Методы селекционной работы И.Мичурина. Методы работы И.В. Мичурина Основным методом селекционной работы мичурина был

Оборудование : таблицы по общей биологии, иллюстрирующие методы селекции растений, методы селекционной работы И.В. Мичурина и достижения селекции растений.

ХОД УРОКА

I. Проверка знаний

А. Работа по карточкам

№ 1. Учеными получен пшенично-ржаной гибрид тритикале. Каким образом удалось создать такой гибрид, успешно размножающийся половым путем?

№ 2. Самыми высокоурожайными (до 100 ц/га) сортами пшеницы признаны Безостая 1 (выведена П.П. Лукьяненко) и Мироновская 808 (выведена В.Н. Ремесло). Колосья и зерна у них очень крупные, стебли толстые, прочные. Эти сорта относятся к мягкой, полиплоидной (6n ) пшенице. Самый высокий урожай и крупные плоды у земляники дают также полиплоидные (8n ) растения. Используя эти данные, ответьте на вопросы:

а) как влияет полиплоидия на величину плодов и другие морфологические признаки пшеницы и земляники?
б) как влияет полиплоидия на продуктивность этих растений?
в) какое хозяйственное значение имеет полиплоидия для человека?

№ 3. Подтверждением эволюционной теории явились исследования датского генетика В.Иогансена. Он изучил действие отбора в популяциях и чистых линиях. Оказалось, что в пределах чистой линии отбор по величине, массе семян и другим признакам неэффективен. В то же время отбор в свободноскрещивающихся популяциях результативен. Объясните, какую закономерность эволюционной теории подтверждают результаты этого исследования.

№ 4. В настоящее время широкое распространение в США и Англии имеет гибридный сорт помидоров, устойчивый к двум вирусам. Сорт получен в результате слияния половых клеток дикого помидора и культурного сорта. Объясните, какое значение для селекции имеет сохранение генов диких видов.

Б. Устная проверка знаний

1. Каковы биологические особенности растений, учитываемые в селекции?
2. Что такое инбридинг и межлинейные скрещивания?
3. Что такое межсортовое и межвидовое скрещивание?
4. В чем состоит явление гетерозиса и каковы его генетические основы?
5. В чем заключается метод Г.Д. Карпеченко по преодолению бесплодия межвидовых гибридов?
6. Что такое массовый и индивидуальный отбор в селекции растений?
7. Что такое индуцированный мутагенез и в чем заключается метод получения полиплоидов в селекции растений.

II. Изучение нового материала

1. Методы селекционной работы И.В. Мичурина

Иван Владимирович Мичурин (1855–1935) – выдающийся селекционер-практик, автор 300 сортов плодово-ягодных культур. В начале своей деятельности И.В. Мичурин занимался акклиматизацией по методу Грелля, прививая в крону выносливых и холодоустойчивых сортов южные cорта с целью добиться их приспособления к новым условиям. Но изменить генотип южных сортов подобным методом было невозможно. Мичурин убедился в этом, испытав около 200 иностранных сортов: через 35 лет из них не осталось ни одного дерева, хотя Мичурин жил и работал в условиях относительно мягкого климата Черноземной зоны России (г. Козловск, ныне Мичуринск, Тамбовской губернии).
Убедившись в бесплодности попыток простой акклиматизации, И.В. Мичурин приступил к разработке новых методов селекции, основанных на гибридизации, отборе и воспитании (воздействие условиями среды на развивающиеся гибриды). При их реализации он использовал разнообразные подходы (многие – впервые в мировой селекционной практике), важнейшие из которых следующие.

Биологически отдаленная гибридизация – скрещивание представителей разных видов для получения сортов с нужными свойствами или скрещивание представителей разных родов. Так, например, Мичурин скрестил вишню Владимирскую с черешней Винклера белой. При дальнейшей работе с гибридами им был выведен сорт вишни Краса севера, обладавший хорошими вкусовыми качествами и зимостойкостью. При скрещивании вишни с черемухой Мичурин получил гибрид, названный церападусом. Им были также получены гибриды ежевики и малины, сливы и терна, рябины и сибирского боярышника и др.

Географически отдаленная гибридизация – скрещивание представителей контрастных природных зон и географически отдаленных регионов с целью привить гибриду нужные качества. Например, известный сорт груши Бере зимняя Мичурина был получен в результате гибридизации дикой уссурийской груши и южного французского сорта Бере-рояль.

