Таңдаудың негіздері. Асылдандыру әдістері
Таңдаугенетиканы практикалық қолданудың маңызды бағыттарының бірі болып табылады, яғни генетика селекцияның теориялық негізі болып табылады, өйткені генетика селекциялық жұмысты ұтымды жоспарлауға көмектеседі. тұқым қуалаушылық пен өзгергіштік заңдарынанжәне белгілі бір белгінің тұқым қуалауының ерекше белгілері.
Сонымен қатар, селекция басқа ғылымдардың жетістіктеріне негізделеді, мысалы, өсімдіктер систематикасы мен географиясы, цитология, эмбриология, өсімдіктер мен жануарлардың биохимиясы мен физиологиясы, молекулалық биология және т.б.
Селекция – үй жануарларының жаңа тұқымдарын және мәдени өсімдіктердің сорттарын және микроорганизмдер штаммдарын жасау және жақсарту әдістері туралы ғылым.
Таңдауадам негізгі белсенді фактор болып табылатын және оның қажеттіліктеріне сәйкес бүкіл процесті басқаратын эволюциялық процесс.
Тұқым, сорт, штаммбелгілі бір тұқым қуалаушылық белгілерімен сипатталатын адам жасанды түрде жасаған организмдердің популяциясы. Сорттың, тұқымның немесе штаммдағы барлық особьтардың генотипі, фенотипі және қоршаған орта факторларының әсеріне реакциясының бір түрі болады, мысалы, ірі қара малдың сүтті тұқымдары сүт өнімділігімен, сүттегі майдың және ақуыздың пайызымен ерекшеленеді.
Әртүрлілік құндылығыөнімділігі, қоректік және азықтық қасиеттерімен анықталады.
Тұқымдық құндылықалынған өнімнің сапасы мен санымен анықталады.
Таңдаудың негізгі міндеттері:
- өнімділікті арттырумәдени өсімдіктердің сорттары, үй жануарларының тұқымдары мен микроорганизмдер штаммдарының өнімділігін арттыру;
- сапасын арттыруөнімдер (зығыр қасиеттері, дәндегі глютен мөлшері, қызылшадағы қант мөлшері және т.б.);
- физиологиялық жақсартуқасиеттері (ертелік, аязға төзімділік және т.б.);
- жылжытудаму қарқындылығы (өсімдіктер үшін – қоректену үшін, жануарлар үшін – тіршілік ету жағдайлары үшін).
Табысты болу шарттарыіріктеу жұмыстары:
Бастапқы материал (сорт, тұқым немесе түр);
Белгілі бір белгінің пайда болуындағы мутациялардың рөлін зерттеу;
будандастыру кезінде тұқым қуалау заңдылықтарын зерттеу;
Қасиеттің дамуындағы қоршаған ортаның рөлі;
Жасанды іріктеуді қолдану.
(Нарық қажеттіліктерін ескере отырып селекцияның жарқын мысалы ретінде аң терісін өсіру болып табылады, өйткені күзен және бұлғын түлкіні өсіру сәні өзгереді. Биологиялық күрес әдістері үшін жәндіктерді таңдау ерекше маңызды болып табылады. Бидайдың жұмсақ сорттары қажет. печенье жасайды, ал макарон өнімдерін жасау үшін қатты сорттар қажет.Құс фабрикаларында көп шоғырланған жағдайда өнімділікті төмендетпейтін тауықтың тұқымдары әзірленді.Беларусь үшін қарсыз жерлерде өнімді өсімдік сорттарын жасау маңызды, аязды қыста және кеш аяз жағдайында.)
Асыл тұқымды жұмыстың табысы өте жоғарыорганизмдердің бастапқы тобының генетикалық әртүрлілігіне қатты тәуелді.Қолданыстағы тұқымдар мен сорттардың генофонды жабайы түрлердің генофондынан әлдеқайда аз.
Мәдени өсімдіктердің алуан түрлілігін және географиялық таралуын зерттеу мақсатында Н.И.Вавилов жер шарында бірқатар экспедициялар жүргізіп, орасан зор тұқым материалдарын жинап, оқшауланған.Мәдени өсімдіктердің шығу орталықтары:
1) Оңтүстік Азия (Үндістан ) - күріштің, бананның, цитрус жемістерінің, қант қамысының туған жері;
2) Шығыс Азия(Қытай) – соя, шық, қарақұмық, алма, алмұрттың отаны;
3) оңтүстік-батыс азиялық(Орта Азия) – бидай, бұршақ, жүзімнің отаны;
4) Жерорта теңізі- қырыққабаттың, қызылшаның, зәйтүннің отаны;
5) Абиссиниялық(Африка) – қатты бидай, арпа, кофе ағашының отаны;
6) Орталық Америка(Мексика) – жүгері, какао, бұрыш, бұршақ, мақтаның отаны;
7) Оңтүстік Америка(Оңтүстік Америка) – картоптың, темекінің, күнбағыстың отаны.
Вавиловтың зерттеулері селекционерлерге бастапқы материалды жылдам таңдауға және белгілі бір дәрежеде нәтижелерді болжауға мүмкіндік береді.
Шикізат материал:
Жабайы пішіндер (олар бірқатар пайдалы қасиеттерімен ерекшеленеді, мысалы, климаттық факторлардың күрт ауытқуларына, ауруларға төзімділігімен ерекшеленеді, жоғары құнарлылыққа ие, бірақ өнімділігі бойынша мәдени өсімдіктерден төмен);
Жасанды түрде алынған мутантты формалар;
Комбинативті өзгергіштік нәтижесінде алынған формалар;
Басқа климаттық жағдайларда алынған сорттар мен тұқымдар.
Негізгі таңдау әдістері:
- - будандастыру;
- таза сызықтарды алу;
- гетерозис құбылысын қолдану;
- индукцияланған мутагенез;
- полиплоидты формаларды қолдану;
- жасанды іріктеу.
Г будандастыру
A) инбридинг - тығыз байланысты айқас;
б) аутбридинг – байланыссыз айқасуяғни бір немесе әртүрлі тұқымды немесе бірдей немесе әртүрлі сортты дараларды кесіп өту.
Жасанды іріктеужақсы бейімделген индивидтердің көбею үшін сақталуы процесі.
Адам эволюциясының алғашқы кезеңдерінде іріктеу болды ессіз, дегеннен басталды қолға үйрету,яғни алғашында жүзеге асырылса керек мінез-құлық бойынша таңдау(адамдармен байланыса алған адамдар аман қалды) және кейінірек басқа белгілерге әсер ете бастады, ең жақсы адамдар тайпаға қалдырылды.
Қазіргі кезеңде олар селекцияда қолданылады әдістемелік іріктеу:
A) массасы- селекционер таңдаған бағыт бойынша сыртқы фенотиптік белгілер бойынша жүзеге асырылады, оның кемшілігі генетикалық біртекті материалды шығармайды, қайталап сұрыптау әрқашан қажет;
б) жеке- генотипті бағалауға негізделген.
Жасанды іріктеу кезінде гибридке бір мезгілде әсер етеді табиғи іріктеу, бұл оның қоршаған ортаның нақты жағдайларына бейімделуін арттырады.
Қазіргі уақытта олар өсіруде көбірек қолданыладыиндукцияланған мутагенез, ол организмге әртүрлі мутагендердің әсер етуі нәтижесінде мутациялар санының көбеюінен тұрады.
Өсімдік шаруашылығында негізінен алу маңызды орын аладыполиплоидты формалар, олар үлкен кірістілікпен сипатталатындықтан, әдетте шпиндель жіптерін бұзатын және мейоз кезінде гомологиялық хромосомалардың дивергенциясын болдырмайтын колхицин қолданылады.
Асылдандыру процесікеле жатыр жолында: бастапқы материал → іріктеу → будандастыру → сұрыптау → будандастыру → таңдау, т.б.
Өсімдік шаруашылығы:
1) нақты тапсырманы қою;
2) бастапқы материалды таңдау, (қажетті ата-аналық формаларды табу мүмкін болмаса, жасанды мутагенез қолданылады, ал пайда болған мутациялардың ішінен пайдалылары табылып, одан әрі жұмыста қолданылады);
3) будандастыру- бұл генетикалық әртүрлі организмдердің айқасуынан будандар алу.
