МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ РАСТЕНИЙ

Основные методы селекции растений.

Классическими методами селекции были и остаются гибридизация и искусственный отбор – массовый и индивидуальный. Однако определяющую роль для селекции играет естественный отбор. На любое растение в течение всей его жизни действует целый комплекс факторов окружающей среды, и оно должно быть устойчивым к вредителям, приспособлено к определенному температурному и водному режиму Различают следующие основные методы селекции.

• Массовый отбор

применяют при селекции перекрестноопыляемых растений, таких, как рожь кукуруза, подсолнечник. При этом выделяют группу растений, обладающих ценными признаками. В этом случае сорт представляет собой популяцию, состоящую из гетерозиготных особей, и каждое семя даже от одного материнского растения обладает уникальным генотипом. С помощью массового отбора сохраняются и улучшаются вкусовые качества, но результаты отбора неустойчивы в силу случайного перекрестного опыления.

• Индивидуальный отбор

эффективен для самоопыляемых растений ( пшеницы, ячменя, гороха). В этом случае потомство сохраняет признаки родительской формы, является гомозиготным и называется чистой линией.

Чистая линия – потомство одной гомозиготной сомоопыленной особи. У любой особи тысячи генов, и так как происходят мутационные процессы, то абсолютно гомозиготных особей в природе практически не бывает. Мутации чаще всего рецессивны. Под контроль естественного и искусственного отбора они попадают только тогда, когда переходят в гомозиготное состояние.

• Инбридинг

так же является методом современной селекции. Для него проводят самоопыление перекрестноопыляемых растений. Например, для получения инбредных линий кукурузы срывают метелки с выбранных растений, и когда появляются рыльца пестиков, их опыляют пыльцой этого же растения. Изоляторами предохраняют соцветия от попадания чужой пыльцы. У гибридов многие рецессивные неблагоприятные гены при этом переходят в гомозиготное состояние, и это приводит к депрессии – снижению их жизнеспособности.

• Метод аутбридинга

используется для получения эффекта гетерозиса. Аутбридингом называют скрещивание неродственных форм, в том числе различных инбредных линий, а так же межсортовое (у животных межпородное) скрещивание. Для такого скрещивания подбирают такие инбредные линии, которые дают максимальный эффект гетерозиса – жизненной силы. Под гетерозисом понимают превосходство гибридов над родителями по определенным признакам и свойствам. Полученные инбредные линии, которые создавались на протяжении ряда поколений, скрещивают между собой.

• Перекрестное опыление самоопылителей

дает возможность сочетать свойства различных сортов. Например, при создании новых сортов пшеницы у цветков растения одного сорта удаляются пыльники, рядом в банке с водой ставится растение другого сорта, и растения двух сортов накрываются общим изолятором. В результате получают гибридные плоды и семена, сочетающие нужные селекционеру признаки разных сортов.

• Метод получения полиплоидов

Является очень перспективным методом современной селекции. У растений полиплоиды обладают большей массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена. Многие культуры представляют собой естественные полиплоиды: пшеница, картофель. Искусственно выведены сорта полиплоидной гречихи, сахарной свеклы.

• Отдаленная гибридизация

Это метод, при котором скрещивают растения, относящиеся к разным видам. Но отдаленные гибриды обычно стерильны, так как у них нарушается мейоз (два гаплоидных набора хромосом разных видов не конъюгируют) и не образуются гаметы. В 1924г. советский ученый Г.Д. Карпеченко получил плодовитый межродовой гибрид. Он скрестил редьку (2n= 18 редечных хромосом) и капусту (2n = 18 капустных хромосом). У гибрида в диплоидном наборе было 18 хромосом: 9 редечных и 9 капустных, но при мейозе редечные и капустные хромосомы не конъюгировали, гибрид был стерильным. В результате удвоения числа хромосом бесплодного гибрида оказались два полных набора хромосом редьки и капусты (9+9=18). В зиготе вновь осталось 36 хромосом; гибрид стал плодовитым. Таким способом были получены пшенично- ржаные гибриды, пшенично- пырейные гибриды и др.

• Использование соматических мутаций

Применимо для вегетативно размножающихся растений. Этот метод применял в своей работе еще И.В.Мичурин. С помощью вегетативного размножения можно сохранить полезную соматическую мутацию. Кроме того, только с помощью вегетативного размножения сохраняются свойства многих сортов плодово- ягодных культур.

• Экспериментальный мутагенез

Основан на открытии воздействия различных излучений для получения мутаций и на использовании химических мутагенов. Мутагены позволяют получить большой спектр разнообразных мутаций, сейчас в мире созданы более тысячи сортов, ведущих родословную от отдельных мутантных растений, полученных после воздействия мутагенами.