Презентація. Селекція. Методи селекції. Центри походження культурних рослин та одомашнення тварин.

Селекція. Методи селекції. Центри походження культурних рослин та одомашнення тварин.

Селекція – це наука про теоретичні основи створення нових і поліпшення вже існуючих сортів рослин, порід тварин та штамів мікроорганізмів. У селекції виділяють три основних розділи: селекція рослин, селекція тварин і селекція мікроорганізмів. Чарльз Дарвін. Основоположник наукової селекціїОсновоположник сучасної наукової селекції

Основні завдання селекції:виведення нових, продуктивніших сортів культурних рослин, порід свійських тварин і штамів корисних мікроорганізмів,підвищення продуктивності та стійкості існуючих сортів і порід, переведення їх на промислову основу, створення порід, сортів і штамів, пристосованих до умов сучасного сільського господарства, забезпечення найповнішого виробництва харчових продуктів за найменших витрат 

Теоретичною базою селекції є генетика та еволюційне вчення. Результат селекції – створення нових сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів. Порода тварин або сорт рослин – це сукупність особин одного виду із певними спадковими особливостями, створених людиною у результаті штучного добору. Штам – це потомство однієї клітини мікроорганізмів

одержання гібридів.з

Сучасні методи селекціїШтучний мутагенез - процес штучного одержання успадковуваних змін у геномах осіб, які проявляються через зміни у фенотипах. Мутагенез є наслідком пошкодження у молекулах ДНК, пошкоджень хромосом або порушень процесів поділу клітин, що спричиняються чинниками – мутагенами. Поліплоїдія - кратне збільшення числа хромосом в клітинах рослин або тварин. Застосовують для отримання високоврожайних сортів; для подолання безплідності. Біотехноло́гія — використання живих організмів і біологічних процесів у виробництві. Біотехнологія — міждисциплінарна галузь, що виникла на стику біологічних, хімічних і технічних наук. Основними напрямками біотехнології є генна інженерія, клітинна інженерія, ембріональна інженерія, промислова мікробіологія.

Штучний добір — вибіркове допущення до розмноження організмів з метою виведення нових сортів та порід, які володіють бажаними для людини якостями. ФОРМИ ШТУЧНОГО ДОБОРУНесвідомий( не ставиться мета про виведення породи чи сорту)Свідомий,методичний( ставиться мета: вивести сорт чи породу)Масовий( фенотиповий )Індивідуальний( генотиповий )

Формування порід і сортів. Почалося з приручення людиною диких видів тварин і вирощування диких видів рослин. Основа різноманітності порід і сортів – види диких предків

Форми штучного добору. З вихідного матеріалу відбирають особин з певними фенотипними особливостями. Недоліки: групи ззовні подібних особин можуть виявлятися генетично різнорідними (гомозиготними за домінантними алелями або гетерозиготними) – впливає на ефективність добору. Кожного плідника відбирають на підставі детального вивчення фенотипу і гепотипу. Вивчають родоводи на основі аналізуючого схрещування. Масовий Індивідуальний

ГІБРИДИЗА́ЦІЯ – процес отримання гібридів, в основі якого лежить об'єднання генетичного матеріалу різних клітин  в одній клітині. Неспоріднена( Аутбридинг)-схрещування неспоріднених між собою особин для отримання гетерозиготних особин. Споріднена( Інбридинг)- схрещування близькоспоріднених організмів для отримання гомозиготних особин-чистих ліній. Віддаленасхрещування органімів різних видів, родів для отримання міжвидових гібридів. Внутрішньовидова. Міжвидова. Гібридизація

Споріднене схрещування Інбридинг. Спостерігають серед самозапильних рослин і гермафродитних самозаплідних тварин. Відбувається при паруванні нащадків спільних батьків і батьків із власними нащадками. Наслідки: - отримання чистих ліній (гомозиготних особин з однаковим генотипом за багатьма генами)- з кожним наступним поколінням підвищується гомозиготність- у самозапильних рослин гомозиготність спостерігається у 10-му поколінні - у тварин – після 20-го покоління - призводить до ослаблення, виродження або загибелі нащадків (рецесивних летальних чи сублетальних алелей)

Неспоріднене схрещування Аутбридинг. Гібридизація представників різних ліній, сортів чи порід одного виду. Гетерозиготність зростає з кожним наступним поколінням. Гетерозис – явище, коли перше покоління гібридів, отриманих унаслідок неспорідненого схрещування, має підвищену життєздатність і продуктивність порівняно з батьками. Сублетальні та летальні алелі переходять в гетерозиготний стан

Міжвидова гібридизація Віддалена. Отримання високопродуктивних гібридів. Кобила. Віслюк. Мул. Бістер. Стерлядь. Білуга. Значна сила. Витривалістьдовголіття. Швидкий ріст. Високі смакові якості

Віддалена гібридизація  Тритикале -  злакова рослина, штучно створена схрещуванням жита з пшеницею. Вирощується як продовольча і зернофуражна культура. Тритикале по ряду ключових ознак (урожайність, харчова цінність) воно перевищує обидві батьківські рослини, а по стійкості до несприятливих погодних умов та ураженню хворобами перевищує пшеницю та не поступається житу. Пшениця. Тритикале. Жито