а) әдетте айқас тозаңданатын өсімдіктерді өз тозаңдарымен жасанды тозаңдандыруға негізделген, мұндай тозаңдану гомозиготалылықтың жоғарылауына және тұқым қуалаушылық қасиеттерінің бірігуіне әкеледі, ал бір гомозиготалы өсімдіктен өздігінен тозаңдану арқылы алынған ұрпақ. таза сызық.
Таза сызықәртүрлі өміршеңдігі төмендеп, өнімділік төмендейді.
Егер онда екі таза сызықты кесіп өтіңізөз арамызда - аралық будандастыру,содан кейін біз құбылысты аламыз гетероз
Гетероз түсіндірілді гендердің көпшілігінің ауысуыВ гетерозиготалы күй.Гетерозис құбылысын вегетативті көбею арқылы бекітуге болады;
б) аутбридинг- өткел байланысты емес организмдер, дегенмен мұндай будандастыру жүргізіледі қиындықпен, ал түраралық және тұқымаралық будандар стерильді болып табылады, өйткені мейоз кезінде әртүрлі түрлердің немесе тектердің хромосомаларының конъюгациясы мүмкін емес. Карпеченко алғаш рет стерильді қырыққабат пен шалғам будандарын (9 «сирек» және 9 «қырыққабат» хромосомалары) алған түр аралық будандардың бедеулігін жеңе алды, содан кейін ғалым будандастырудың полиплоидты түрін алды, Олардың әрқайсысында 18 «сирек» және «қырыққабат» хромосомалары бар, қырыққабаттың гомологты хромосомаларының «қырыққабатпен» конъюгациясы болды, ал редистің «қырыққабатпен» конъюгациясы мүмкін, әрбір гаметада 18 хромосома (9 «сирек» және 9 «қырыққабат») болады. , мұндай будан құнарлы болды. Осылайша, полиплоидия өсімдіктердің түр аралық будандарындағы құнарлылықты қалпына келтіру тәсілдерінің біріне айналды.
Дистанциялық будандастырумүмкіндік береді бір организмдегі әртүрлі түрлердің, тіпті тектердің құнды белгілерін біріктіреді.
Қиындықтарқашықтықтан будандастыруды жүргізу кезінде:
Асылдандыру циклдерінің сәйкес келмеуі;
Тозаң түтіктерінің сәйкес келмеуі.
Күресу әдістері:
Вегетативті жақындастыру әдісі (бір түрді екінші түрге алдын-ала егу) (шетен және алмұрт будандары);
Тозаң қоспасымен тозаңдану (алма+алмұрт);
Делдалдық әдіс (аязға төзімділігін арттыру үшін жабайы түрдің жабайы түрімен, содан кейін мәдени түрімен будандары).
4) жасанды іріктеуқажетті сипаттамалары бар өсімдіктерді көбейту үшін консервілеуден тұрады:
A) жаппай іріктеу
б) жеке таңдау
Жасанды іріктеу кезінде әртүрлілік бір мезгілде әсер етеді табиғи іріктеу, бұл өсімдіктердің белгілі бір орта жағдайларына бейімделуін арттырады.
Жасалған сорт адам әрекетінің және қоршаған ортаның нәтижесі.
Өсімдіктердің жаңа жоғары өнімді сорттарын игеру ауыл шаруашылығы өндірісін күрт интенсификациялауға мүмкіндік береді.
Асыл тұқымды жұмыстағы табыстар:
Академик П.П.Лукьяненко – күздік бидай Безостая 1 – өнімділігі 100 ц/га дейін, Аврора;
Шехурдин мен Мамонтова - Саратовская29, Саратовская -36;
Академик Н.В.Цицын – бидай мен қара бидайдың будандары – тритикале – жоғары ұнтақтау қасиеттері нашар топырақта өсу қабілетімен үйлеседі;
Академик В.С.Пустовойт – тұқымында май мөлшері 20%-дан жоғары күнбағыс сорты;
А.Н.Лутков – қанттылығы мен өнімділігі жоғары қант қызылшасының жаңа сорттары;
М.И.Хаджинов – жүгерінің өнімділігі жоғары сорттары;
П.И.Айсмик – картоптың жоғары өнімді сорттары – Темп, Огонёк, Ласунак, Синтез, т.б.;
А.Л.Семенов – көпжылдық шөптер;
А.Г.Волузнев – қарақаттың сорттары: белорус тәттісі, катюша, партизанка, қызыл қарақат: сүйікті, қарлыған: Щедри.
Өсімдік шаруашылығына үлкен үлес қосты И.В.Мичурин қосқан(1855-1935), 60 жылын жаңа сорттарды өсіруге арнады, Тамбов облысы Козлов (қазіргі Мичуринск) қаласында жұмыс істеді. Қызметінің басында ол солтүстік аймақтарда қатайту арқылы оңтүстік сорттарын климаттандыруға тырысты, бірақ олар қатып қалды, содан кейін ол селекциялық әдістерді қолданды. Оның жұмысы үш негізгі әдісті біріктіруге негізделген:
- будандастыру;
- таңдау;
- дамып келе жатқан гибридтерге қоршаған орта жағдайларының әсері (оларды қажетті бағытта «білім беру»..
Мичурин көп көңіл бөлді бастапқы таңдаубудандастыруға арналған ата-аналық формалар. Ол жергілікті аязға төзімді сорттарды оңтүстік сорттармен кесіп өтіп, алынған көшеттерді отырғызды. қатаң таңдаужәне құрамында бар салыстырмалы түрде ауыршарттар. Бұл әдіс Антоновка мен оңтүстік Ранет ананасының будандары Славянка сортын алу үшін қолданылды.
Мичурин ерекше мән берді географиялық алыс нысандарды кесіп өту,будандастыру жүретін жерде өспейді. Бұл әдіс Сібірден алынған қытай алма ағашының будандары және американдық Bellefleur сары сортының Bellefleur-Chinese сортын жасау үшін қолданылды.
Мичурин кеңінен қолданылады дистанциялық будандастыру:
Ол таңқурай мен қаражидек будандарын шығарды;
Роуэн және долана.
Мичурин үшін пайдаланған жеңудистанциялық будандастыруды жүргізу кезінде келесі әдістерді қолданады:
- вегетативті жақындастыру әдісі(бір түрді екінші түрге алдын ала егу ұлпалардың, оның ішінде генеративті мүшелердің химиялық құрамының өзгеруіне әкеледі, бұл пистильде тозаң түтіктерінің өсіп шығу ықтималдығын арттырады) (шетен және алмұрт будандары);
- тозаң қоспасымен тозаңданутозаң түтіктерінің өнуін ынталандыру, яғни «өз» тозаң пистилдің стигмасын тітіркендіреді және ол «бөтен» тозаңды (алма + алмұрт) қабылдайды;
- медиатор әдісі(аязға төзімділігін арттыру үшін жабайы түрдің жабайы түрімен, содан кейін мәдени түрімен будандары).
Мичурин өсірген сорттардың көпшілігі күрделі гетерозиготалар, сондықтан оларды сақтау үшін олар пайдаланады тек вегетативті жолмен көбейеді(қабаттау, егу).
Мал өсіру:
Негізгі тәсілдер өсімдік шаруашылығындағылардан ерекшеленбейді, бірақ бар ерекшеліктері:
а) жануарлар тек жыныстық жолмен көбейеді;
б) жыныстық жетілу өте кеш болады;
в) ұрпақтардың аз саны.
1) нақты тапсырманы қою;
2) ата-аналық жұптарды таңдау,Асыл тұқымды малдарды өсіру кезінде ескеру қажет сыртқы- бұл жануарлардың сыртқы белгілерінің жиынтығы, олардың дене бітімі және дене мүшелерінің өзара байланысы. Жануарлардың әртүрлі тұқымдары тең емессыртқы жағдайлардың өзгеруіне әрекет ету, мысалы, етті тұқымда, жақсартылған тамақтану дене салмағының өсуіне, ал сүтті тұқымдарда - сүт өнімділігінің артуына әкеледі;
3) будандастыру- бұл генетикалық әртүрлі организмдердің айқасуынан будандар алу.
