Селекция растений

Селекция растений – это отрасль в сельском хозяйстве, занимающаяся созданием гибридов и новых сортов растительных культур с определёнными характеристиками. Селекция решает такие задачи, как повышение урожайности и качества растений, их способности противостоять заболеваниям и неблагоприятным природным факторам, а также приспосабливаться к климатическим и почвенным условиям региона.

Селекционная отрасль опирается на использование ряда основных методов:

• гибридизация внутри вида;
• отдалённая гибридизация;
• массовый отбор;
• индивидуальный отбор;
• инбридинг;
• полиплоидия;
• экспериментальный мутагенез.

Массовый отбор – это метод селекции, который используется для разработки инновационных сортов, нуждающихся в перекрёстном опылении, к примеру, ранее не существовавших сортовых разновидностей ржи с необходимыми человеку качествами. При массовом отборе нет возможности получить однородные с генетической точки зрения результаты.

Индивидуальный отбор используют, если необходимо выведение «чистой линии», то есть однородного с генетической точки зрения сорта. Применяя метод индивидуального отбора, получают генетически идентичное потомство с помощью самоопыления. Индивидуальный отбор применяется в выведении новых перспективных сортов капусты, пшеницы и др.

Индивидуальный отбор и его разновидности

Индивидуальный отбор принято использовать с целью сохранения и передачи потомству важных признаков – для этого применяют самоопыление растений, которые в природе нуждаются в перекрёстном опылении. В таком случае закрепляются полезные признаки, но вместе с ними могут наблюдаться последствия перехода в гомозиготное состояние генов, сохраняющих неблагоприятную информацию, а также увеличение количества мутантных генов. В этом случае наиболее частым последствием является понижение урожайности. В природных условиях самоопыление растений, которым оно не свойственно, приводит к мутациям и гибели.

В современном земледелии популярностью пользуется метод межлинейной гибридизации, заключающийся в перекрёстном опылении самоопыляющихся культур. В результате такой гибридизации выводят сорта, дающие большой урожай и отличающиеся высоким качеством, способностью противостоять вредоносным воздействиям окружающей среды (явление гетерозиса).

Этот эффект отмечается исключительно у гибридных сортов в 1-ом ряду полученного потомства, но при этом можно скрещивать не только сортовые разновидности, но и виды сельскохозяйственных культур. В дальнейшем эффект имеет тенденцию понижаться.

Полиплоидные формы и растения-мутанты

Полиплоидия – это экспериментальный метод, который состоит в увеличении в кратное число раз количества хромосом. В результате можно получить сорта растений, отличающихся повышенной скоростью развития и созревания, высокими показателями урожайности. Например, метод полиплоидии используется для выведения новых сортов свёклы, клевера, ржи, мягкой и твёрдой пшеницы.

В современной селекции используется колхицин, позволяющий получать растения-полиплоиды.

Использование в селекции колхицина является основой и такого метода, как мутагенез. Искусственный мутагенез успешно применяется при получении сортов пшеницы и ячменя, отличающихся высочайшей степенью урожайности.

Полиплоидия и мутагенез показали свою эффективность также в получении таких форм грибов, которые способны выделять антибиотики в количестве, двадцатикратно превышающем первоначальный объём.

Отдалённая гибридизация и её эффективность

Гибридные разновидности, полученные от культур разных видов, как правило, бесплодны. Науке удалось преодолеть это препятствие. Георгий Дмитриевич Карпеченко в 1924 г. смог путём отдалённой гибридизации вывести гибрид капусты и редьки, способный к производству потомства, чем была доказана эффективность такого метода.