Метод ментора – один из методов «воспитания» гибридов, разработанных И.В. Мичуриным. Он основан на том, что признаки развивающегося гибрида изменяются под влиянием привоя или подвоя. Мичурин применял этот метод в двух вариантах. В первом случае гибридный сеянец служил привоем, и его прививали на взрослое плодоносящее растение (подвой), свойства которого желательно было получить у гибрида. Во втором случае в крону молодого гибридного сеянца (подвоя) прививали черенок сорта, признаки которого хотели бы получить у гибрида.
Этот метод был применен Мичуриным, например, при создании сорта яблони Бельфлёр-китайка. В первый год плодоношения гибридов оказалось, что плоды у них мелкие и кислые. Чтобы направить дальнейшее развитие гибрида в нужную сторону, в крону молодых деревьев были привиты черенки Бельфлёра. Под влиянием черенков плоды гибрида стали приобретать вкусовые качества Бельфлёра.
Влияние ментора следует рассматривать как изменение доминирования в процессе развития гибрида. В данном случае ментор способствовал фенотипическому проявлению (доминированию) генов, полученных от сорта Бельфлёр, не меняя при этом генотипа гибрида.

Метод посредника был применен Мичуриным при отдаленной гибридизации. Он состоит в использовании дикого вида в качестве посредника для преодоления нескрещиваемости. Скрещивая дикий Монгольский миндаль с диким персиком Давида, Мичурин получил миндаль Посредник, который он в дальнейшем использовал для скрещивания с культурным персиком. Полученный им гибридный персик приобрел зимостойкость, благодаря чему был продвинут на север.

Смешение пыльцы применялось Мичуриным для преодоления межвидовой нескрещиваемости (несовместимости). Суть метода заключалась в том, что при опылении смесью собственной пыльцы и пыльцы другого вида собственная пыльца раздражала рыльце пестика, и оно воспринимало чужую пыльцу.

Воздействие условиями среды . При «воспитании» молодых гибридов Мичурин использовал изменения способов хранения семян, характера питания и свойств почвы, воздействие низкими температурами, применял частые пересадки. В результате гибриды закалялись и могли переносить неблагоприятные условия внешней среды.

Отбор – многократный и жесткий отбор растений по размерам, форме, зимостойкости, иммунным свойствам, качеству, вкусу, цвету плодов и т.д.
Большинство сортов, полученных И.В. Мичуриным, представляло собой сложные гетерозиготы. Для сохранения качеств их размножают вегетативным путем: отводками, прививками и т.д.

2. Достижения селекции растений

Селекционная работа имеет огромное народнохозяйственное значение. Замена малоурожайных сортов высокопродуктивными селекционными сортами представляет собой один из основных путей повышения урожайности. В настоящее время и в нашей стране, и за рубежом селекционно-генетическая работа приводит к замечательным результатам.
Познакомимся с некоторыми из последних достижений селекции по основным сельскохозяйственным культурам.

Озимая пшеница . Для России пшеница – основная зерновая культура. Академик Павел Пантелеймонович Лукьяненко (1901–1973) создал ряд высокоурожайных сортов озимой пшеницы, занимающих миллионы гектаров как в России, так и в других странах. Особенной популярностью пользуются сорта Аврора и Кавказ, дающие урожай до 100 ц/га, и Безостая 1 с урожайностью до 50 ц/га. На основе последнего сорта были выведены сорта Краснодарская 57 и Одесская полукарликовая.
Не менее высокоурожайные сорта выведены на Мироновской селекционной опытной станции академиком Василием Николаевичем Ремесло (1907–1983): Мироновская 264, Мироновская 808 и др. За последние 50 лет урожайность сортов озимой пшеницы возросла с 25 до 65 ц/га, т.е. в 2,5 раза. К новым высокоурожайным сортам озимой пшеницы, выведенным на той же станции, относится и Ильичевка. В 1974 г. этот сорт районирован в 15 областях Украины и при надлежащем орошении и высокой агротехнике дает урожаи до 100 ц/га.
Среди новых сортов очень перспективны многолетние пшеницы, выведенные под руководством академика Николая Васильевича Цицина (1898–1980) на основе межвидовой гибридизации пшеницы и пырея. Они высокоурожайны, засухоустойчивы, выдерживают морозы до –35 oС.

Яровая пшеница . Среди яровых наиболее ценен созданный Алексеем Павловичем Шехурдиным (1886–1951) и Валентиной Николаевной Мамонтовой (1895–1982) высокоурожайный сорт Саратовская 29, отличающийся высокими хлебопекарными качествами. Мы уже упоминали о сорте яровой пшеницы Новосибирская 67 с укороченной и утолщенной соломиной, выведенном в Институте цитологии и генетики СО РАН. Урожайность этого сорта в Западной Сибири достигает 40 ц/га.

Подсолнечник . В этой области селекции растений замечательны достижения академика Василия Степановича Пустовойта (1886–1972). До середины XX в. лучшие сорта подсолнечника по масличности не превышали 33%. В настоящее время средняя масличность семян достигает 50%.

Сахарная свекла . За последние годы резко повысились сахаристость и урожайность сахарной свеклы. Большую роль в селекции этой культуры сыграла полиплоидия (работы А.Н. Луткова, В.П. Зосимовича).

Кукуруза . При создании новых перспективных сортов этой культуры применяют самоопыляющиеся гомозиготные линии с их последующей гибридизацией (М.И. Хаджинов и Г.С. Галеев).

III. Закрепление знаний

Обобщающая беседа по ходу изучения нового материала.

IV. Домашнее задание

Изучить параграф учебника (методы селекционной работы И.В. Мичурина и достижения селекции растений).

Урок 8–9. Селекция животных, ее методы и достижения

Оборудование : таблицы по общей биологии, иллюстрирующие методы селекционной работы И.В. Мичурина, достижения селекции растений, методы селекции животных.

ХОД УРОКА

I. Проверка знаний

А. Работа по карточкам

№ 1. Какую важную закономерность доминирования признаков у гибридов установил И.В. Мичурин? Каково значение этой закономерности для селекции? Приведите примеры.

№ 2. Каковы положительные и отрицательные стороны самоопыления при селекции культурных растений?

№ 3. Существует выражение: «Человека кормят и одевают полиплоиды». Как его следует понимать?

№ 4. При подборе родительских пар для гибридизации И.В. Мичурин широко использовал географически удаленные формы. Так, например, был создан сорт яблони Бельфлёр-китайка, полученный в результате гибридизации китайской яблони из Сибири и американского сорта Бельфлёр желтый. Почему Мичурин большое внимание уделял скрещиванию географически удаленных форм?

Б. Устная проверка знаний

1. Какие методы селекционной работы использовал И.В. Мичурин?
2. Каковы последние достижения селекции растений?

II. Изучение нового материала

1. Особенности биологии животных, учитываемые в селекции

При селекции животных необходимо учитывать следующие их особенности:

– малочисленность потомства у пары родителей;
– большая продолжительность жизни;
– невозможность вегетативного размножения высокоорганизованных животных и наличие у них только полового способа размножения;
– раздельнополость;
– часто поздняя половая зрелость;
– более сложные, чем у растений, взаимоотношения с внешней средой благодаря наличию нервной системы;
– трудность изучения генотипа, т.к. он содержит большое количество гетерозигот, а гены находятся в сложном взаимодействии (продуктивность по мясу, молоку, шерсти, плодовитость, густота меха у пушных зверей и другие хозяйственно- ценные признаки наследуются очень сложно).

2. Типы скрещиваний и методы разведения, применяемые в животноводстве

В селекционной работе важно представлять конечную цель, к которой стремится селекционер. Желательно ли увеличить продукцию молока, повысить его жирность или изменить мясные качества скота – все это требует разных направлений отбора и подбора производителей, применения различных систем скрещивания.
При подборе производителей важно учитывать их родословные. В племенных хозяйствах всегда ведутся племенные книги, в которых подробно учитываются экстерьерные особенности и продуктивность родительских форм в течение ряда поколений. По признакам предков можно судить о генотипе производителей.
Типы скрещивания при селекционной работе с животными разнообразны. Применяют в основном два типа скрещивания: неродственное и родственное.

Неродственное скрещивание , или аутбридинг (от англ. out – вне и breeding – разведение), осуществляется между особями одной породы или между особями разных пород животных. При строгом отборе приводит к поддержанию свойств или улучшению их в ряду следующих поколений гибридов, т.к. в потомстве может получиться удачная комбинация генов, обеспечивающая формирование целого ряда хозяйственно-важных признаков.

Близкородственное скрещивание , или инбридинг, проводится между братьями и сестрами или родителями и потомством. Этот тип скрещивания применяют в тех случаях, когда желают перевести большинство генов породы в гомозиготное состояние, т.е. для получения чистых линий, сохранения хозяйственно-важных признаков, повышения стабильности этих признаков для последующего скрещивания и получения эффекта гетерозиса.
Такое скрещивание до известной степени аналогично самоопылению у растений, т.к. приводит к повышению гомозиготности. При близкородственном скрещивании часто наблюдается ослабление животных, потеря устойчивости к действию внешних факторов, к заболеваниям. Все эти отрицательные проявления близкородственного скрещивания называются депрессией .