A) инбридинг - тығыз байланысты кроссинг,ол бір ұрпақтың немесе ата-ана мен ұрпақтың дараларының кесіп өтуіне негізделген, бұл гомозиготалықтың жоғарылауына және тұқым қуалаушылық қасиеттерінің консолидациясына әкеледі.Ұзақ мерзімді инбридинг әлсіреуге және тіпті өлімге әкеледі, өйткені гомозиготалы күйде көптеген рецессивті мутациялар анықталады; бұл проблемаларды жеңу үшін бірнеше инбридингтен кейін аутбридинг көбейту үшін қолданылады. гетерозиготалылық;
Егер онда екі таза сызықты кесіп өтіңізөз арамызда – сонда біз құбылыс аламыз гетерознемесе гибридтік қуат - бұл бірінші ұрпақ будандарының өміршеңдігі мен құнарлылығының жоғарылауы, бұл кейінгі ұрпақтарда азаяды.
Гетероздың 3 түрі бар:
- репродуктивті- ата-анаға қарағанда туу қабілеттілігі жоғары;
- соматикалық- вегетативті массаның жоғарылауы;
- бейімделгіш- гибридтер жақсы бейімделеді.
Гетероз түсіндірілді гендердің көпшілігінің ауысуыВ гетерозиготалы күй, өйткені гетерозиготалы күйде мутантты аллельдер пайда болмайды.
Гетерозис құбылысын бекітуге болады гибридті сол немесе басқа түпнұсқа пішінмен кезекпен кесіп өту арқылы.
б) аутбридинг- әртүрлі тұқымды особьтарды кесіп өту;
4) жасанды іріктеуқажетті сипаттамалары бар жануарларды көбейту үшін консервациялаудан тұрады:
A) жаппай іріктеу- қажетті белгілері бар организмдер тобын іріктеу және ұрпақ алу, ал сұрыптау ұрпақтан ұрпаққа қайталанады, өйткені даралар бөлінуі мүмкін;
б) жеке таңдау- бір жеке тұлғаның ұрпағын өсіргенде, сұрыптау тез жүреді, бірақ ұрпақ саны азырақ.
Жасанды іріктеу кезінде тұқымға бір мезгілде әсер етеді табиғи іріктеу, бұл жануарлардың белгілі бір орта жағдайларына бейімделуін арттырады;
5) ұрпақтары бойынша аталықтардың сапасын анықтау әдісі(сүттің мөлшері мен майлылығы, жұмыртқа өндіру).
Жасалған тұқым адам әрекетінің және қоршаған ортаның нәтижесі.
Үй жануарларының жаңа жоғары өнімді тұқымдарын өсіру азық-түлік өнімдерінің саны мен сапасын күрт арттыруға мүмкіндік береді.
Асыл тұқымды жұмыстағы табыстар:
М.Ф.Иванов – ақ далалық украин шошқасы;
Биязы жүнді қой тұқымдары;
Жылқы мен есектің стерильді будандары – қашырлар;
M. P. Grin - ақ-қара малды іріктеу;
В.Т.Горин – шошқаларды іріктеу;
- түр аралық будандар- қашыр (бие мен есек будандары - стерильді, бірақ төзімді, күшті, ұзақ өмір сүреді), белуар мен стерлет будандары, сазан мен мөңке буданды, бұқа мен топоз будандары.
Биотехнологияадамның тірі организмдер мен биологиялық процестерді әртүрлі өнімдерді өнеркәсіптік өндіру үшін пайдалануы болып табылады.
Биотехнологияда микроорганизмдер (прокариоттар – бактериялар және көк-жасыл балдырлар) және эукариоттар – саңырауқұлақтар, микроскопиялық балдырлар қолданылады.
Микроорганизмдерді шарап жасау, нан пісіру, ірімшік жасау және т.б. сияқты процестерде пайдалану ежелгі дәуірден белгілі, бірақ қазіргі заманғы биотехнология 20 ғасырдың 70-жылдарының ортасында пайда болды.
Микроорганизмдердің селекциясының ерекшеліктеріҒалымдар іс жүзінде уақытпен де, кеңістікпен де шектелмейді, өйткені микроорганизмдер:
б) бар қарапайым реттеугендік белсенділік;
в) өте жылдамкөбейту;
г) бар гаплоидты жиынтық, сондықтан кез келген мутация бірінші ұрпақта пайда болады;
д) аздаған пробиркалар мен Петри табақшаларында бірнеше күнде миллиондаған особьтарды өсіруге болады, яғни алу оңайдерлік қысқа уақыт ішінде организмдердің бірнеше ұрпағы.
Олар микроорганизмдерді таңдауда қолданылады адамға пайдалы заттарды синтездеудің табиғи қабілеттері.
Таңдау кезеңдері:
Қажетті қосылыстарды синтездеуге қабілетті микроорганизмдерді жабайы табиғаттан оқшаулау;
Ең өнімді штаммдарды таңдау;
Индукцияланған мутагенез және қолданылуы таңдаулы медиа(мутанттар жақсы өсетін орта, бірақ бастапқы жабайы типтегі ата-аналар өледі);
Өнімділік бойынша таңдау.
Ретінде қоректік ортаМикроорганизмдер үшін азық-түлік емес өнімдер: мұнайдың сұйық фракциялары, синтетикалық спирттер, ағаш өңдеу өнеркәсібінің қалдықтары және т.б.
Қазіргі уақытта биотехнология үлкен мәнге ие болды жасушалық және гендік инженерия әдістеріҚажетті қасиеттері бар ағзаларды алу үшін геномды қайта құруға кең мүмкіндіктер ашады:
Осылайша, инсулиннің түзілуіне жауапты ген ішек таяқшасының геномына енгізілді;
Мұнай өнімдерін жоюға қабілетті бактериялардың штамдары жасалды және мұнай төгілу кезінде суды тазарту үшін қолданылады;
Көп мөлшерде аминқышқылдарын, витаминдерді, интерферондарды және т.б. өндіретін бактериялардың штамдары жасалды.
Әдіс генетикалық инженерия- Бұл алдын ала белгіленген жоспар бойынша жаңа генетикалық құрылымдарды құру
Гендік инженерия әдісі қамтиды:
- бөлужеке гендердің жасушаларынан немесе жасушалардан тыс гендердің синтезі;
- синтез немесе генді клондаунемесе векторларды пайдалана отырып, осы гендерді геномға тасымалдау және біріктіру;
- рекомбинантты геномы бар жасушаларды таңдау.
Бұл әдіс ферменттердің ашылуы нәтижесінде мүмкін болды шектеу ферменті,ДНҚ молекуласын дұрыс жерде және ферменттерді кесіп тастайды лигазаолар әртүрлі ДНҚ молекулаларының бөліктерін және ашық векторларды біріктіреді.
Векторбактериялық жасушада (вирус, бактериофаг, арнайы құрастырылған плазмида) өз бетінше көбейе алатын қысқа дөңгелек ДНҚ молекуласы. Біріншіден, қажетті ген осындай векторға, содан кейін қабылдаушы жасушаның геномына енгізіледі.
Трансгенді өсімдіктер мен жануарлар- гендік инженерия операциялары арқылы геномы өзгертілген организмдер.
Жасуша инженериясыбүтін жасушаларды, сондай-ақ оларды өсіру, будандастыру және қайта құру негізінде олардың жеке фрагменттерін құруға мүмкіндік береді.
- дене жасушалары культураға тасымалданады, және бұл жасушалар адамға қажетті заттарды синтездейді, мысалы, культураға ауыстырылған женьшень жасушалары дәрілік шикізатты синтездейді және олардың өнімділігін арттыру үшін мұндай жасушалармен индукцияланған мутагенез немесе дистанциялық будандастыру жүргізілуі мүмкін, мысалы, антиденелерді синтездейтін жасушалардың гибридомалары. шексіз синтездеуге қабілетті рак клеткаларымен;
- бастап регенерацияланған өсімдіктер өсірілген және будандастырылған жасушалардан алынады, мысалы, қызанақ пен картоптың, алма мен шиенің будандары.
(Алайда геном деңгейіндегі манипуляциялар болжанбайтын қасиеттері бар штаммдардың пайда болуына әкелуі мүмкін, сондықтан прогрессивті ғалымдар гендік инженерия жұмыстарына мораторий жариялауға шақырған конференция өткізді; ғалымдар табиғи ортада өмір сүре алмайтын мутант штаммдарын алу бойынша жұмыс істей бастады және мұндай организмдер алынды, олар тек қоректік ортада өмір сүре алады және тірі организмдер үшін қауіпті емес).
«Таңдау» терминінің өзі латынның «таңдау» деген сөзінен шыққан. Бұл ғылым адамзат тіршілігін қамтамасыз ету үшін қолданылатын организмдердің жаңа топтарын (популяцияларын) құру және жақсартудың жолдары мен әдістерін зерттейді. Әңгіме мәдени өсімдіктердің сорттары, үй жануарларының тұқымдары және микроорганизмдердің штаммдары туралы болып отыр. Практикалық іс-әрекеттегі жаңа белгілер мен қасиеттердің құндылығы мен тұрақтылығы негізгі критерий болып табылады.
Өсімдіктер мен жануарлардың селекциясы: негізгі бағыттары
- Өсімдік сорттарының жоғары өнімділігі, мал тұқымдарының құнарлығы мен өнімділігі.
- Өнімдердің сапалық сипаттамалары. Өсімдіктер жағдайында бұл дәм, жемістердің, жидектердің және көкөністердің сыртқы түрін қамтуы мүмкін.
- Физиологиялық белгілер. Өсімдіктерде селекционерлер көбінесе ерте жастыққа, құрғақшылыққа төзімділікке, қыста төзімділікке, ауруларға, зиянкестерге және климаттық жағдайлардың қолайсыз әсерлеріне төзімділікке назар аударады.
- Дамудың интенсивті жолы. Өсімдіктер үшін бұл тыңайтқыштарды қолдану, суару кезінде өсу мен дамудың оң динамикасы, ал жануарлар үшін тамақ үшін «төлем» және т.б.
Қазіргі кезеңдегі іріктеу
Жануарлардың, өсімдіктердің және микроорганизмдердің қазіргі таңдағы селекциясы тиімділікті арттыру үшін нарықтың ауылшаруашылық өнімдеріне сұранысын міндетті түрде ескереді, бұл нақты өндірістің нақты саласын дамыту үшін ерекше маңызды. Мысалы, дәмі жақсы, серпімді үгіндісі және қытырлақ қытырлақ қыртысы бар жоғары сапалы нан пісіру жұмсақ бидайдың күшті (әйнек тәрізді) сорттарынан жасалуы керек, құрамында ақуыз және серпімді клейковина көп. Печеньенің жоғары сорттары жұмсақ бидайдың ұнды сорттарынан дайындалады, ал қатты бидай сорттары макарон өнімдерін өндіруге ең қолайлы.
Бір қызығы, жануарлар мен микроорганизмдерді таңдау бір-бірімен байланысты. Өйткені, соңғысының нәтижелері жануарлардағы қоздырғыштармен, сондай-ақ мәдени өсімдіктердің әртүрлі сорттарымен биологиялық күресте қолданылады.
Нарық қажеттіліктерін ескере отырып таңдаудың жарқын мысалы - аң терісін өсіру. Жүннің түсі мен көлеңкесіне жауап беретін әртүрлі генотиптерде ерекшеленетін терісі бар жануарларды өсіру сән үрдістеріне байланысты.
Теориялық негізі
Жалпы, селекция генетика заңдылықтары негізінде дамуы керек. Дәл осы ғылым тұқым қуалаушылық пен өзгергіштік механизмдерін зерттейді, ол әртүрлі әсерлер арқылы генотипке әсер етуге мүмкіндік береді, өз кезегінде организмнің қасиеттері мен белгілерінің жиынтығы осыған байланысты.
Сондай-ақ селекцияда әдістеме басқа ғылымдардың жетістіктерін пайдаланады. Бұл систематика, цитология, эмбриология, физиология, биохимия, молекулалық биология және жеке даму биологиясы. Жаратылыстанудың жоғарыда аталған салаларының даму қарқынының жоғары болуының арқасында селекцияда жаңа перспективалар ашылуда. Қазірдің өзінде генетика саласындағы зерттеулер жаңа деңгейге көтерілуде, мұнда жануарлар тұқымдарының, өсімдік сорттарының және микроорганизмдердің штаммдарының қажетті белгілері мен қасиеттерін мақсатты түрде модельдеу мүмкін болады.
Селекция мәселелерін шешу процесінде генетика шешуші рөл атқарады. Ол тұқым қуалаушылық пен өзгергіштік заңдылықтарын пайдалана отырып, белгілі бір белгілердің тұқым қуалау ерекшеліктерін ескеретіндей селекция процесін жоспарлауға мүмкіндік береді.
Бастапқы генетикалық материалды таңдау
Жануарларды, өсімдіктерді және микроорганизмдерді іріктеу бастапқы материалды мұқият таңдаған жағдайда ғана тиімді болады. Яғни, бастапқы тұқымдарды, сорттарды, түрлерді дұрыс таңдау ұсынылған будандастыруды қажет ететін қасиеттер мен белгілердің контекстінде олардың шығу тегі мен эволюциясын зерттеу арқылы анықталады. Қажетті формаларды іздеуде бүкіл жаһандық генофонд қатаң реттілікпен есепке алынады. Осылайша, қажетті сипаттамалары мен қасиеттері бар жергілікті формаларды пайдалану басымдылық болып табылады. Одан әрі басқа географиялық немесе климаттық белдеулерде өсетін формалар тартылады, яғни интродукция және акклиматизация әдістері қолданылады. Соңғы шара – тәжірибелік мутагенез және гендік инженерия әдістеріне жүгіну.
Мал шаруашылығы: әдістері
Ғылымның бұл саласында үй жануарларының жаңа тұқымдарын өсіру және бұрыннан барларын жақсартудың ең тиімді әдістері жасалып, зерттелуде.
Жануарлардың селекциясының өзіндік ерекшелігі бар, ол жануарлардың вегетативті және жыныссыз көбею қабілетінің болмауына байланысты. Олар тек жыныстық көбеюмен сипатталады. Сондай-ақ, осы жағдайдан шығатыны, ұрпақ өсіру үшін жеке адам жыныстық жетілуге тиіс және бұл зерттеу уақытына әсер етеді. Сондай-ақ, іріктеу мүмкіндіктері, әдетте, даралардың ұрпақтарының аз болуымен шектеледі.
Жануарлардың жаңа тұқымдарын, сондай-ақ өсімдік сорттарын өсірудің негізгі әдістерін селекция және будандастыру деп атауға болады.
Жаңа тұқымдарды дамытуға бағытталған жануарларды іріктеу көбінесе жаппай сұрыптауды емес, жеке сұрыптауды пайдаланады. Бұл өсімдіктерді күтумен салыстырғанда оларға күтім жасаудың дараланғандығына байланысты. Атап айтсақ, 100-ге жуық мал бағуда. Жүздеген, мыңдаған өсімдік ағзалары өсетін аймақта 5-тен 8-ге дейін селекционер жұмыс істейді.
Гибридизация
Жетекші әдістердің бірі - будандастыру. Бұл жағдайда мал селекциясы инбридинг, туыстықсыз айқас және дистанциялық будандастыру арқылы жүзеге асырылады.
Инбридинг деп бір түрдің әртүрлі тұқымдарына жататын особьтарды будандастыруды айтады. Бұл әдіс жаңа сипаттамалары бар организмдерді алуға мүмкіндік береді, оларды кейіннен жаңа тұқымдарды өсіру немесе ескілерін жақсарту процесінде қолдануға болады.
«Инбридинг» термині «ішінде» және «тұқымдық» дегенді білдіретін ағылшын сөздерінен шыққан. Яғни, бір популяцияның бір-біріне жақын формаларына жататын особьтарды кесіп өту жүзеге асырылады. Жануарлар жағдайында біз жақын туысқан ағзаларды (анасы, апасы, қызы және т.б.) ұрықтандыру туралы айтып отырмыз. Инбридингтің орындылығы белгілі бір белгінің бастапқы формасының бірнеше таза сызықтарға ыдырауына негізделген. Әдетте олардың өміршеңдігі төмендейді. Бірақ егер бұл таза сызықтар кейіннен бір-бірімен қиылыса, гетерозис байқалады. Бұл бірінші ұрпақтың гибридті организмдерінде белгілі бір белгілердің жоғарылауының пайда болуымен сипатталатын құбылыс. Бұл, атап айтқанда, өміршеңдік, өнімділік және құнарлылық.
