наука селекция

За последнее столетие селекционеры добились поразительных успехов. Урожайность зерновых повысилась в 10 раз. В развитых странах получают до 100 ц/га пшеницы, риса, кукурузы. Новые сорта картофеля дают почти 1 000 ц/га — это в четыре раза выше урожая прежних сортов. Успехи наблюдаются и в селекции других культур.

Путем гибридизации географически отдаленных форм и отбора академик П. П. Лукьяненко получил высокопродуктивные сорта кубанской пшеницы “безостая 1”, “аврора”, “кавказ”. Академик В. Н. Ремесло вывел замечательные морозоустойчивые сорта озимой пшеницы “мироновская 808”, “юбилейная 50”, “харьковская 63”.

В разных регионах России (в Сибири, Поволжье) и за рубежом широко используются сорта яровой пшеницы, полученные А. П. Шехурдиным и В. Н. Мамонтовой: “саратовская 29”, “саратовская 36”, “саратовская 210”. Саратовские сорта занимают более половины посевных площадей яровой пшеницы.

“Саратовская 29” обладает прекрасными технологическими свойствами и служит стандартом хлебопекарных качеств.

Академик В. С. Пустовойт на Кубани получил сорт подсолнечника, содержащий в семенах до 50—52 % масла.

Серьезная проблема связана с сохранением культурных форм: возделывание лишь отдельных сортов резко сокращает генофонд, снижает приспосабливаемость. При изменении климата или по другим причинам сорт может исчезнуть.

При селекции высокомасличных сортов подсолнечника на Кубани оказались отобранными особи с тенденцией к позднему созреванию. Эта тенденция стала развиваться, подсолнечник созревал все позже и, наконец, перестал вызревать до дождей, начал гнить на полях.

Восстановить культурные сорта оказалось делом не легким: к тому времени сорта В. С. Пустовойта сменили по всему миру все другие сорта подсолнечника.

Значительный вклад в селекцию новых пород животных внес отечественный селекционер М. Ф. Иванов. Им была выведена одна из самых продуктивных в мире пород шерстно-мясных тонкорунных овец — “асканийский рамбулье”, высокопродуктивная порода свиней “украинская степная белая”, мясомолочная “костромская” порода коров.

Для получения “асканийского рамбулье” были скрещены лучшие представители украинских мериносов с “американскими рамбулье”.

Читайте также:  Значение химических элементов для живых организмов, Биология

В результате девятилетней селекционной работы по скрещиванию привезенного из Англии выдающегося производителя “крупной белой” породы с лучшими местными породами была получена порода “украинская степная белая”, которая по весу, скороспелости, плодовитости и качеству продукции не уступает “крупной белой”, но прекрасно переносит местные условия.

Гибридизация с дикими видами придает культурным формам устойчивость к условиям среды и невосприимчивость к болезням.

Гибрид тонкорунных и грубошерстных овец с диким бараном архаром — архаромеринос — может использовать высокогорные пастбища, недоступные обычным овцам. Проведена гибридизация яка с крупным рогатым скотом.

В результате успешного применения гетерозиса выводят бройлерных цыплят. Межродовый гибрид белуги со стерлядью — бестер — неприхотлив и может выращиваться в непроточных водоемах.

Селекция микроорганизмов направлена на создание генетических линий (штаммов), обеспечивающих максимальную производительность полезных веществ.

Продукты жизнедеятельности бактерий и одноклеточных эукариот (водорослей, дрожжей и плесневых грибов) находят применение в различных областях промышленности и медицины.

На деятельности микроорганизмов основано брожение теста, получение большинства молочных продуктов, квасов, виноделие, пивоварение, квашение капусты, кормовых добавок, а также производство лекарств и биологически активных соединений.

С целью увеличения эффективности селекции диапазон наследственной изменчивости исходных организмов иногда удается расширить с помощью мутагенеза.

У бактерий набор хромосом гаплоидный, поэтому каждая мутация проявляется в фенотипе уже в первом поколении, облегчая отбор. Большая скорость размножения позволяет быстро получить значительное потомство.

Полученные штаммы подвергают многократному отбору с пересевом на питательные среды и контролем на образование требуемого продукта.

