Презентація "Селекція рослин, тварин і мікроорганізмів"

СЕЛЕКЦІЯ РОСЛИН ТВАРИН І МІКРООРГАНІЗМІВ

Основні завдання : поліпшення існуючих сортів культурних рослин й одомашнених тварин; створення нових міжвидових гібридів, порід, сортів і штамів; введення в культуру нових видів (наприклад, введення в культуру ламінарії, салатних рослин - руколи, спаржі, базиліку). СЕЛЕКЦІЯ (від лат. selectio - добір) - наука про створення нових і поліпшення вже існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів. селекція реалізовує можливості, що є нереальними для природної еволюції.руколаспаржабазилік

Основними завданнями сучасної селекції є:виведення сортів рослин із високою врожайністю;виведення порід тварин із високою продуктивністю;виведення стійких до захворювань та дії несприятливих факторів форм рослин і тварин;забезпечення адаптації сортів і порід до умов сучасного сільськогосподарського виробництва;зниження витрат на вирощування рослин і тварин. Доказ ефективної роботи селекціонерів

Класичні методи селекції

 Рослини як об’єкт селекціїхарактеристики:висока плідність (велика кількість нащадків);крім статевого розмноження, їм властиве і нестатеве (а саме вегетативне);рослинам притаманне явище поліплоїдії;не надто вибагливі до умов середовища;не вимагають великих економічних витрат.методи, що використовуються:а) висока плідність, численність потомства дозволяють використовувати обидві форми штучного добору: як індивідуальний, так і масовий;б) наявність видів, що самозапилюються і самозапліднюються, дає можливість виводити чисті лінії шляхом застосування індивідуального добору;в) завдяки вегетативному розмноженню можна тривалий час зберігати цінні гетерозиготні комбінації, або ж соматичні мутації, які, як нам відомо, не успадковуються при статевому розмноженні;г) впливаючи на проросле насіння, сходи певними хімічними речовинами чи радіацією (тобто, здійснюючи штучний мутагенез) селекціонерам вдається одержувати матеріал для добору;д) у селекції рослин можна застосовувати поліплоїдію – один із шляхів поліпшення сортів культурних рослин.

Гетерозис(від грец. heteros — інший і -ois — стан)А. Гібридні сорти кукурудзи, качани яких розташовані посередині, унаслідок гетерозису мають більший розмір. По боках показані батьківські форми. Б. Схема, що пояснює виникнення й зникнення гетерозису за ознакою врожайності.збільшення життєздатності гібридів внаслідок успадкування певного набору алелей різних генів від своїх різнорідних батьків F1

Тварини як об’єкт селекціїОсобливості тварин нечисленність потомства (часто одне або декілька нащадків)значна тривалість життя, повільніший темп розвитку (часто статевої зрілості тварини досягають не в перший рік розвитку, а через кілька років)роздільностатевість (що ускладнює інбридинг – споріднене схрещування)наявність (у вищих тварин) тільки статевого способу розмноженнянеобхідна гомозиготність чистих ліній досягається за рахунок близькоспорідненого схрещування, але це в свою чергу має негативні наслідки і призводить до деякої депресії (зниження життєздатності організмів, виродження)кожен об’єкт являє собою значну селекційну цінністьтварини вимагають значних економічних витрат на утримання. На відміну від рослина) не застосовується масовий добір, з огляду на співвідносну (кореляційну) мінливість, коли зміна структури або функції однієї спадкової одиниці нерідко обумовлює також зміну інших;б) використовується метод визначення якості плідників за якостями нащадків; цей метод використовують тому, що у великої рогатої худоби серед самців не проявляються такі ознаки як молочність, жирність молока (наприклад, бугая залишають як плідника, якщо його сестри дають багато молока); у півнів не проявляється така ознака як несучість;в) здійснюється вивчення родоводу та проводиться відбір за якістю нащадків, це найбільш надійний, але найповільніший шлях;г) використовується штучне запліднення, завдяки чому можливе одержання цінних порід великої рогатої худоби у штучних умовах („у пробірці”);

Явище гетерозису в селекції тварин2 - червону білопоясу породу м’ясних свиней використовують для отримання гетерозисних форм свиней1 - бройлер - приклад ефекту гетерозису (ліворуч) та курчатко вихідної м’ясної породи (праворуч);

Мікроорганізми як об’єкти селекції характеристики:не мають типового статевого процесумають гаплоїдний набір хромосом, а прокаріоти – кільцеву молекулу ДНК, що дає можливість мутаціям виявлятися вже в першому покоління нащадківшвидкі темпи розмноження дають можливість одержувати велику кількість клітин-нащадків.методи селекції мікроорганізмів:а) штучний добір;б) індукований мутагенез;в) штучне схрещування різних штамів за допомогою вірусів-бактеріофагів;г) застосування методів генної та клітинної інженерії;д) не використовується метод гібридизації. Етапи отримання генетично модифікованих мікроорганізмів

Сучасні методи селекціїдобір за молекулярними маркерамимікроклональне розмноженняклітинна інженеріягенна інженерія. Юрій Юрійович Глеба (народ. 1949 р.) - видатний український біолог, фізіолог рослин, генетик, академік НАН України; засновник Інституту клітинної біології та генетичної інженерії НАН України 

Добір за молекулярними маркерами. Молекулярні маркери - невеликі сегменти ДНК, розміщені поблизу гена (або групи генів), що визначають бажані для селекціонера ознаки (наприклад, стійкість рослини до певних паразитів)Порівняння звичайної селекції (1) та селекції із застосуванням ДНК-маркерів (2). У другому випадку селекціонер може відібрати рослини-кандидати для подальшої селекційної роботи ще до того, як вони виростуть і дадуть урожай