Әдістері жеткілікті кең шекарасы бар жануарларды сұрыптау да инбридингке тікелей қарама-қарсы процесс болып табылатын алыс будандастыруды қолданады. Бұл жағдайда әртүрлі түрлердің особьтары қиылысады. Дистанциялық будандастырудың мақсаты – бағалы өнімділік қасиеттерін дамытатын жануарларды алу.
Мысалы, есек пен жылқыны, топозды және турды кесіп өту. Айта кету керек, гибридтер көбінесе ұрпақ бермейді.
М.Ф.Ивановтың зерттеулері
Белгілі орыс ғалымы М.Ф.Иванов биологияға бала кезінен қызығушылық танытқан.
Ол өзгергіштік пен тұқым қуалаушылық механизмдерінің ерекшеліктерін зерттеген кезде жануарларды сұрыптау оның зерттеу нысанына айналды. Бұл тақырыпқа шындап қызығушылық танытқан М.Ф. Иванов кейіннен шошқаның жаңа тұқымын (ақ украин) шығарды. Ол жоғары өнімділігімен және климаттық жағдайларға жақсы бейімделуімен ерекшеленеді. Кесу үшін далада өмір сүру жағдайына жақсы бейімделген, бірақ өнімділігі төмен және еті төмен жергілікті украин тұқымы және өнімділігі жоғары, бірақ жергілікті жағдайда өмір сүруге бейімделмеген ағылшын ақ тұқымы пайдаланылды. Инбридингтің, бір-бірімен байланыссыз кроссингтің, жеке жаппай іріктеудің, ұстау жағдайында тәрбиелеудің әдістемелік әдістері қолданылды. Ұзақ тынымсыз еңбектің нәтижесінде оң нәтижеге қол жеткізілді.
Асыл тұқымды мал шаруашылығының даму перспективалары
Әрбір даму кезеңінде селекцияның ғылым ретіндегі мақсаттары мен міндеттерінің тізбесі егіншілік және мал шаруашылығы технологиясының нақты талаптарымен, өсімдік және мал шаруашылығын индустрияландыру кезеңімен анықталады. Ресей Федерациясы үшін әртүрлі климаттық жағдайларда өнімділігін сақтайтын өсімдік сорттары мен жануарлардың тұқымдарын құру өте маңызды.
Өсімдік шаруашылығының ерекшеліктері
Адам саналы іс-әрекетінің басынан-ақ адам қажеттіліктерін қанағаттандыратын өсімдіктерді пайдалану үшін таңдауға ұмтылды. Бұл өсімдіктердің әртүрлі қасиеттеріне қатысты. Кейбір мақсаттар үшін белгілі бір дәмдік қасиеттер, басқалары үшін өсімдіктің белгілі бір көрінісі, басқалары үшін қоршаған ортаның қолайсыз факторларына төзімділік қажет болды. Қажетті қасиеттері бар өсімдіктерді алу үшін ғылыми-практикалық қызметтің селекция сияқты саласы пайда болды.
Анықтама 1
Таңдау тірі организмдердің жаңа сорттарын (өсімдік сорттары, жануарлар тұқымдары және микроорганизмдердің штамдары) жақсартуға бағытталған адам қызметінің әдістерінің жиынтығы.
Өсімдік селекциясының ерекшелігі – өсімдіктер мен жемістердің пісуі жыл бойы жүреді. Бір өсімдік көп тұқым бере алады. Бұл эксперименттік жұмыстарды ұйымдастырған кезде бір жыл ішінде фенотип бойынша оңай іріктелетін және статистикалық өңдеуге болатын үлкен көлемдегі нәтижелерді алуға болады дегенді білдіреді.
Өсімдіктерді өсіру әдістерінің жалпы сипаттамасы
Белгілі болғандай, іріктеудің негізгі әдістері болып табылады будандастыру және жасанды сұрыптау. Бұл әдістер бір мезгілде қолданылады және бірін-бірі толықтырады.
Гибридизация белгілі бір генотипі бар ағзаларды алуға мүмкіндік береді және жасанды іріктеу белгілі бір сыртқы белгілері (фенотипі) бар ағзаларды таңдауға және оларды шоғырландыру бойынша жұмысты жалғастыруға мүмкіндік береді.
Сонымен қатар, ол өсімдік шаруашылығында қолданылады егу әдісі . Бұл одан әрі асылдандыру жұмыстарын жүргізу үшін әртүрлі өсімдіктердің бөліктерін жасанды түрде біріктіруге мүмкіндік береді.
Асыл тұқымды жұмыстың тиімділігі бастапқы материалдың әртүрлілігіне байланысты. Өсімдік шаруашылығы бұл мәселені шеше алады. Гибридизацияның әртүрлі формаларын жасанды мутагенезбен біріктіріп қолдану. Соңғысын қолданудың және мутантты формалар арасында әрі қарай таңдаудың арқасында бидайдың, қара бидайдың, арпаның және басқа да мәдени өсімдіктердің жүздеген жаңа сорттары жасалды. Енді өсімдіктерді өсіру әдістерімен толығырақ танысайық.
Гибридизация
Өсімдік шаруашылығында будандастырудың әртүрлі формалары қолданылады: түр ішілік (бір-бірімен тығыз байланысты және байланыссыз) және түр аралық қиылысу.
- Бұл тығыз байланысты деп саналады өту , кесіп өтетін даралардың ортақ жақын ата-бабалары болған кезде. Бұл әдіс көптеген белгілер бойынша гомозиготалықтың жоғары пайызы бар өсімдіктердің таза линияларын алуға мүмкіндік береді.
- Байланыссыз қиылысу бір түрдегі, бірақ ортақ ата-тегі жоқ өсімдіктер арасында жүзеге асырылады. Ол гибридтерде бір түрдің әртүрлі қасиеттерін біріктіруге мүмкіндік береді.
- Түр аралық қиылысу әр түрге жататын өсімдіктер арасында жүргізіледі.
Бірақ көбінесе түраралық будандар стерильді болып табылады. Оның себебі организмдердің кариотипіндегі хромосомалардың санында. Бірақ заманауи ғылым түр аралық будандардың стерильділігін жеңуді үйренді. Мысалы, И.В.Мичурин медиатор әдісін қолданды. Өсімдіктердің екі түрінің тоғыспайтындығын жеңу үшін ол үшінші өсімдікті алып, оны бірінші өсімдікпен айқастырып, алынған буданды екінші өсімдікпен кесіп өтті.
Полиплоидия
Анықтама 2
Полиплоидия өсімдік жасушаларының ядросындағы хромосомалардың көбею құбылысы болып табылады.
Бұған әртүрлі жолдармен қол жеткізіледі. Егер хромосоманың екі еселенуі жасушаның бөлінуімен бірге жүрмесе, онда диплоидты жыныс жасушасын, содан кейін триплоидты гибридті алуға болады. Сондай-ақ полиплоидия құбылысын алу жолдары бар – соматикалық жасушалардың немесе олардың ядроларының бірігуі; мейоздың бұзылуына байланысты хромосомалар саны азайған гаметалардың түзілуі.
Генетик Г.Д.Карпеченко хромосомалардың диплоидты жиынтығы бар гаметаларды алу және тетраплоидты гибридті алу үшін шпиндельге әртүрлі мутагендермен (химиялық заттар, иондаушы сәулелер, критикалық температуралар) әсер ету әдісін қолданды.
Хромосома санының бірнеше есе азаюына әкелетін мутациялар да қолданылады. Бұл көптеген гендер үшін гомозиготалы өсімдік формаларын жылдам алуға мүмкіндік береді.