Использование данной технологии позволяет получать штаммы значительно более продуктивные, чем природные формы. Так, получены плесневые грибы, продуцирующие в тысячи раз больше антибиотика, чем исходные формы. Новые штаммы микроорганизмов синтезируют в необходимых для человечества количествах витамины В1, В12, которые неспособны вырабатывать организмы животных и человека.

Опорные точки:

  1. Значительные успехи достигнуты в области районирования культурных растений в различных климатических условиях.

  2. Размножение гибридных – мичуринских сортов осуществляется вегетативным путем.

  3. В условиях непрерывного роста населения актуальным является выведение новых высокопродуктивных пород животных и сортов растений.

Проверь себя:

  1. Приведите примеры достижений отечественных селекционеров в области растениеводства.
  2. Расскажите о методах селекционной работы И.В.Мичурина.
  3. Привидите примеры достижений селекционеров нашей страны в области животноводства.

Селекция и биотехнология

Продолжение. См. № 8, 9/2006

Урок 7. Методы селекционной работы И.В. Мичурина. Достижения селекции растений

Оборудование: таблицы по общей биологии, иллюстрирующие методы селекции растений, методы селекционной работы И.В. Мичурина и достижения селекции растений. ХОД УРОКА

I. Проверка знаний

А. Работа по карточкам

№ 1. Учеными получен пшенично-ржаной гибрид тритикале. Каким образом удалось создать такой гибрид, успешно размножающийся половым путем? № 2. Самыми высокоурожайными (до 100 ц/га) сортами пшеницы признаны Безостая 1 (выведена П.П. Лукьяненко) и Мироновская 808 (выведена В.Н. Ремесло). Колосья и зерна у них очень крупные, стебли толстые, прочные. Эти сорта относятся к мягкой, полиплоидной (6n) пшенице. Самый высокий урожай и крупные плоды у земляники дают также полиплоидные(8n) растения. Используя эти данные, ответьте на вопросы: а) как влияет полиплоидия на величину плодов и другие морфологические признаки пшеницы и земляники? б) как влияет полиплоидия на продуктивность этих растений?в) какое хозяйственное значение имеет полиплоидия для человека?

№ 3. Подтверждением эволюционной теории явились исследования датского генетика В.Иогансена. Он изучил действие отбора в популяциях и чистых линиях.

Оказалось, что в пределах чистой линии отбор по величине, массе семян и другим признакам неэффективен. В то же время отбор в свободноскрещивающихся популяциях результативен.

Объясните, какую закономерность эволюционной теории подтверждают результаты этого исследования.

№ 4. В настоящее время широкое распространение в США и Англии имеет гибридный сорт помидоров, устойчивый к двум вирусам. Сорт получен в результате слияния половых клеток дикого помидора и культурного сорта. Объясните, какое значение для селекции имеет сохранение генов диких видов.

Б. Устная проверка знаний

Вопросы

1. Каковы биологические особенности растений, учитываемые в селекции? 2. Что такое инбридинг и межлинейные скрещивания? 3. Что такое межсортовое и межвидовое скрещивание? 4.

В чем состоит явление гетерозиса и каковы его генетические основы? 5. В чем заключается метод Г.Д. Карпеченко по преодолению бесплодия межвидовых гибридов? 6.

Что такое массовый и индивидуальный отбор в селекции растений?

7. Что такое индуцированный мутагенез и в чем заключается метод получения полиплоидов в селекции растений.

II. Изучение нового материала

1. Методы селекционной работы И.В. Мичурина

И.В. Мичурин

Иван Владимирович Мичурин (1855–1935) – выдающийся селекционер-практик, автор 300 сортов плодово-ягодных культур. В начале своей деятельности И.В.

 Мичурин занимался акклиматизацией по методу Грелля, прививая в крону выносливых и холодоустойчивых сортов южные cорта с целью добиться их приспособления к новым условиям. Но изменить генотип южных сортов подобным методом было невозможно.

Мичурин убедился в этом, испытав около 200 иностранных сортов: через 35 лет из них не осталось ни одного дерева, хотя Мичурин жил и работал в условиях относительно мягкого климата Черноземной зоны России (г. Козловск, ныне Мичуринск, Тамбовской губернии). Убедившись в бесплодности попыток простой акклиматизации, И.В.