Мікроклональне розмноженняметод вегетативного розмноження рослин «у пробірці»Етапи мікроклонального розмноження рослин : Шматочки тканин вихідної рослини розміром 0,1 мм переносять на поживне середовище, у яке добавлено фітогормони, що стимулюють поділ клітин та утворення пагонів або подібних до них структур, які формуються у зародків. Далі новоутворені рослини розвиваються і ростуть на штучному середовищі в пробірці, потім їх переносять у ґрунт

Культури клітин і тканин рослин. Рослинні регулятори росту, які містить поживне середовище, стимулюють необмежене розмноження клітин і утворення недиференційованої клітинної маси - калюсу. Якщо потім калюс розділити на окремі клітини і продовжити культивувати ізольовані клітини на поживних середовищах, то з окремих клітин можна отримати повноцінні рослини. Калюс женьшеню (1)Отриман з калюсу рослини (2)Клітинна інженерія - це сукупність методів і підходів, які використовують для конструювання клітин нового типу. За допомогою методів клітинної інженерії отримують гібриди соматичних клітин неспоріднених і еволюційно віддалених видів або вносять у соматичну клітину окремі клітинні органели, ядро, цитоплазму.

Методи генної інженерії Схема трансформації клітин рослин за допомогою бактерії: 1 - виділення та генно-інженерне конструювання (2) спеціальної плазміди; 3 - інфікування агробактеріями рослинних клітин; 4 - отримання трансгенних рослинвикористовують для отримання трансгенних організмів, у яких усі клітини несуть чужорідний ген.

Методи генної інженерії Внесення чужорідної ДНК у рослинні клітини за допомогою мікроін’єкції (1) чи «генної гармати» (2)Трансгенні рослини отримують також методами мікроін’єкції та «бомбардування» клітин. Мікроін’єкцію проводять під мікроскопом за допомогою скляної голки, уводячи через неї ДНК у ядро клітини. Під час «бомбардування» клітин золоті кульки діаметром 0,4-1,2 мкм укривають шаром ДНК і «вистрілюють» у суспензію клітин зі спеціальної «генної гармати». Цей метод дає змогу вбудовувати потрібні гени не тільки в хромосоми рослин, але і в геном їхніх пластид, наприклад хлоропластів.

Методи генної інженерії Отримання трансгенных тварин за допомогою мікроін’єкції ДНК у овоцити. Генетично модифікованих тварин отримують: за допомогою мікроін’єкції ДНК у запліднену яйцеклітину уведенням генетично модифікованих ембріональних стовбурових клітин в ембріон на ранніх стадіях його розвитку; пересаджуванням генетично модифікованих ядер соматичних клітин в яйцеклітину; застосуванням векторів, створених на основі ретровірусів

Селекційну роботу в Україні здійснюють : Селекційно-генетичний інститут - Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення (м. Одеса), де виведено та зареєстровано у реєстрі сортів України 139 сортів і гібридів зернових культур;Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр’єва (м. Харків), де створено та зареєстровано 213 сортів і гібридів зернових й олійних культур;Інститут садівництва (с. Новосілки, Київська обл.), де у результаті багаторічної наукової діяльності створено близько 300 сортів плодових і ягідних культур;Національний науковий центр «Інститут виноградарства і виноробства ім. В.Є. Таїрова» (смт Таїрове, Одеська обл.), де створено близько 130 сортів столового та технічного винограду;Інститут овочівництва і баштанництва (с. Селекційне, Харківська обл.), там створено близько 500 сортів і гібридів овочевих та баштанних рослин;Миронівський інститут пшениці імені В. М. Ремесла (с. Центральне, Київська обл.), створено 276 сортів зернових колосових культур, серед яких шедеври світової селекції - сорти пшениці озимої Українка та Миронівська 808;Інститут картоплярства (смт Немішаєве, Київська обл.). Селекціонери цього інституту створили понад 100 сортів картоплі. Найбільші селекційні центри рослин в Україні

сорт «Миронівська 808» - холодо- та посухостійкий, високоврожайний, пластичнийсорт Кредит МВ - гібрид з швидким початковим ростом, високою стійкістю до стеблових гнилей, кукурудзяному до метеликасорт «Амулет» - імунний до парші, стійкий до борошнистої роси, зимостійкий.сорт Щедрикстійкий до звичайного і двох агресивних патотипів раку, відносно стійкий до вірусних та бактеріальних хвороб, фітофторозу, колорадського жука

Селекційну роботу в Україні здійснюють : Наукові установии України, які здійснюють селекційно-племінну роботу у тваринництвіІнститут тваринництва степових районів імені М. Ф. Іванова (смт Асканія-Нова, Херсонська обл.)Інститут тваринництва (м. Харків)Інститут рибного господарства (м. Київ) Інститут бджільництва імені П.І. Прокоповича (м. Київ)Ці та інші інститути співпрацюють з племінними господарствами, яких багато в Україні. Наприклад: у Київській області – 160,у Херсонській - 61, у Харківській - 80.на Рівненщині працює близько 30 суб'єктів племінної справи у тваринництві. Серед них – 22 племінні заводи та племінні репродуктори з розведення ВРХ, 3 племінні репродуктори з розведення свиней, по одному племінному птахо- та конерепродуктору.; функціонує одне племінне підприємство, яке займається штучним осіменінням ВРХ. На Радивилівщині працює племінний бджолорозплідник, а на Острожчині та Млинівщині – по одній племінній пасіці. Крім того, в області діють 3 племінні репродуктори з рибництва. Зокрема, 2 підприємства у Дубенському та Радивилівському районах спеціалізуються на вирощуванні коропа, а рибне господарство, що у селі Святе на Здолбунівщині,  – форелі райдужної.

Вівці Асканійська тонкорунна порода (таврійський тип)ВРХЛебединська молочно-м'ясна порода