Вакцинация әдісі
Өсімдіктерді өсірудің классикалық әдістерінің бірі әртүрлі өсімдіктердің бөліктерін жасанды түрде біріктіру болып табылады. Басқа өсімдіктің бір бөлігі (бүршік, өркен) өсіп келе жатқан өсімдікке (тамырсабақ) егіледі. Өсімдіктің егіліп жатқан бөлігін шұңқыр деп атайды. Егу нағыз будандастыру емес. Ол бастапқы формалардың генотипін өзгертпей, тек біріктірілген өсімдіктің фенотипінде тұқым қуалайтын емес өзгерістерге әкеледі. Бірақ егу біріктірілген өсімдіктердің биохимиялық және физиологиялық процестерінің жақындауына ықпал етеді. Бұл әдістің мақсаты – фенотиптегі қажетті өзгерістерді тұқымдық және тамырсабақ қасиеттерінің үйлесуі нәтижесінде (мысалы, солтүстік тамырсабақтың аязға төзімділігі және оңтүстік тұқымдық сорттардың дәмділігі немесе тамырсабақтың ауруға төзімділігі) күшейту. . Сонымен қатар, егу нәтижесінде одан әрі асыл тұқымды жұмыста қолдануға болатын жаңа қасиеттер пайда болуы мүмкін.
Мәдени өсімдіктердің кейбір сорттары тұқым арқылы көбейген кезде өздерінің ата-баба формаларының фенотиптеріне тез оралады — олар «жабайы болып кетеді». Сондықтан мұндай сорттарды сақтаудың жалғыз жолы - вегетативті көбею немесе оларды жабайы жануарларға егу.
Адам үй жануарларын үздіксіз таңдап, оның талаптарына ең жақсысын (экономикалық, эстетикалық және т.б.) ең жақсыларын қалдырып, құндылығы төмен жануарларды тұтынушылық мақсатта пайдаланады. Міне, бастапқыда бейсаналық болған, кейін бірте-бірте қарабайыр әдістемелік сұрыптау сипатын ала бастаған жануарлар сұрыптауы осылай пайда болды.
Үй жануарларының шығу тегі
Барлық үй жануарлары жабайы атадан тараған. Басқа жануарлардан бұрын ит тас дәуірінің ортасында қолға үйретілген; оның ата-бабалары - қасқыр және, мүмкін, шақал.
Тас дәуірінің соңында шошқа, қой, ешкі, ірі қара, кейінірек жылқы қолға үйретілді. Шошқалар еуропалық және азиялық жабайы қабандардан, қойлар – жабайы еуропалық қойлардан, ешкілер – ешкілерден, ірі қара – аққұтан, жылқылар – тарпан мен Пржевальский жылқысынан.
Таңдаудың ерекшеліктері
Мыңдаған жылдар бойы селекцияның арқасында адамның әртүрлі тіршілік ету ортасының нақты жағдайларына және олардың қажеттіліктеріне бейімделген көптеген жергілікті тұқымдар қалыптасты. Қазіргі уақытта үй жануарларының жаңа тұқымдарын өсіру және бұрынғысын жақсарту кезінде селекционерлер негізінен өсімдік шаруашылығындағыдай әдістерді қолданады.
Бірақ жануарлар селекциясының бірқатар ерекшеліктері бар:
- Олар жыныстық жолмен көбейеді, сондықтан әрбір тұқым күрделі гетерозиготалы жүйе болып табылады;
- ұрпақтары мен ата-аналарына қарап, еркектердің сыртқы тексеруге болмайтын қасиеттерін (жұмыртқа өндіру, майлы сүт өндіру) бағалау;
- кейбір түрлерде жыныстық жетілу өте кеш болады;
- аздаған ұрпақ туады.
Өндірісшілерді шаруашылық-бағалы белгілеріне және жануарлардың сыртқы түріне қарай таңдаудың маңызы зор. Экстерьер – жануарлардың фенотиптік белгілерінің жиынтығы. Дене бөліктерінің физикалық және өлшемдік қатынасы ескеріледі. Сыртқы көріністі ескеру маңызды, өйткені дене біртұтас тұтастықты білдіреді. Организмнің қызметі және оның өнімділігі дене құрылысымен тығыз байланысты.
Жылқыларды, шошқаларды, қойларды, етті ірі қараларды өсіргенде продуценттер төлдерінің фенотипі (сыртқы) және сапасы бойынша бағаланады.
Сүтті ірі қара малды өсіру кезінде селекция үш кезеңде жүргізіледі. Бұқаларды алдын ала іріктеу аналардың, әжелердің, әпкелердің сүттілігі және сыртқы сипаттамалары туралы мәліметтерге негізделген. Содан кейін бұқалар ұрпақтарының өнімділігіне қарай бағаланады.
Ақырында, жоғары деп танылған аталар өлімге әкелетін немесе басқа жағымсыз гендер бар-жоғын білу үшін қыздарымен қиылысады. Аса бағалы аталық тұқымдардан көбірек төл алу үшін қолдан ұрықтандыру қолданылады.
Заманауи жетістіктер
Мал шаруашылығында бағалы тұқымдарды өсіру әдістерінің кең спектрі қолданылады. Тесттермен дәлелденген ескі әдістер және 20 ғасырда жасалған жаңа әдістер қолданылады.Жасуша инженерия ең соңғы және ең перспективалы болып саналады. Ол тұқым қуалайтын ақпаратты соматикалық жасушалар арқылы беруге негізделген. Мал шаруашылығы мамандары ата-бабаның дәл көшірмесі бола алатын, тиісті қасиеттері бар клондарды өсіреді. 1997 жылы ғалымдар клондау арқылы Долли қойын және бірнеше басқа жануарларды өсіре алды.
Цигай қойы Жануарларды іріктеу бірқатар құнды тұқымдарды шығаруға көмектесті, олардың мысалдары:
- Цигай қойы – жоғары құнарлы және төрт айда шамамен 100 литр сүт береді;
- малдың ақ-қара түрі – жылына 5 тоннаға дейін сүт береді (майлылығы – 3,6-3,8%);
- Аскандық қой – тез өсумен сипатталады (ол бір жарым жылда ересек адамның мөлшеріне жетеді). Бір қошқардан жүн 20-30 келіге жетеді.
Мал шаруашылығындағы өзгергіштік түрлері
Вариация – генотиптің және қоршаған ортаның әсерінен бір немесе әртүрлі түр өкілдерінің, ата-бабалар мен ұрпақтардың арасында пайда болатын айырмашылықтар.
Өзгермеліліктің екі түрі бар:
- тұқым қуалайтын - ұрпақтардың генетикалық ақпаратының өзгеруі ретінде көрінеді.
- тұқым қуалайтын емес – сыртқы факторлардың әсерінен фенотиптің өзгеруімен көрінеді.
Тұқым қуалайтын өзгергіштік мутациялық және комбинативті болып бөлінеді.
Мутациялық өзгергіштік- генетикалық материалға мутагендік факторлар әсер еткенде пайда болады. Олар өздігінен немесе температураның, радиацияның және химиялық заттардың әсерінен пайда болады.
Комбинативті өзгергіштік- ата-анадан ұрпаққа берілетін гендердің ерекше комбинациясымен сипатталады. Жаңа тұқымды алу үшін бастапқыда бірнеше тұқым алынады, оларды кесіп өткеннен кейін жоспарлы тәртіпте қажетті гендер жиынтығы бар түрлер алынады.
Әдістері
Селекционерлер жаңа түрлерді алу үшін келесі әдістерді қолданады: интребединг (инбридинг), аралас (аутбридинг), гетерозис, аталықтарды ұрпақтары бойынша сынау және қолдан ұрықтандыру.
Инбридинг(инбридинг) - мал шаруашылығында олар тұқымның қасиеттерін сақтау және жақсарту үшін қолданылады. Тәжірибеде жақсы нәтиже беретін түрлер таңдалып, талапқа сай келмейтін тұқымдар жойылады.
Инбридинг үшін жақын туыстық байланыстары бар жұптар таңдалады: ағалар мен апалар, ата-аналар және олардың ұрпақтары. Міне осылайша құнды қасиеттері бар гомозиготалы түрлер алынады. Әдістің кемшілігі - жануарлардың әлсіреуі, бейімделу қабілетінің нашарлауы және ауруларға төзімділігі.
Шығу -әртүрлі тұқымдар мен түрлерге жататын жануарлардың өзара байланыссыз айқасуы. Бұл қиылысу әдісі гетерозиске әкеледі. Әдістің мақсаты - әрі қарай қатаң іріктеуге жарамды жаңа тұқымдарды жасау.
