Явление гетерозиса

Гетерозис, "гибридная сила" - это явление, при котором первое поколение гибридов, полученных в результате неродственного скрещивания, имеет повышенную жизнеспособность и производительность по сравнению с исходными родительскими формами. Понятие о гетерозис как проявление гибридной силы введено в науку американским генетиком Д. Г. Шеллом в 1914 году. Гетерозис в природе присущ всем организмам: животным, растениям, микороорганизмам. Он возник одновременно с образованием диплоидности и полового размножения. Различают репродуктивный гетерозис (лучшее развитие органов размножения, повышение фертильности, большая урожайность плодов и семян), соматический гетерозис (большее развитие вегетативных частей) и адаптивный гетерозис (повышение жизненной устойчивости гибридов). Эффект гетерозиса не всегда полезен биологически для самого организма.

Основными причинами гетерозиса являются: а) угнетение вредной действия рецессивных генов у гетерозигот; б) сочетание в генотипе благоприятных аллельных доминантных генов обоих родителей.

В следующих поколениях гетерозис обычно затухает, поэтому существуют определенные способы закрепления гетерозиса:

■ в растениеводстве - вегетативное размножение, метод полиплоидизации;

■ в животноводстве - партеногенез, попеременное скрещивания гибридов с одной и второй исходными формами.

Гетерозис используется в селекции животных (ускоряет рост и половое созревание, улучшает качество мяса, молока) и в селекции растений (выведены гетерозисные сорта кукурузы, овощных культур с повышенной производительностью).

Полиплоидия

Полиплоидия - геномная мутация с кратным гаплоидному набора увеличением числа хромосом в клетках. В селекции полиплоидия как метод используется преимущественно для растений ( 30% всех цветковых растений - полиплоиды). Кратное увеличение числа хромосом может быть вызвано действием критических температур, химических соединений (например, колхицина), ионизирующей радиации ", ультрафиолетового излучения и т. Возникает полиплоидия вследствие: а ) разделения хромосом без деления клетки; б ) слияние соматических клеток или их ядер; в ) нарушение процессов мейоза ( нерасхождения хромосом ). Характерными признаками полиплоидия является увеличение размеров клеток (как следствие - увеличение листьев, цветков, плодов), лучше приспособленность к неблагоприятным условиям жизни (благодаря изменению нормы реакции), длительное хранение гетерозиса. Метод полиплоидизации используется для преодоления стерильности гибридов (пример с рафанобрасикою) и повышение урожайности сортов.

Впервые методику преодоления стерильности межвидовых гибридов у растений разработал в 1924 году Г. Д. Карпеченко на примере гибрида редьки (Raphanus) и капусты (Brassika), который по своему фенотипу занимал промежуточное место между соответствующими фенотипами родителей.

При скрещивании мягкой пшеницы (2п = 42) с многолетней злаковой растением - пыреем (2п = 14) гибриды (2п = 28) в большинстве случаев бесплодны. Но академику М. В. Цицин с помощью метода искусственного удвоения числа хромосом удалось получить плодовитый многолетний пшенично-пырейные гибрид (ППГ), который должен 2п = 56.

Условия и этапы успешного вывода и улучшения сортов и пород

Для успешного создания сортов и пород нужно учитывать и изучать: 1 ) исходную сортовую и видовое разнообразие растений и животных; 2 ) мутации; 3 ) роль среды в развитии и проявлении признаков; 4 ) законы наследования; 5 ) формы искусственного отбора. Основы учения об исходном материале созданы Н. И. Вавиловым, который вместе с сотрудниками осуществил более 60 экспедиций по всем континентам (кроме Австралии). Было обнаружено территории с наибольшей генетическим разнообразием культурных растений и их диких родственников, а также установлено, что наибольшее разнообразие форм вида сосредоточена в тех районах, где этот вид возник.

Основными этапами селекционного процесса являются:

1) поиск, создание и изучение исходного материала для селекции

2) система целенаправленных скрещиваний с целью увеличения изменчивости и получения высокопродуктивных форм;

3) отбор-оценка новых форм, перспективных для практического использования;

4) конкурсное испытание сортов и пород;

5) государственные испытания сортов и пород:

6) сохранение сорта, породы или штамма по системе семеноводства, животноводства и оптимального культивирования.

Одна из закономерностей селекции заключается в том, что чем более производительный сорт или порода, тем выше должны быть требования к условиям выращивания и содержания генотипов организмов.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >