Методы селекции растений

Селекция – наука о выведении новых и улучшении имеющихся сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов. Для создания культурных сортов растений используют различные методы селекции.
Материал подготовлен совместно с учителем высшей категории
Опыт работы учителем биологии - 23 лет.

Селекция

Большинство растений, которые современное человечество употребляет в пищу, является результатом селекции (картофель, томат, кукуруза, пшеница). На протяжении нескольких веков люди выращивали дикие растения, переходя от собирательства к земледелию.

Результатом селекции растений являются:

  • высокая урожайность;
  • питательная ценность растений (например, содержание белка в пшенице);
  • улучшенный вкус;
  • устойчивость культур к погодным условиям и болезням и вредителям;
  • скороспелость плодов;
  • интенсивность развития (например, «отзывчивость» на удобрения или полив).

Рис. 1. Сравнение дикой и сельскохозяйственной кукурузы.

Селекция решила проблемы с нехваткой пищи и продолжает развиваться, внедряя методы генной инженерии. Селекционеры не только улучшают вкусовые качества и повышают урожайность растений, но и делают их более полезными, насыщенными витаминами и важными для метаболизма химическими элементами.

Для успешной селекции необходимо понимать закономерности наследования признаков, особенности влияния среды, способы размножения культивируемых растений.

Методы

Основными методами селекции являются:

  • искусственный отбор – отбор человеком для последующего скрещивания наиболее ценных особей;
  • гибридизация – процесс получения потомства от скрещивания разных генетических форм;
  • искусственный мутагенез – внесение изменений в наследственную информацию растений (мутации).

Искусственный отбор подразделяется на два вида – индивидуальный (по генотипу) и массовый (по фенотипу). В первом случае важны качества конкретных растений, применяют для самоопыляемых видов, во втором – отбирают группу перекрёстноопыляемых растений с ценными признаками.

Гибридизация бывает двух видов:

  • внутривидовая – скрещивают разные линии одного вида (например, гибрид огурца);
  • отдалённая – скрещивают между собой разные виды и роды растений (капустно-редечный гибрид).

Классические методы селекции растений описаны в таблице.

Метод

Суть

Примеры

Индивидуальный отбор

Проводят по отношению к самоопыляемым растениям. Выведение единичных особей с нужными качествами и получение от них улучшенного потомства.

Пшеница, ячмень, горох

Массовый отбор

Проводят по отношению к перекрестноопыляемым растениям. Растения скрещиваются массово. Из полученного потомства отбирают лучшие экземпляры и снова проводят скрещивание. Может повторяться до тех пор, пока не будут выведены нужные качества растений.

Подсолнечник

Инбридинг (близкородственное скрещивание или самоопыление)

Происходит при самоопылении перекрёстноопыляемых растений. В результате получают чистые (гомозиготные) линии, чтобы закрепить полученный признак. Наблюдается снижение жизнеспособности (инбредная депрессия), так как закрепляются не только полезные, но и вредные мутации.

Сорта груш, яблонь

Гибридизация (неродственное скрещивание)

Скрещиваются разные чистые линии внутри вида или различные виды растений. В первом поколении наблюдается эффект гетерозиса – превосходство потомков над родительскими формами за счёт образования гетерозиготных форм.

Гибрид пшеницы и ржи (тритикале), гибрид смородины и крыжовника (йошта)

Искусственный мутагенез

Подвергают растения ионизирующему излучению, химическому или биологическому воздействию, в результате чего возникают мутации. Метод усовершенствовала генная инженерия – нужный ген можно «включить» или «выключить» вручную без потери других полезных признаков.

Сорта пшеницы

Примеры гибридов

Рис. 2. Примеры гибридов.

Полученные в результате отдаленной гибридизации межвидовые гибриды у растений, как правило, бесплодны. Российский ученый Г. Д. Карпеченко решил проблему путем удвоения числа хромосом. За счет искусственно вызванной полиплоидии у капустно-редечного гибрида он впервые смог получить плодовитые гибриды, относящиеся к разным родам.

Рис. 3. Преодоление бесплодия у капустно-редечного гибрида путем удвоения числа хромосом.

Что мы узнали?

Из урока узнали о том, какие методы применяются в селекции растений. Рассмотрели классические методы селекции – индивидуальный и массовый отбор, внутривидовую и отдалённую гибридизацию, искусственный мутагенез.

Тест по теме

  1. Вопрос 1 из 10

    Для чего нужны методы селекции растений?

Начать тест(новая вкладка)
Доска почёта
Чтобы попасть сюда - пройдите тест.
    
  • Татьяна Манькова
    10/10
  • Руслан Фаизов
    10/10

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.6. Всего получено оценок: 626.

Предметы