Мичурин приступил к разработке новых методов селекции, основанных на гибридизации, отборе и воспитании (воздействие условиями среды на развивающиеся гибриды). При их реализации он использовал разнообразные подходы (многие – впервые в мировой селекционной практике), важнейшие из которых следующие.

Биологически отдаленная гибридизация – скрещивание представителей разных видов для получения сортов с нужными свойствами или скрещивание представителей разных родов. Так, например, Мичурин скрестил вишню Владимирскую с черешней Винклера белой.

При дальнейшей работе с гибридами им был выведен сорт вишни Краса севера, обладавший хорошими вкусовыми качествами и зимостойкостью. При скрещивании вишни с черемухой Мичурин получил гибрид, названный церападусом.

Им были также получены гибриды ежевики и малины, сливы и терна, рябины и сибирского боярышника и др.

Церападус

Географически отдаленная гибридизация – скрещивание представителей контрастных природных зон и географически отдаленных регионов с целью привить гибриду нужные качества. Например, известный сорт груши Бере зимняя Мичурина был получен в результате гибридизации дикой уссурийской груши и южного французского сорта Бере-рояль.

Метод ментора – один из методов «воспитания» гибридов, разработанных И.В. Мичуриным. Он основан на том, что признаки развивающегося гибрида изменяются под влиянием привоя или подвоя. Мичурин применял этот метод в двух вариантах.

В первом случае гибридный сеянец служил привоем, и его прививали на взрослое плодоносящее растение (подвой), свойства которого желательно было получить у гибрида. Во втором случае в крону молодого гибридного сеянца (подвоя) прививали черенок сорта, признаки которого хотели бы получить у гибрида.

Этот метод был применен Мичуриным, например, при создании сорта яблони Бельфлёр-китайка. В первый год плодоношения гибридов оказалось, что плоды у них мелкие и кислые. Чтобы направить дальнейшее развитие гибрида в нужную сторону, в крону молодых деревьев были привиты черенки Бельфлёра.

Под влиянием черенков плоды гибрида стали приобретать вкусовые качества Бельфлёра.

Влияние ментора следует рассматривать как изменение доминирования в процессе развития гибрида. В данном случае ментор способствовал фенотипическому проявлению (доминированию) генов, полученных от сорта Бельфлёр, не меняя при этом генотипа гибрида.

Метод посредника был применен Мичуриным при отдаленной гибридизации. Он состоит в использовании дикого вида в качестве посредника для преодоления нескрещиваемости.

Скрещивая дикий Монгольский миндаль с диким персиком Давида, Мичурин получил миндаль Посредник, который он в дальнейшем использовал для скрещивания с культурным персиком.

Полученный им гибридный персик приобрел зимостойкость, благодаря чему был продвинут на север.

Смешение пыльцы применялось Мичуриным для преодоления межвидовой нескрещиваемости (несовместимости). Суть метода заключалась в том, что при опылении смесью собственной пыльцы и пыльцы другого вида собственная пыльца раздражала рыльце пестика, и оно воспринимало чужую пыльцу.

Воздействие условиями среды. При «воспитании» молодых гибридов Мичурин использовал изменения способов хранения семян, характера питания и свойств почвы, воздействие низкими температурами, применял частые пересадки. В результате гибриды закалялись и могли переносить неблагоприятные условия внешней среды.

Отбор – многократный и жесткий отбор растений по размерам, форме, зимостойкости, иммунным свойствам, качеству, вкусу, цвету плодов и т.д. Большинство сортов, полученных И.В. Мичуриным, представляло собой сложные гетерозиготы. Для сохранения качеств их размножают вегетативным путем: отводками, прививками и т.д.

2. Достижения селекции растений

Селекционная работа имеет огромное народнохозяйственное значение. Замена малоурожайных сортов высокопродуктивными селекционными сортами представляет собой один из основных путей повышения урожайности.

В настоящее время и в нашей стране, и за рубежом селекционно-генетическая работа приводит к замечательным результатам.

Познакомимся с некоторыми из последних достижений селекции по основным сельскохозяйственным культурам.

Озимая пшеница. Для России пшеница – основная зерновая культура. Академик Павел Пантелеймонович Лукьяненко (1901–1973) создал ряд высокоурожайных сортов озимой пшеницы, занимающих миллионы гектаров как в России, так и в других странах.