Outbring көмегімен барлық қызмет түрлерінде қолданылатын, жақсы салынған, үйретуге оңай неміс овчаркасы алынды.
Гетероз -бірінші ұрпақта әртүрлі тұқым өкілдерін кесіп өткенде байқалады. Алынған жануарлар ата-аналық формалармен салыстырғанда бірқатар артықшылықтарға ие. Олар тезірек өсіп, сүт немесе ет көбірек береді. Мысалы, тауықтың 2 ет түрін кесіп өткеннен кейін тиімді салмақ қоса алатын бройлер тауықтары алынады.
Аталықтарды ұрпақтары бойынша сынау -Олар белгілі бір қасиеттерді көрсетпейтін еркектерді таңдап, оларды қыздармен қиып алады. Шыққан төлдің аналық ұрпаққа қарағанда сапасы осылай бағаланады.
Жасанды ұрықтандыру –Бұл әдіс аналықтарды ең өнімді еркектердің ұрығымен ұрықтандыру үшін қолданылады. Жыныс жасушалары төмен температурада ұзақ уақыт бойы өміршеңдігін сақтайды.
Кесте 54. Негізгі таңдау әдістері (Т.Л. Богданова. Биология. Тапсырмалар мен жаттығулар. ЖОО-ға түсушілерге арналған оқу құралы. М., 1991)
| Әдістері | Мал өсіру | Өсімдік шаруашылығы |
| Ата-аналық жұптарды таңдау | Экономикалық құнды белгілері бойынша және сыртқы түрі бойынша (фенотиптік белгілердің жиынтығы) | Шыққан жері бойынша (географиялық тұрғыдан алыс) немесе генетикалық алыс (байланысты емес) |
| Гибридизация: а) байланысты емес (аутбридинг) | Гетерозиготалы популяцияларды және гетерозистің көрінісін алу үшін қарама-қарсы сипаттамалары бар алыс тұқымдарды кесіп өту. Нәтижесі – бедеу ұрпақ | Гетерозиготалы популяцияларды алу үшін гетерозиске әкелетін түр ішілік, түр аралық, текаралық айқасу, сонымен қатар жоғары өнімділік |
| б) тығыз байланысты (инбридинг) | Қажетті белгілері бар гомозиготалы (таза) сызықтарды шығару үшін жақын туыстар арасындағы қиылысу | Гомозиготалы (таза) сызықтарды алу үшін жасанды әсер ету арқылы айқас тозаңданатын өсімдіктерде өздігінен тозаңдану |
| Таңдау: а) массивтік | Жатпайды | Айқас тозаңданатын өсімдіктерге қолайлы |
| б) жеке | Қатты жеке сұрыптау экономикалық құнды қасиеттерге, төзімділікке және сыртқы көрініске қолданылады | Ол өзін-өзі тозаңдандыратын өсімдіктер үшін қолданылады, таза сызықтар оқшауланған - бір өздігінен тозаңданатын дараның ұрпақтары. |
| Аталықтарды ұрпақтары бойынша сынау әдісі | Олар қасиеттерін көптеген ұрпақтары тексеретін ең жақсы аталық аталықтарды қолдан ұрықтандыру әдісін қолданады. | Жатпайды |
| Полиплоидтардың тәжірибелік өндірісі | Жатпайды | Неғұрлым өнімді, өнімді формаларды алу үшін генетика мен селекцияда қолданылады |
Өсімдік шаруашылығында будандастыру және сұрыптау кеңінен қолданылады – жаппай (генотипті есепке алмай) және жеке. Өсімдік шаруашылығында жаппай сұрыптау көбінесе айқас тозаңданатын өсімдіктерге қатысты қолданылады. Бұл таңдау арқылы егісте тек қажетті қасиеттері бар өсімдіктер сақталады. Қайта себу кезінде белгілі бір сипаттамалары бар өсімдіктер қайтадан таңдалады. Жеке сұрыптау жеке дараларды таңдап, олардан ұрпақ алумен байланысты. Жеке сұрыптау таза сызықты – генетикалық біртекті (гомозиготалы) организмдер тобын таңдауға әкеледі. Селекция арқылы мәдени өсімдіктердің көптеген бағалы сорттары шығарылды. Құрылған өсімдік сортының немесе жануар тұқымының гендік қорына бағалы гендерді енгізу және белгілердің оңтайлы комбинациясын алу үшін будандастыру, содан кейін селекция қолданылады. Жануарлардың әртүрлі тұқымдарын немесе өсімдік сорттарын шағылыстыру кезінде, сондай-ақ будандардың бірінші буындағы түр аралық айқас кезінде өміршеңдігі артып, қуатты дамуы байқалады. Бұл құбылыс гибридті күш немесе гетерозис деп аталады. Ол көптеген гендердің гетерозиготалы күйге өтуімен және қолайлы доминантты гендердің әрекеттесуімен түсіндіріледі. Гибридтердің бір-бірімен кейінгі қиылысуымен гомозиготалардың бөлінуіне байланысты гетерозис жоғалады.
Полиплоидия да қолданылады, соның арқасында қант қызылшасының, мақтаның, қарақұмықтың т.б жоғары өнімді полиплоидты сорттары шығарылды.Осылайша Г.Д.Карпеченко (1935) түр аралық қырыққабат-шалғам будандарын алды. Алғашқы формалардың әрқайсысында жыныс жасушаларында 9 хромосома болды. Бұл жағдайда олардан алынған буданның жасушаларында 18 хромосома болды. Бірақ кейбір жұмыртқалар мен тозаң дәндерінде барлық 18 хромосома (диплоидтар) болды, ал оларды айқасқанда 36 хромосомадан тұратын өсімдік пайда болды, ол құнарлы болып шықты. Осылайша, полиплоидты дистанциялық будандастыру кезінде тоғыспаушылық пен бедеулікті жеңу үшін қолдану мүмкіндігі дәлелденді.
Селекциялық әдістердің бірі өсімдіктердің бірнеше рет күштеп өздігінен тозаңдануы арқылы таза линияларды өсіру болып табылады: мұндай өсімдіктің ұрпақтары барлық гендер үшін гомозиготалы болады; Кейіннен екі таза сызықтың даралары қиылысады, бұл бірінші ұрпақ будандарының шығымдылығын және олардың өміршеңдігін күрт арттырады. Бұл құбылыс гетерозис деп аталады. Бірақ кейінгі ұрпақтарда гетерозис азайып, өнім азаяды, сондықтан тәжірибеде тек бірінші ұрпақ будандары қолданылады.
П.П.Лукьяненконың кесіп өту және жеке сұрыптау әдістерін қолдана отырып, бидайдың жоғары өнімді Кубань сорттары шығарылды: Безостая 1, Аврора, Кавказ; Украинадағы В.Н.Ремесло Мироновская 808 сортын, одан кейін өнімділігі жоғары Юбилейная 50, Харьковская 63 және т.б сорттарын алды. В.С.Пустовойт және оның қызметкерлері осы әдістерді қолданып Кубанда тұқымында 50-52% дейін майы бар күнбағыс сортын жасады. .
Түраралық будандардың бедеулігін жеңу. Бұл бірінші рет жылы орындалды. 20-жылдардың басында кеңестік генетик Г.Д.Карпеченкоға шалғам мен қырыққабатты кесіп өткенде. Бұл жаңадан жасалған өсімдік шалғам да, орамжапырақ та емес еді. Бұршақ аралық позицияны иеленді және екі жартыдан тұрды, олардың біреуі қырыққабат қабығына, екіншісі шалғамға ұқсайды.
Жасанды мутагенез. Адамға пайдалы қасиеттердің пайда болуымен жүретін табиғи мутациялар өте сирек кездеседі. Оларды іздеуге көп уақыт пен күш жұмсау керек. Мутациялардың жиілігі мутагендер әсер еткенде күрт артады. Оларға кейбір химиялық заттар, сондай-ақ ультракүлгін және рентген сәулелері кіреді. Бұл әсерлер ДНҚ молекулаларының құрылымын бұзады және мутация жиілігінің күрт өсуіне әкеледі. Зиянды мутациялармен қатар пайдалылары да жиі ашылады, оларды ғалымдар селекциялық жұмыстарда қолданады. Өсімдік шаруашылығында мутагендердің әсерінен үлкен өлшемдерімен, жоғары өнімділігімен және органикалық заттардың белсенді синтезімен ерекшеленетін полиплоидты өсімдіктер алынады. Радиациялық сәулелену, содан кейін селекция арқылы бұршақ, бұршақ және қызанақтың бағалы сорттары пайда болды.
Жеміс-жидек дақылдарын жақсарту тәжірибесінде И.В.Мичуриннің селекциялық жұмыстары ерекше орын алады. Ол кесіп өту үшін ата-аналық жұптарды таңдауға үлкен мән берді. Сонымен бірге ол жергілікті жабайы сорттарды пайдаланбайды (себебі оларда тұрақты тұқым қуалаушылық болды, ал будандар әдетте жабайы ата-анаға қарай ауытқиды), бірақ басқа, алыс географиялық жерлерден өсімдіктерді алып, бір-бірімен қиылысатын. Ұқсас әдістерді қолдана отырып, қысқы Бере Мичурина алмұртының (оңтүстік Бере корольдік алмұрт сорты мен жабайы Уссури алмұртының кесіп өтуінен) және Беллефлер-Қытай алма ағашы (ата-анасы: американдық Bellefleur сары және қытай алма ағашы) сияқты бағалы сорттар жасалды. бастапқыда Сібірден).
Мичуриннің жұмысындағы маңызды буын гибридті көшеттерді мақсатты түрде тәрбиелеу болды: олардың дамуының белгілі бір кезеңінде ата-аналардың біреуінің белгілерінің басым болуына және екіншісінің қасиеттерін басу үшін жағдайлар жасалды, яғни. белгілерінің басымдылығы (топырақты өңдеудің әртүрлі әдістері, ұрықтандыру, басқа өсімдіктердің тәжіне егу және т.б.). Сондай-ақ тәлімгер әдісі қолданылды - тамырда білім беру. Шырша ретінде ол жетілген жеміс ағашынан жас өсімдікті де, бүршіктерді де алды. Бұл әдісті қолдана отырып, «Солтүстік сұлулығы» деп аталатын шие-шие будандағының жемістеріне қажетті түсті беруге болады. Мичурин де дистанциялық будандастыруды қолданды. Ол шие мен құс шиесінің бірегей будандарын – церападусты, сондай-ақ тікен мен қара өріктің, алма мен алмұрттың, шабдалы мен өріктің буданын алды. Мичуриннің барлық сорттары вегетативті көбею арқылы сақталады.
Кесте. И.В.Мичуринаның селекциялық-генетикалық жұмыс әдістері (Т.Л.Богданова. Биология. Тапсырмалар мен жаттығулар. Жоғары оқу орындарына түсушілерге арналған оқу құралы. М., 1991)
| Әдістері | Әдістің мәні | Мысалдар |
| Биологиялық қашықтықта будандастыру: а) түр аралық | Қажетті қасиеттері бар сорттарды алу үшін әртүрлі түрлердің өкілдерін кесіп өту | Владимир шие X Винклер ақ шие = Солтүстік шие сұлулығы (жақсы дәм, қысқы төзімділік) |
| б) аралық | Жаңа өсімдіктер алу үшін әртүрлі тектердің өкілдерін кесіп өту | Шие X құс шие = Cerapadus |
| Географиялық алыс будандастыру | Гибридке қажетті қасиеттерді (дәм, тұрақтылық) сіңіру үшін қарама-қарсы табиғи аймақтар мен географиялық алыс аймақтардың өкілдерін кесіп өту. | Жабайы Уссури алмұрт X Бере король (Франция) = Бере қысқы Мичурина |
| Таңдау | Көп, қатты: көлемі, пішіні, қысқы төзімділігі, иммундық қасиеттері, сапасы, дәмі, жемістердің түсі және сақтау сапасы бойынша | Дәмі жақсы, өнімділігі жоғары алма ағаштарының көптеген сорттары солтүстікке көшірілді |
| Ментор әдісі | Гибридті көшеттегі қажетті қасиеттерді тәрбиелеу (үстемдікті арттыру), ол үшін көшет осы қасиеттерді алғысы келетін ата-аналық өсімдікке егіледі. Тәлімгер неғұрлым үлкен, күшті және ұзақ болса, соғұрлым оның ықпалы күшейеді. | Қытай алма ағашы (улау астында) X гибридті (қытайша X Кандил-синап) = Қандил-синап (аязға төзімді) Беллефлер-қытайлық (гибридті тамырсабақ) X қытайлық (сцион) = Беллефлер-қытайлық (ұзақ мерзімді кеш пісетін сорт) |
| Медиатор әдісі | Қашықтық будандастыруда жабайы түрді делдал ретінде пайдалана отырып, тоғыспайтындықты жеңу | Жабайы моңғол бадам X Жабайы Давид шабдалы = Бадам делдал Мәдени шабдалы X бадам Делдалдық = гибридті шабдалы (кеңейтілген солтүстік) |
| Қоршаған орта жағдайларына әсер ету | Жас будандарды өсіру кезінде тұқымдарды сақтау әдісіне, қоректену сипаты мен дәрежесіне, төмен температураның әсеріне, қоректенбейтін топыраққа және жиі трансплантацияға назар аударылды. | Гибридті көшеттерді қатайту. Ең төзімді өсімдіктерді таңдау |
| Тозаң араластыру | Түр аралық үйлеспеушілікті жеңу үшін (үйлесімсіздік) | Аналық өсімдіктің тозаңы әкесінің тозаңымен араласып, өз тозаңы стигманы тітіркендірді және ол бөгде тозаңды қабылдады. |
Жануарлардың сұрыпталуының өсімдіктердікінен айырмашылығы: жануарлар аз ұрпақ береді, олар жыныстық жетілуге кейін жетеді, вегетативті жолмен көбеймейді, өздігінен ұрықтануы жоқ. Дегенмен, жануарлар селекциясында будандастыру мен сұрыптау, жаппай және жекелей де қолданылады. Олар ата-аналық жұптардың сыртқы ерекшеліктерін, өндірушілердің тұқымын ескереді және тұқымның тазалығын тексереді. Инбридинг (инбридинг) арқылы барлық немесе көп гендер гомозиготалы болған кезде таза сызықтар алынады.
Ақ далалық украин шошқа тұқымын жасау, академик. М.Ф.Иванов кесіп өтудің бастапқы нысандары ретінде ұстау жағдайларына қарапайым емес, өнімділігі жоғары ағылшын қабаны мен құнарлы украин шошқасын (жатырын) алды. Содан кейін ол сол қабанмен алынған будандарды кері айналдырды. Міне, осылайша керемет дене бітімі Асканиус I қабан өсірілді (салмағы 479 кг), ол оны әпкелері, қыздары және немерелерімен шағылыстыруда. Осы инбридтік желіге параллель басқа ұқсас сызықтар алынды. Әрбір инбридтік линияда өміршеңдігі төмендеген және басқа да жағымсыз белгілері бар даралар пайда болғанына қарамастан, гендердің көпшілігі гомозиготалы күйге ауыстырылды. Әрі қарай бір-бірімен екі таза сызықты кесіп өтіп, кейін қайталап жеке сұрыптау арқылы жоғары өнімділікті, құнарлылықты және тұрақтылықты біріктіретін дала ақ украин шошқасының тұқымы алынды.
Екі туыстық линияның дараларын кесіп өту нәтижесінде алынған бірінші ұрпақ будандары әдетте айқын гетерозиспен сипатталады. Бұл шаруашылықта құнды формаларды алу үшін мал шаруашылығында кеңінен қолданылады.
Туысқандары жоқ дараларды кесіп өту аутбридинг деп аталады. Ол бір жануар түрінің әртүрлі тұқымды особьтары арасында және тіпті әртүрлі тектер мен түрлердің ішінде, яғни алыс будандастыру кезінде жүзеге асырылады. Осылайша есек пен жылқының бедеу будандары – қашыр, бір өркешті және екі өркешті түйенің буданы, топоз мен ірі қараның будандары (олардың аталықтары бедеу, ал аналықтары құнарлы) алынды. ). Бұл гибридтер гетерозиспен сипатталады, яғни өміршеңдігінің жоғарылауы, ата-аналарымен салыстырғанда ұзақ өмір сүру және үлкен төзімділік.