Межлинейное скрещивание проводится между представителями чистых гомозиготных линий для того, чтобы избежать неблагоприятного действия рецессивных генов, перевести их в гетерозиготное состояние и вызвать эффект гетерозиса. Обычно для скрещивания используются представители нескольких линий.

Отдаленная гибридизация , т.е. межвидовое скрещивание, известно у животных с древнейших времен. Чаще всего межвидовые гибриды стерильны, т.к. у них нарушается мейоз, что приводит к нарушению гаметогенеза. С глубокой древности человек использует гибрид кобылицы с ослом – мула, который отличается выносливостью и большой продолжительностью жизни. Преодоление бесплодия межвидовых гибридов животных – важная задача селекции.
Иногда гаметогенез у отдаленных гибридов протекает нормально, и это позволило получить новые ценные породы животных. Примером могут служить архаромериносы, которые могут пастись высоко в горах, как архары, и, как мериносы, дают хорошую шерсть. Получены плодовитые гибриды от скрещивания местного крупного рогатого скота с яками и зебу (подвидом крупного рогатого скота, распространенного в Азии и Африке). Продуктивны гибриды белуги и стерляди (бестер), хорька и норки (хонорик), карпа и карася. Также плодовито потомство, полученое при скрещиваниях между одногорбым и двугорбым верблюдами, домашней лошадью и лошадью Пржевальского, зубрами и бизонами.
В животноводстве используют два основных метода разведения: внутрипородное и межпородное .

Внутрипородное разведение , или разведение «в себе» , направлено на сохранение и улучшение породы. Практически оно выражается в отборе лучших производителей, выбраковке особей, не отвечающих требованиям породы.

Межпородное разведение используют для создания новой породы. При этом часто проводят близкородственное скрещивание, что помогает получить большое количество особей, обладающих нужными свойствами.

Продолжение следует

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методы селекции И.В. Мичурина

Выдающийся русский учёный-селекционер Иван Владимирович Мичурин большую часть жизни провел в уездном городе Козлове (Тамбовская губерния), который впоследствии в знак признания его трудов был переименован в Мичуринск. Он считается одним из основателей науки о селекции плодовых культур. С юных лет его увлекала работа в саду. Вся его жизнь была посвящена одной цели: вывести новые высокоурожайные сорта сельскохозяйственных культур в климатических условиях России. И ему удалось добиться осуществления этой мечты, несмотря на невероятные трудности и лишения.

Одним из важнейших результатов его многолетней работы стали разработанные им оригинальные практические способы получения гибридов с новыми, ценными свойствами. Кроме того, на основе проделанной работы он сделал очень важные теоретические выводы.

Изначально Мичурин ставил перед собой задачу акклиматизации южных сортов плодовых деревьев в условия средней полосы России. Однако здесь его ждала неудача, связанная с тем, что теплолюбивые южные сорта растений, пусть даже и выращенные в новых условиях не переносили суровой зимы. Это связано с тем, что одно изменение условий существования организма не может изменить филогенетически выработавшийся стойкий генотип, притом в определенную сторону.

Таким образом, Мичурин понял, что метод акклиматизации не дает желаемых результатов. Это привело его к мысли о том, что получить сорта с требуемыми свойствами можно, если скрестить один сорт с другим, т. е. занявшись селекционной работой. Три основных вида воздействия использовал Мичурин в своей работе: гибридизацию, воспитание развивающегося гибрида в различных условиях и отбор.

Метод гибридизации

Получение сорта с новыми, улучшенными характерными признаками называется гибридизацией. Как правило, она осуществляется посредством скрещивания местного сорта с южным с более высокими вкусовыми качествами. Однако из-за исторической приспособленности местного сорта к условиям существования данной местности у полученных гибридов доминирующими были признаков местного сорта.

Для того, чтобы гибридизация прошла успешно, Мичурин брал для скрещивания родителей из очень отдаленных между собой географических зон. Мичурин считал, что в этом случае не произойдет одностороннего доминирования, так как ни для одной из родительских форм условия существования не будут привычными. Основываясь на этом, можно управлять развитием нового полученного гибрида.

В дальнейшем Мичурин практически доказал справедливость вышеприведенного утверждения, получив совершенно новый сорт груши Бере зимняя Мичурина. Он отличался крупными, лежкими плодами с хорошим вкусом, в то время как само гибридное растение переносило холод до -- 36°. В качестве отца был взят южный сорт груши Бере рояль с крупными сочными плодами, а в качестве матери - дикая уссурийская груша с мелкими плодами и высокой зимостойкостью. Для обоих родителей условия средней полосы России были необычными.

Также Мичурин подбирал и скрещивал местные морозостойкие сорта с южными теплолюбивыми, которые отличались по другим признакам. Он строго следил за тем, чтобы полученные гибриды отличались морозостойкостью. Благодаря этому был получен сорт яблони Славянка от скрещивания Антоновки с южным сортом Ранетом ананасным.

Также получили широкую известность опыты Мичурина по скрещиванию растений разных видов, при этом получались межвидовые и межродовые гибриды, такие как гибриды между вишней и черемухой (церападусы), между абрикосом и сливой, сливой и терном, рябиной и сибирским боярышником и др.

В естественных условиях скрещивания разновидовых растений не происходит по причине того, что чужеродная пыльца другого вида не воспринимается материнским растением. Мичурин использовал несколько методов, чтобы преодолеть нескрещиваемость при отдаленной гибридизации.

метод селекция гибридизация опыление ментор

Метод предварительного вегетативного сближения

Данный метод применялся Мичуриным при скрещивании рябины и груши. Он состоит из двух этапов.

Сначала однолетний черенок гибридного сеянца рябины (привой) прививается в крону растения другого вида или рода, например к груше (подвой). После 5--6-летнего питания за счет веществ, вырабатываемых подвоем, происходит некоторое изменение, сближение физиологических и биохимических свой ств пр ивоя.

Затем, во время цветения рябины ее цветки опыляют пыльцой подвоя. При этом осуществляется скрещивание.

Метод посредника

Суть этого метода состоит в том, что в случае невозможности прямой гибридизации двух форм растений используется третья. Это растение скрещивается с одним из двух первых, а затем полученный гибрид скрещивается со вторым, в результате чего получается гибрид первых двух форм. Третья форма выполняет роль посредника.

Метод посредника применялся Мичуриным при скрещивании культурного персика с диким монгольским миндалем бобовником (чтобы повысить морозоустойчивость персика). Поскольку прямое скрещивание указанных форм не удавалось, Мичурин скрестил бобовник с полукультурным персиком Давида. Их гибрид скрещивался с культурным персиком, за что и был назван посредником

Метод опыления смесью пыльцы

И.В. Мичурин применял различные варианты смеси пыльцы. Смешивалось небольшое количество пыльцы материнского растения с пыльцой отцовского. В этом случае своя пыльца раздражала рыльце пестика, которое становилось способным воспринять и чужеродную пыльцу. При опылении цветков яблони пыльцой груши к последней добавляли немного пыльцы яблони. Часть семяпочек оплодотворялась своей пыльцой, другая часть -- чужой (грушевой).

Преодолевалась нескрещиваемость и при опылении цветков материнского растения смесью пыльцы разных видов без добавления пыльцы своего сорта. Эфирные масла и другие секреты, выделяемые чужой пыльцой, раздражали рыльце материнского растения и способствовали ее восприятию.

Всей своей многолетней работой по выведению новых сортов растений И.В. Мичурин показал важность последующего за скрещиванием воспитания молодых гибридов.

При воспитании развивающегося гибрида Мичурин обращал внимание на состав почвы, метод хранения гибридных семян, частую пересадку, характер и степень питания сеянцев и другие факторы.

Метод ментора

Данный метод был разработан Мичуриным и широко применялся им на практике. Он заключается в том, что сеянец прививается к растению, обладающему нужными качествами для воспитания в гибридном сеянце желательных качеств. В результате у гибрида усиливаются искомые качества, а его дальнейшее развитие идет под влиянием веществ, вырабатываемых растением-воспитателем (ментором). В данном случае в процессе развития гибридов происходит изменение свойств доминантности. При этом ментором может быть как подвой, так и привой.

Методом ментора Мичурин вывел два сорта - Бельфлёр-китайку и Кандиль-китайку.

Кандиль-китайка -- результат скрещивания Китайки с крымским сортом Кандиль-синап. Мичурин привил гибрид в крону морозоустойчивой матери Китайки, чтобы развить и закрепить признак морозоустойчивости. Благодаря питанию веществами матери у гибрида появилось нужное качество.

Второй сорт, Бельфлёр-китайка, был выведен для предотвращения уклонения гибрида в сторону морозоустойчивой и раннеспелой Китайки, в связи с чем плоды гибрида не могли храниться долго. Мичурин привил в крону гибридного сеянца Бельфлёр-китайки несколько черенков позднеспелых сортов для того чтобы повысить в гибриде лежкость. В результате проведенной гибридизации плоды Бельфлёр-китайки стали более позднеспелыми и лежкими.

