Презентація. "У пошуках генетичного різноманіття.Збільшення генетичного різноманіття під час селекційної роботи."

Селекція організмів. У пошуках генетичного різноманіття. Збільшення генетичного різноманіття під час селекційної роботи

Генетична різноманітність, або гетерогенність, сорту рослин або породи тварин нижча порівняно з природними. Через це кожний сорт або порода мають унікальний набір варіантів послідовностей ДНК Основний метод селекції - штучний добір - виявляється неефективним у генетично однорідних популяціях. Тому для успішної роботи селекціонерам потрібне генетичне різноманіття вихідного матеріалу. 

Учення про значення вихідного матеріалу для здійснення ефективної селекції розробив всесвітньовідомий генетик і селекціонер М.І. Вавилов. Він також створив перший у світі «банк генів» - колекцію насіння культурних рослин та їхніх дикорослих родичів

Під час експедицій по всьому світу, аналізуючи матеріали про світові рослинні ресурси, М.І. Вавилов встановив 7 географічних центрів походження культурних рослин, де спостерігають найбільшу видову й сортову різноманітність як культурних рослин, так і їхніх дикорослих форм. Ці центри географічно чітко відповідають центрам давніх цивілізацій. Центри походження рослин і тварин надають науковцям інформацію про вихідну різноманітність рослин і тварин, що є однією з умов успішного створення сортів і порід

Визначення центрів походження домашніх тварин (центрів одомашнювання) - надскладна задача. Адже більшість предків сучасних видів свійських тварин уже вимерли. До того ж одні й ті самі види тварин одомашнювали незалежно у різних регіонах. Також під час переселення народів свійські тварини, які мігрували разом з людьми, пристосовувалися до нових умов, схрещувалися з місцевими дикими родичами, видозмінювалися. На сьогодні виділяють шість основних центрів одомашнювання тварин, які також відповідають центрам давніх цивілізацій

Центри одомашнювання. Розташування. Свійські тварини. Китайсько-малайський. В’єтнам, Лаос, Кампучія, Таїланд, територія Східного Китаю. Свиня, курка, качка, китайський гусак, шовковичний шовкопряд, дубовий шовкопряд, медоносна бджола, золота рибка, собакаІндійськийІндія, Північний Пакистан, Бірма, Непал. Зебу, гаял, балійська худоба, буйвіл, азіатський павич, курка, індійська кішка, собака, медоносна бджола. Південно-Західноазійський. Північний схід Туреччини, північний схід Сирії, Іран, Ірак, Кавказ, Афганістан. Велика рогата худоба, кінь східного типу, вівця, коза, свиня, одногорбий верблюд, голуб, бджола. Середземноморський. Узбережжя Середземного моря, північний схід Іспанії, південний схід Франції, Італія, Швейцарія, Балкани, Греція, Албанія, південний захід Сирії, Йорданія, Єгипет. Велика рогата худоба, кінь західного типу, вівця, коза, свині, качка, гусак нільський, антилопа, газель, кролики, кішка та ін. Андійський. Північні Анди, Південна Америка, Еквадор, Перу, південний захід БолівіїЛама, альпака, мускатна качка, морська свинка, індичка. Африканський. Північно-Східна Африка. Страус, цесарки, кішка, собака, осел,свиня

Зрозуміло, що центри походження культурних рослин та одомашнювання свійських тварин тотожні центрам генетичної гетерогенності, з яких можна отримувати різноманітний генетичний матеріал для селекції (мал. 54.4). Крім того, як зазначав М.І. Вавилов, знання про центри походження домашніх тварин і культурних рослин, їхньої еволюції дають можливість урахувати основні моменти цього процесу під час проведення селекційної роботи в нових еколого-кліматичних, виробничих умовах.

Внесення додаткової генетичної різноманітності у вихідний селекційний матеріал - необхідний етап будь-якої селекційної роботи (поміркуйте чому). Розв’язати цю задачу можна кількома способами.1. Збільшення комбінативної мінливості за рахунок неспорідненого схрещування. За наявності різноманітного вихідного селекційного матеріалу генетичну різноманітність порід і сортів можна збільшити, проводячи неспоріднені схрещування (аутбридинг). Їх застосовують для внесення нових варіантів поєднань алельних генів і добору за новими комбінаціями ознак. Для селекційної роботи величезне значення має залучення не тільки місцевих, але й завезених сортів Комерційні американські сорти кукурудзи, які вирощують в Україні: оахаканська червона (1), томпсон проліфік (2)

2. Залучення як вихідного матеріалу диких родичів сортів рослин і порід тварин. Дикі види зазвичай краще пристосовані до умов проживання, стійкіші до несприятливих впливів і хвороб.  Популярними є породи свиней, отримані в результаті схрещування домашньої свині і дикої Отримані гібриди швидше пристосовуються до різних умов життя.

3. Пошук мутацій, які цікавлять селекціонерів, та експериментальний мутагенез. У результаті мутацій утворюються нові варіанти генів та ознак, які можуть бути корисними для людини (часто у природі мають негативний ефект). На основі штучного добору спонтанних мутацій вдалося отримати багато нових сортів рослин і порід тварин Мутантні форми, на основі яких вивели нові породи та сорти: 1 - такса, 2 - платинова лисиця, 3 - короткостеблова пшениця сорту Міронівська 61

Мутаційний процес некерований, тому дуже важко передбачити, які з мутацій будуть корисними для селекційної роботи, які з них можна знайти у вихідному селекційному матеріалі, а які - отримати експериментально, і чи можна взагалі отримати таким чином бажані нові ознаки. У цьому сенсі велике значення для селекції має закон гомологічних рядів спадкової мінливості, який відкрив М.І. Вавилов.«Генетично близькі види та роди характеризуються подібними рядами спадкової мінливості з такою правильністю, що вивчивши ряд форм у межах одного виду або роду, можна передбачити наявність форм з подібними поєднаннями ознак у межах близьких видів або родів»

Закон гомологічних рядів спадкової мінливості є універсальним для всіх організмів. Вивчивши спадкову мінливість близьких видів, селекціонери планують роботу зі створення нових сортів рослин і порід тварин із заздалегідь запланованими спадковими ознаками. Ряди спадкової мінливості у представників різних видів рослин

Перевірте здобуті знання1. Чому місцеві сорти культурних рослин мають низьку міжсортову генетичну гетерогенність? 2. Які ви знаєте центри походження культурних рослин? 3. За якими критеріями можна визначити, що певна територія є центром походження якогось виду? 4. У чому полягають проблеми встановлення центрів одомашнення тварин? 6. Яке практичне значення виявлення центрів походження свійських тварин і культурних рослин? 7. Чому для селекційної роботи корисно залучати завезені сорти? 8. Поясніть значення експериментального мутагенезу для селекції.