Штучний мутагенез – метод штучного одержання мутацій

Поліплоідія

Особливості селекції рослин. Генетичні основи. Основні методи селекції рослин. Утворення при розмноженні значної кількості особин. Зумовлює використання масового добору Наявність статевого розмноження, запилення. Можна використовувати неспоріднену гібридизацію для отримання гетерозису і споріднену гібридизацію  для отримання чистих ліній. Наявність вегетативного розмноження. Дає змогу широко використовувати гетерозис і зберігати в нащадків сортові ознаки. Більшість рослин не мають статевих хромосом. Застосовується метод поліплоїдизації для подолання стерильності гібридів. Для рослин властиві дуже різноманітні мутаціїЗастосовують метод штучного мутагенезу для отримання матеріалу для добору. Частини рослин можуть поєднуватися. Застосовують метод щеплень для отримання нових корисних властивостей внаслідок взаємодії прищепи і підщепи

Українські селекціонери створили багато нових сортів сільськогосподарських культур. У селекції кукурудзи селекціонери: Б. Соколов, О. Мусійко, В. Козубенко, П. Оселедець одержали гібриди: Дніпровський 90 Т., Буковинський 3 і З ТВ, Одеський 27 М, Краснодарський 436, Київський 8. Нові сорти озимого ячменю Оріон, Одеський 31, Одеський 46 вивів П. Гаркавий. У реєстрі сортів рослин України з 2000р.занесено: Дев’ятий вал, Луран, Достойний, Сорти соняшника з високим вмістом олії вивів селекціонер В. Пустовійт при співробітництві В. Щербини та Г. Романенка. За останні 30 років у світі та Україні створено високогетерозисні гібриди жита озимого, зокрема Тритікале ( гібрид жита і пшениці). Сучасні високоінтенсивні сорти пшениці дають можливість за сприятливих умов отримувати до 8 т/га зерна. Зокрема сорти: Славна, Ужинок, Жайвір, Сагайдак, Гордовита, створені в Інституті рослинництва ім. В. Я. Юр'єва НААН України, Селекційно-генетичному інституті НААН України

Особливості селекції тварин. Генетичні основа. Основні методи селекції тварин. При розмноженні потомство нечисленне. Застосовується індивідуальний добір. Тваринам властиве статеве розмноження. Застосовують неспоріднену та віддалену гібридизацію для отримання явища гетерозису і нових порід та споріднену гібридизацію для отримання чистих ліній. Наявність статей, у яких певні ознаки можуть не проявлятися (наприклад, несучість у півнів),Метод підбору плідників за нащадками для визначення певних ознак у самців. Більшість тварин мають статеві хромосоми. Не використовується метод поліплоїдизаціїДля тварин властиве внутрішнє запліднення. Використовують метод штучного запліднення для одержання цінних порід у штучних умовах

Досягнення в селекції тварин Біолог Б. Л. Астауров створив поліплоїдні форми шовковичного шовкопряда, в геномі яких є хромосоми двох різних видів. Н. С. Батурин і Я. Я. Лусіс провели серію схрещувань дикого барана архара з вівцями-мериносами і отримали нову породу – архаромеринос, що поєднує в собі високі якості вовни тонкорунних овець і відмінну пристосованість до умов високогір’я архара. Від дикого предка свиней – кабана були виведені європейські породи. Вітчизняний селекціонер академік М. Ф.Іванов серією схрещувань в поєднанні з жорстким відбором безпородної української свині і білої англійської отримав нову високопродуктивну породу – біла степова українська свиня. На основі селекції з використанням внутрішньовидових міжпородних, а також міжвидових і навіть міжродових схрещувань з подальшим відбором створені високопродуктивні, породи риби, зокрема, українські породи коропа (А. і. Кузема і ін.). міжродовой гібрид стерляді і білуги - бістер.

Особливості селекції мікроорганізмів. Генетичні основи. Основні методі селекції мікроорганізмів. У багатьох прокаріотів відсутні статеві процеси. Гібридизація не застосовується, використовують методи генетичної та клітинної інженеріїбільшість мікроорганізмів має гаплоїдний набір хромосом або кільцеву молекулу ДНКЗастосовують штучний мутагенез. Високі темпи розмноження. Застосовують штучний добір. Легко здійснюється горизонтальний перенос генів (між різними видами)Використовують штучне схрещування різних штамів за допомогою вірусів-бактеріофагів

Селекція мікроорганізмів. Необхідні властивості мікроорганізмів :висока швидкість росту; використання для життєдіяльності дешевих субстратів; стійкість до зараження сторонніми мікроорганізмами. Деякі досягнення у селекції : - мікроорганізмам надана властивість продукувати ті сполуки, синтез яких у природних умовах їм ніколи не був притаманний (наприклад, гормони людини і тварин, біологічно активні сполуки). - створено штам Pseudomonas putida, здатний утилізувати вуглеводні нафти. - експериментальне отримання мутацій відкриває майже необмежені перспективи для створення високопродуктивних штамів. - в роботі з грибом Penicillium був збільшений вихід антибіотика пеніциліну приблизно в 10 тис. разів порівняно з вихідним диким штамом.

Центри різноманітності та походження культурних рослин

Центри різноманітності та походження культурних рослин

Основні центри одомашнення тварин