Действие данного метода можно регулировать следующими приемами:

1) продолжительностью действия ментора; 2) соотношением возраста ментора и гибрида; 3) количественным соотношением листвы ментора и гибрида.

Чем старше возраст ментора, чем богаче листвой крона и чем длительнее он действует тем выше интенсивность его действия. При проведении селекционной работы Мичурин производил многократный и достаточно жесткий отбор, что позволяло получать гибриды отличного качества. Гибридные семена отбирались по их округлости и величине; гибриды -- по конфигурации и толщине листовой пластинки и черешка, форме побега, расположению боковых почек, по зимостойкости и сопротивляемости к грибковым заболеваниям, вредителям и многим другим признакам и, наконец, по качеству плода.

В результате свих исследований И.В. Мичурин создал несколько сотен новых сортов растений. Были выведены новые холодоустойчивые сорта яблонь и ягодных культур. Данные растения характеризуются высокими вкусовыми качествами и в то же время прекрасно приспособлены к местным условиям. Одним из таких видов является сорт яблок Антоновка шестисотграммовая, которая дает урожай с одного дерева до 350 кг. Виноград, выведенный Мичуриным выдерживал зиму без присыпки лоз, что делается даже в Крыму. При этом он не снизил своих товарных показателей.

И.В. Мичурин своими работами перевернул представление о возможностях человека и заложил прочный фундамент для дальнейших исследований селекции растений

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Основные методы селекции - гибридизация и отбор, их характеристика и виды. Центры происхождения культурных растений. Вклад работ Мичурина в развитие селекции растений, его методы преодоления нескрещиваемости видов. Использование искусственного мутагенеза.

презентация , добавлен 12.03.2014

Полиплоидия и отдаленная гибридизация растений, методы работы И.В. Мичурина. Общие принципы селекции животных и растений, типы скрещивания и методы разведения в животноводстве. Примеры создания высокопродуктивных пород домашних животных, гетерозис.

реферат , добавлен 13.10.2009

Отличия животных от растений. Особенности отбора животных для селекции. Что такое гибридизация, ее классификация. Современные разновидности селекции животных. Сферы использования микроорганизмов, их полезные свойства, методы и особенности селекции.

презентация , добавлен 26.05.2010

Рассмотрение истории возникновения и развития селекции как научной дисциплины под воздействием работ Менделя, Дарвина, Герасимова. Ознакомление с методами отбора и гибридизации растений. Основные способы скрещивания животных: аутбридинг и инбридинг.

реферат , добавлен 01.10.2010

Виды селекции и ее значение. Методы селекции микроорганизмов и животных. Биотехнология, генетическая и клеточная инженерия. Цели и задачи селекции как науки. Процесс одомашнивания новых видов растений и животных для удовлетворения потребностей человека.

курсовая работа , добавлен 10.09.2010

Селекция как наука о методах создания новых пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками. Особенности селекции животных на современном этапе, используемые методы и принципы, подходы, инструментарий и назначение.

презентация , добавлен 25.01.2012

Задачи современной селекции, породы животных и сорта растений. Центры многообразия и происхождения культурных растений. Основные методы селекции растений: гибридизация и отбор. Самоопыление перекрестноопылителей (инбридинг), сущность явления гетерозиса.

реферат , добавлен 13.10.2009

Методы селекции: отбор, гибридизация, мутагенез, клеточная и генная инженерия. Способы селекции животных: инбридинг, аутбридинг и гетерозис. Искусственный мутагенез как работа с микроорганизмами с использованием рентгеновских лучей, ядов и радиации.

презентация , добавлен 23.02.2013

Селекция как наука о методах создания и улучшения пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов, ее цели и задачи, используемые методы и приемы, современные достижения. Понятие и принципы гибридизации. Типы отбора и значение мутогенеза.

презентация , добавлен 15.12.2015

Селекция как наука об улучшении уже существующих и о выведении новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с нужными человеку свойствами, ее цели и задачи, направления развития на сегодня. Сферы использования методов селекции.

Иван Владимирович Мичурин, выдающийся советский ученый и селекционер, посвятил делу выведения новых сортов плодовых деревьев и других культурных растений 60 лет напряженного труда. Его работы начались еще в 70-х годах прошлого столетия в небольшом питомнике в г. Козлове (ныне Мичуринск) бывшей Тамбовской губернии.