Особенной популярностью пользуются сорта Аврора и Кавказ, дающие урожай до 100 ц/га, и Безостая 1 с урожайностью до 50 ц/га. На основе последнего сорта были выведены сорта Краснодарская 57 и Одесская полукарликовая.

Не менее высокоурожайные сорта выведены на Мироновской селекционной опытной станции академиком Василием Николаевичем Ремесло (1907–1983): Мироновская 264, Мироновская 808 и др. За последние 50 лет урожайность сортов озимой пшеницы возросла с 25 до 65 ц/га, т.е. в 2,5 раза.

К новым высокоурожайным сортам озимой пшеницы, выведенным на той же станции, относится и Ильичевка. В 1974 г. этот сорт районирован в 15 областях Украины и при надлежащем орошении и высокой агротехнике дает урожаи до 100 ц/га.

Среди новых сортов очень перспективны многолетние пшеницы, выведенные под руководством академика Николая Васильевича Цицина (1898–1980) на основе межвидовой гибридизации пшеницы и пырея. Они высокоурожайны, засухоустойчивы, выдерживают морозы до –35 oС.

Яровая пшеница.

Среди яровых наиболее ценен созданный Алексеем Павловичем Шехурдиным (1886–1951) и Валентиной Николаевной Мамонтовой (1895–1982) высокоурожайный сорт Саратовская 29, отличающийся высокими хлебопекарными качествами.

Мы уже упоминали о сорте яровой пшеницы Новосибирская 67 с укороченной и утолщенной соломиной, выведенном в Институте цитологии и генетики СО РАН. Урожайность этого сорта в Западной Сибири достигает 40 ц/га.

Подсолнечник. В этой области селекции растений замечательны достижения академика Василия Степановича Пустовойта (1886–1972). До середины XX в. лучшие сорта подсолнечника по масличности не превышали 33%. В настоящее время средняя масличность семян достигает 50%.

Сахарная свекла. За последние годы резко повысились сахаристость и урожайность сахарной свеклы. Большую роль в селекции этой культуры сыграла полиплоидия (работы А.Н. Луткова, В.П. Зосимовича).

Кукуруза. При создании новых перспективных сортов этой культуры применяют самоопыляющиеся гомозиготные линии с их последующей гибридизацией (М.И. Хаджинов и Г.С. Галеев).

III. Закрепление знаний

Обобщающая беседа по ходу изучения нового материала.

IV. Домашнее задание

Изучить параграф учебника (методы селекционной работы И.В. Мичурина и достижения селекции растений).

Урок 8–9. Селекция животных, ее методы и достижения

Оборудование: таблицы по общей биологии, иллюстрирующие методы селекционной работы И.В. Мичурина, достижения селекции растений, методы селекции животных.

ХОД УРОКА

I. Проверка знаний

А. Работа по карточкам

№ 1. Какую важную закономерность доминирования признаков у гибридов установил И.В. Мичурин? Каково значение этой закономерности для селекции? Приведите примеры.

№ 2. Каковы положительные и отрицательные стороны самоопыления при селекции культурных растений?

№ 3. Существует выражение: «Человека кормят и одевают полиплоиды». Как его следует понимать?

№ 4. При подборе родительских пар для гибридизации И.В. Мичурин широко использовал географически удаленные формы. Так, например, был создан сорт яблони Бельфлёр-китайка, полученный в результате гибридизации китайской яблони из Сибири и американского сорта Бельфлёр желтый. Почему Мичурин большое внимание уделял скрещиванию географически удаленных форм?

Б. Устная проверка знаний

Вопросы

1. Какие методы селекционной работы использовал И.В. Мичурин? 2. Каковы последние достижения селекции растений?

II. Изучение нового материала

1. Особенности биологии животных, учитываемые в селекции

При селекции животных необходимо учитывать следующие их особенности:

– малочисленность потомства у пары родителей; – большая продолжительность жизни; – невозможность вегетативного размножения высокоорганизованных животных и наличие у них только полового способа размножения; – раздельнополость; – часто поздняя половая зрелость; – более сложные, чем у растений, взаимоотношения с внешней средой благодаря наличию нервной системы;

– трудность изучения генотипа, т.к. он содержит большое количество гетерозигот, а гены находятся в сложном взаимодействии (продуктивность по мясу, молоку, шерсти, плодовитость, густота меха у пушных зверей и другие хозяйственно- ценные признаки наследуются очень сложно).