Широко развернуть исследования И.В. Мичурин смог лишь после Октябрьской революции, когда его питомник был превращен в большое государственное учреждение. Деятельностью Мичурина интересовался В.И. Ленин, который придавал ей большое значение. М.И. Калинин посетил питомник Мичурина и всячески содействовал его работе.

И.В. Мичурин не сразу пришел к тем методам и взглядам, которые привели к большим успехам. В первый период своей деятельности он потратил много сил и времени на опыты по простой акклиматизации (приучению) южных сортов к относительно суровому климату Тамбовской губернии с холодными зимами. Эти попытки оказались безуспешными. Все южные сорта зимой вымерзали.

Убедившись в бесплодности метода простой акклиматизации, И.В. Мичурин приступил к разработке новых методов изменения природы растений.

В основе работ И.В. Мичурина лежит сочетание трех основных методов: гибридизации, отбора и воздействия условиями среды на развивающиеся гибриды (их «воспитание» в желательном направлении).

Большое внимание И.В. Мичурин уделял подбору исходных родительских форм для гибридизации. Он применял скрещивание местных морозостойких сортов с лучшими южными. Получаемые сеянцы подвергались строгому отбору. И.В. Мичурин полученные таким путем гибриды содержал в относительно суровых условиях, не давая им тучной почвы. И. В. Мичурин указывает на возможность управлять доминированием признаков при развитии гибрида, причем воздействие внешних факторов на доминирование оказывается эффективным лишь на ранних стадиях развития гибрида. К числу сортов, полученных этим методом, относится, например, яблоня Славянка, выведенная в результате гибридизации Антоновки с южным сортом Ранетом ананасным.

Особое значение в подборе родительских форм для гибридизации И.В. Мичурин придавал скрещиванию географически удаленных форм, не произрастающих в той местности, где осуществляется гибридизация. Он писал по этому поводу: «Чем дальше отстоят между собою пары скрещиваемых растений-производителей по месту их родины и условиям среды, тем легче приспосабливаются к условиям среды в новой местности гибридные сеянцы». Этим путем И.В. Мичурин создал ряд первоклассных сортов плодовых деревьев. К числу их относится сорт яблони Бельфлер-китайка, полученный в результате гибридизации Китайской яблони родом из Сибири и американского сорта Бельфлера желтого. Китайка характеризуется выносливостью к морозам и стойкостью к болезням, Бельфлер -- замечательными вкусовыми качествами плодов. Полученный И.В. Мичуриным новый сорт отличается прекрасными вкусовыми качествами и значительной морозостойкостью.

Широко известный мичуринский сорт груши Бере зимняя Мичурина был получен в результате гибридизации дикой уссурийской груши и южного французского сорта Бере-рояль.

Среди методов «воспитания», которые разработал И.В. Мичурин, следует указать на метод ментора. Сущность его сводится к тому, что признаки развивающегося гибрида изменяются под влиянием привоя или подвоя. Метод этот применялся Мичуриным в двух вариантах.

Первый из них сводился к тому, что гибридный сеянец служил привоем и прививался на взрослое плодоносящее растение (подвой), в направлении свойств которого желательно было изменить свойства гибрида.

Второй вариант метода ментора заключался в том, что в крону молодого гибридного сеянца, который в данном случае служил подвоем, прививался черенок от того сорта, в направлении которого желательно было изменить свойства гибрида.

Метод ментора был применен И.В. Мичуриным, например, при создании уже упоминавшегося выше сорта яблони Бель флер-китайка. В первый год плодоношения гибридов, давших начало сорту, оказалось, что по качеству плодов они уклоняются в сторону Китайки, обладающей мелкими кислыми плодами. Чтобы изменить дальнейшее развитие гибрида в желательную сторону, в крону молодых гибридов были привиты черенки Бельфлера, под влиянием которых формирование признака гибрида в последующие годы пошло в сторону приобретения высоких вкусовых качеств Бельфлера. Этот метод был применен И.В. Мичуриным и при создании некоторых других сортов, но широкого применения он не получил. Влияние ментора следует, очевидно, рассматривать как изменение свойства доминантности в процессе развития гибрида. В данном случае ментор способствовал фенотипическому проявлению (т. е. доминированию) генов, полученных от сорта Бельфлер.

В своей работе И.В. Мичурин применял и отдаленную гибридизацию -- скрещивание между разными видами и даже родами и получил, таким образом, несколько ценных новых плодовых культур.

Он получил гибриды ежевики и малины, сливы и терна, рябины и сибирского боярышника и др.

Большинство полученных И.В. Мичуриным сортов представляло собой сложные гетерозиготы. Для сохранения их качеств они размножались вегетативным путем: отводками, прививками и т. п.

Биологически отдаленная гибридизация – скрещивание представителей разных видов для получения сортов с нужными свойствами или скрещивание представителей разных родов. Так, например, Мичурин скрестил вишню Владимирскую с черешней Винклера белой. При дальнейшей работе с гибридами им был выведен сорт вишни Краса севера, обладавший хорошими вкусовыми качествами и зимостойкостью. При скрещивании вишни с черемухой Мичурин получил гибрид, названныйцерападусом. Им были также получены гибриды ежевики и малины, сливы и терна, рябины и сибирского боярышника и др.

Таким образом, Мичурин понял, что метод акклиматизации не дает желаемых результатов. Это привело его к мысли о том, что получить сорта с требуемыми свойствами можно, если скрестить один со рт с др угим, т. е. занявшись селекционной работой. Три основных вида воздействия использовал Мичурин в своей работе: гибридизацию, воспитание развивающегося гибрида в различных условиях и отбор.

Метод гибридизации

В дальнейшем Мичурин практически доказал справедливость вышеприведенного утверждения, получив совершенно новый сорт груши Бере зимняя Мичурина. Он отличался крупными, лежкими плодами с хорошим вкусом, в то время как само гибридное растение переносило холод до - 36°. В качестве отца был взят южный сорт груши Бере рояль с крупными сочными плодами, а в качестве матери - дикая уссурийская груша с мелкими плодами и высокой зимостойкостью. Для обоих родителей условия средней полосы России были необычными.

^ Метод предварительного вегетативного сближения

Данный метод применялся Мичуриным при скрещивании рябины и груши. Он состоит из двух этапов.

Сначала однолетний черенок гибридного сеянца рябины (привой) прививается в крону растения другого вида или рода, например к груше (подвой). После 5-6-летнего питания за счет веществ, вырабатываемых подвоем, происходит некоторое изменение, сближение физиологических и биохимических свой ств пр ивоя.

Затем, во время цветения рябины ее цветки опыляют пыльцой подвоя. При этом осуществляется скрещивание.

^ Метод посредника

^ Метод опыления смесью пыльцы .

И. В. Мичурин применял различные варианты смеси пыльцы. Смешивалось небольшое количество пыльцы материнского растения с пыльцой отцовского. В этом случае своя пыльца раздражала рыльце пестика, которое становилось способным воспринять и чужеродную пыльцу. При опылении цветков яблони пыльцой груши к последней добавляли немного пыльцы яблони. Часть семяпочек оплодотворялась своей пыльцой, другая часть - чужой (грушевой).

Всей своей многолетней работой по выведению новых сортов растений И. В. Мичурин показал важность последующего за скрещиванием воспитания молодых гибридов.

Метод ментора

Методом ментора Мичурин вывел два сорта – Бельфлёр-китайку и Кандиль-китайку.

Кандиль-китайка - результат скрещивания Китайки с крымским сортом Кандиль-синап. Мичурин привил гибрид в крону морозоустойчивой матери Китайки, чтобы развить и закрепить признак морозоустойчивости. Благодаря питанию веществами матери у гибрида появилось нужное качество.

Действие данного метода можно регулировать следующими приемами:

Чем старше возраст ментора, чем богаче листвой крона и чем длительнее он действует тем выше интенсивность его действия. При проведении селекционной работы Мичурин производил многократный и достаточно жесткий отбор, что позволяло получать гибриды отличного качества. Гибридные семена отбирались по их округлости и величине; гибриды - по конфигурации и толщине листовой пластинки и черешка, форме побега, расположению боковых почек, по зимостойкости и сопротивляемости к грибковым заболеваниям, вредителям и многим другим признакам и, наконец, по качеству плода.

В результате свих исследований И. В. Мичурин создал несколько сотен новых сортов растений. Были выведены новые холодоустойчивые сорта яблонь и ягодных культур. Данные растения характеризуются высокими вкусовыми качествами и в то же время прекрасно приспособлены к местным условиям. Одним из таких видов является сорт яблок Антоновка шестисотграммовая, которая дает урожай с одного дерева до 350 кг. Виноград, выведенный Мичуриным выдерживал зиму без присыпки лоз, что делается даже в Крыму. При этом он не снизил своих товарных показателей.

И. В. Мичурин своими работами перевернул представление о возможностях человека и заложил прочный фундамент для дальнейших исследований селекции растений

Список литературы

Пособие по биологии для поступающих в вузы. Минск, И., « Вышэйшая школа», 1978 г.

Энциклопедический словарь юного натуралиста. Москва, И., «Педагогика». 1981 г.