2. Типы скрещиваний и методы разведения, применяемые в животноводстве

В селекционной работе важно представлять конечную цель, к которой стремится селекционер.

Желательно ли увеличить продукцию молока, повысить его жирность или изменить мясные качества скота – все это требует разных направлений отбора и подбора производителей, применения различных систем скрещивания. При подборе производителей важно учитывать их родословные.

В племенных хозяйствах всегда ведутся племенные книги, в которых подробно учитываются экстерьерные особенности и продуктивность родительских форм в течение ряда поколений. По признакам предков можно судить о генотипе производителей.

Типы скрещивания при селекционной работе с животными разнообразны. Применяют в основном два типа скрещивания: неродственное и родственное.

Неродственное скрещивание, или аутбридинг (от англ. out – вне и breeding – разведение), осуществляется между особями одной породы или между особями разных пород животных.

При строгом отборе приводит к поддержанию свойств или улучшению их в ряду следующих поколений гибридов, т.к.

в потомстве может получиться удачная комбинация генов, обеспечивающая формирование целого ряда хозяйственно-важных признаков.

Близкородственное скрещивание, или инбридинг, проводится между братьями и сестрами или родителями и потомством. Этот тип скрещивания применяют в тех случаях, когда желают перевести большинство генов породы в гомозиготное состояние, т.е.

для получения чистых линий, сохранения хозяйственно-важных признаков, повышения стабильности этих признаков для последующего скрещивания и получения эффекта гетерозиса. Такое скрещивание до известной степени аналогично самоопылению у растений, т.к. приводит к повышению гомозиготности.

При близкородственном скрещивании часто наблюдается ослабление животных, потеря устойчивости к действию внешних факторов, к заболеваниям. Все эти отрицательные проявления близкородственного скрещивания называются депрессией.

Межлинейное скрещивание проводится между представителями чистых гомозиготных линий для того, чтобы избежать неблагоприятного действия рецессивных генов, перевести их в гетерозиготное состояние и вызвать эффект гетерозиса. Обычно для скрещивания используются представители нескольких линий.

Отдаленная гибридизация, т.е. межвидовое скрещивание, известно у животных с древнейших времен. Чаще всего межвидовые гибриды стерильны, т.к. у них нарушается мейоз, что приводит к нарушению гаметогенеза.

С глубокой древности человек использует гибрид кобылицы с ослом – мула, который отличается выносливостью и большой продолжительностью жизни. Преодоление бесплодия межвидовых гибридов животных – важная задача селекции.

Иногда гаметогенез у отдаленных гибридов протекает нормально, и это позволило получить новые ценные породы животных. Примером могут служить архаромериносы, которые могут пастись высоко в горах, как архары, и, как мериносы, дают хорошую шерсть.

Получены плодовитые гибриды от скрещивания местного крупного рогатого скота с яками и зебу (подвидом крупного рогатого скота, распространенного в Азии и Африке). Продуктивны гибриды белуги и стерляди (бестер), хорька и норки (хонорик), карпа и карася.

Также плодовито потомство, полученое при скрещиваниях между одногорбым и двугорбым верблюдами, домашней лошадью и лошадью Пржевальского, зубрами и бизонами. В животноводстве используют два основных метода разведения: внутрипородное и межпородное.

Внутрипородное разведение, или разведение «в себе»,направлено на сохранение и улучшение породы. Практически оно выражается в отборе лучших производителей, выбраковке особей, не отвечающих требованиям породы.

Межпородное разведение используют для создания новой породы. При этом часто проводят близкородственное скрещивание, что помогает получить большое количество особей, обладающих нужными свойствами.

Продолжение следует

Достижения селекционеров нашей страны. – презентация

1 Достижения селекционеров нашей страны.

2 В нашей стране достигнуты большие, а по некоторым культурам выдающиеся достижения в области селекции. В настоящее время в колхозах и совхозах выращивается около 5 тыс. сортов и гибридов сельскохозяйственных культур. В большинстве случаев это высокоурожайные и ценные сорта, хорошо приспособленные к возделыванию в местных условиях различных зон нашей страны.

3 Путем сложной гибридизации географически отдаленных форм и индивидуального отбора академик П.П. Лукьяненко вывел высокопродуктивные сорта кубанской пшеницы: Безостая 1, Аврора, Кавказ.

4 Академиком В. Н. Ремесло создан замечательный сорт озимой пшеницы Мироновская 808, а затем еще более морозоустойчивые сорта Юбилейная 50, Харьковская 63 и др.

5 Династия мироновских пшениц. В верхнем ряду первая слева Мироновская 808, четвертая Ильичевка Династия Мироновых.

6 Широкой известностью в нашей стране и за рубежом пользуются сорта яровой пшеницы, выведенные А. П. Шехурдиным и В. Н. Мамонтовой: Саратовская 29, Саратовская 36, Саратовская 210 и др., которые возделываются в Сибири, Казахстане, Поволжье и составляют более 50% ярового клина в нашей стране.

7 Исключительную ценность среди этих сортов представляет Саратовская 29. Зерно этого сорта имеет отличные технологические качества и служит стандартом хлебопекарных качеств пшеницы. А. П. Шехурдин, В. Н. Мамонтова с аспирантом

8 Большую ценность представляет сорт мягкой пшеницы Грекум 114, полученный Н. В. Цициным, и многие другие. От скрещивания пшеницы с пыреем Н. В. Цицин получил новый вид пшеницы (Triticum agropynotriticum). Автор сортов пшенично-пырейных гибридов.пшеницы

9 Академик В. С. Пустовойт также методом скрещивания и индивидуального отбора создал на Кубани сорт подсолнечника, содержащий до 50-52% масла в семенах. Академик В.С.Пустовойт

10 В практике улучшения плодово- ягодных культур особое место занимает селекционная работа И. В. Мичурина. Ученый брал родительские растения из отдаленных географических областей, скрещивая их между собой.

Подобными методами были выведены такие ценные сорта, как груша Бере зимняя Мичурина (от скрещивания южного сорта груши Бере Рояль и дикой уссурийской груши) и яблони Бельфлер-китайка (от американской яблони Бельфлер желтый и китайской яблони, растущей в Сибири).

11 Важным этапом в работе Мичурина было целенаправленное воспитание гибридных сеянцев. Оно заключалось в том, что в определенный период их развития создавались условия для доминирования признаков одного и подавления признаков другого родителя.

Эффективное управление доминированием, которым пользовался И. В. Мичурин, состоит в различных способах обработки почвы внесения удобрений в определенный период развития растения; прививки в крону другого растения и т. д.

Применялся и метод ментора воспитание на подвое, т. е. на растении, в крону которого привит черенок. И. В. Мичурин применял также отдаленную гибридизацию.

Им получен своеобразный гибрид вишни и черемухи церападус, а также гибрид терна и сливы, яблони и груши, персика и абрикоса. И. В. Мичурин за работой в своем кабинете г.

12 В селекции животных также достигнуты значительные успехи. Создавая украинскую степную породу свиней, академик М. Ф. Иванов в качестве исходных форм для скрещивания выбрал высокопродуктивного хряка и неприхотливую к условиях содержания плодовитую украинскую свинью (матку).

Затем он провел возвратное скрещивание полученных гибридов с тем же хряком. Путем дальнейшего скрещивания между собой потомков и последующего многократного индивидуального отбора была получена порода степной белой украинской свиньи.

Эта порода сочетала плодовитость с высокой мясной продуктивностью и устойчивостью к неблагоприятным воздействиям окружающей среды.

13 Кроме того, в животноводстве выведены ценные высоко продуктивные породы крупного рогатого скота Костромская, Казахская белоголовая, овец Асканийская, Казахский архаромеринос и многие другие породы, отличающиеся повышенной жизнестойкостью в разнообразных условиях раз- ведения нашей огромной страны. Благодаря селекции получены каракульские овцы, дающие шкурки различной окраски. В птицеводстве созданы линии, используемые для получения гибридов мясного (бройлеры) и яичного направлений.

14 Создание большого числа сортов сельскохозяйственных культур и многочисленных пород домашних животных тем не менее не решает всех проблем, стоящих перед сельским хозяйством.

В условиях постоянного прироста населения, непосредственно не занятого в сфере производства сельскохозяйственных продуктов, остается актуальной задача повышения продуктивности существующих и создания новых сортов культурных растений и пород домашних животных.

Ссылка на основную публикацию