Работы И.В. Мичурина и современная селекция

Эксперименты И.В. Мичурина по выведению новых сортов растений. Регулирование действия метода ментора соотношением листвы, возраста ментора и гибрида и продолжительностью. Изменчивость видов как основа селекции. Понятие гетерозиса. Кубанские селекционеры.

Рубрика Биология и естествознание
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 28.05.2010
Размер файла 16,8 K

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.

План

1. Работы Мичурина

2. Методы селекции

3. Успехи современной селекции

4. Кубанские селекционеры

1. Работы Мичурина

И. В. Мичурин - выдающийся учёный-селекционер, один из основателей науки о селекции плодовых культур. Он жил и работал в уездном городе Козлове (Тамбовская губерния), переименованном в 1932 г. в Мичуринск. Работа в саду с юных лет была его любимым делом. Он поставил целью своей жизни обогатить сады России новыми сортами и добился осуществления этой мечты, несмотря на невероятные трудности и лишения. Им были разработаны оригинальные практические методы получения гибридов с новыми, полезными для человека свойствами, а также сделаны весьма важные теоретические выводы. Убедившись в непригодности метода акклиматизации, Мичурин посвятил свою жизнь селекционной работе, в которой использовал три основных вида воздействия на природу растения: гибридизацию, воспитание развивающегося гибрида в различных условиях и отбор. Таким методом был выведен сорт груши Бере зимняя Мичурина. У гибрида проявились нужные селекционеру качества родителей: плоды были крупные, лежкие, обладали высокими вкусовыми качествами, а само гибридное растение переносило холод до -- 36°. В других случаях Мичурин подбирал местные морозостойкие сорта и скрещивал их с южными теплолюбивыми, но с иными отличными качествами. Тщательно отобранные гибриды Мичурин воспитывал в спартанских условиях, считая, что в противном случае у них появятся черты теплолюбивости. Так был получен сорт яблони Славянка от скрещивания Антоновки с южным сортом Ранетом ананасным. Кроме скрещивания двух форм, относящихся к одной систематической категории (яблони с яблоней, груши с грушей), Мичурин применял и гибридизацию отдаленных форм: получал межвидовые и межродовые гибриды. Им получены гибриды между вишней и черемухой (церападусы), между абрикосом и сливой, сливой и терном, рябиной и сибирским боярышником и др. Мичурин применял несколько методов. 1.Метод предварительного вегетативного сближения. 2.Метод посредника. 3.Метод опыления смесью пыльцы.

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. Кроме того, Мичурин широко применял разработанный им метод ментора. Ментором может быть как подвой, так и привой. Таким способом Мичурин вывел два сорта--Кандиль-китайку и Бельфлёр-китайку. Метод ментора удобен тем, что его действие можно регулировать следующими приемами:

1) соотношением возраста ментора и гибрида;

2) продолжительностью действия ментора;

3) количественным соотношением листвы ментора и гибрида. Например, интенсивность действия ментора будет тем выше, чем старше его возраст, крона богаче листвой и чем длительнее он действует. В селекционной работе Мичурин придавал существенное значение отбору, который производился многократно и весьма жестко. Гибридные семена отбирались по их крупности и округлости: 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. Результаты работы И. В. Мичурина поразительны. Им были созданы сотни новых сортов растений. Ряд сортов яблонь и ягодных культур продвинут далеко на север. Они обладают высокими вкусовыми качествами и в то же время прекрасно приспособлены к местным условиям. Новый сорт Антоновка шестисотграммовая дает урожай с одного дерева до 350 кг. Мичуринский виноград выдерживал зиму без присыпки лоз, что делается даже в Крыму, и вместе с тем не снизил своих товарных показателей. Мичурин своими работами показал, что творческие возможности человека безграничны.

2. Методы селекции

Селекция - это наука о методах выведения новых видов растений и животных. В основе селекционного процесса лежит искусственный отбор. Учение об отборе, создал Ч.Дарвин. Знания об изменчивости и наследственности организмов составляют основу теории и практики селекции. Материал для отбора поставляет наследственная изменчивость, возникающая в пределах пород животных и сортов растений. На первых этапах одомашнивания человек пользовался отбором бессознательно, т.е. без осознанной цели изменить животных и растения в нужном направлении, оставляя лишь тех животных, которые способны были существовать и размножаться в условиях неволи. Бессознательному отбору подвергались и растения. Собирая урожай растений в определенное время, человек вел бессознательный отбор на прочность колосового стержня, что стало характерным признаком культурных злаков.

Благодаря бессознательному отбору возникли основные мясные и молочные породы крупного рогатого скота. Скаковые лошади и тяжеловозы; охотничьи, сторожевые и декоративные породы собак; местные породы кошек; почтовые, гончие и декоративные породы голубей; мясные, молочные, бойцовские и декоративные породы кур. Более того, многие породы животных и сорта растений, происходящие от одного общего предка, настолько сильно отличаются друг от друга, что, если бы их обнаружили в природе, их можно бы отнести к разным видам или даже родам. Таким образом, отбор создал новые формы организмов. В этом состоит его творческая роль.

Признаки, которые интересуют селекционера, очень разнообразны. Важнейшая задача, которая встает перед селекционерами, состоит в том, чтобы оценить наследственные качества особей и выбрать для размножения лучших не только по фенотипу, но и по генотипу. В селекции животных особенно важна оценка по генотипу производителей. Наиболее точный из них - оценка их племенных (наследственных) качеств по потомству. Отбор, основанный на оценке наследственных качеств отдельных растений, используется в растениеводстве. В этом случае оценивается потомство отдельных самоопыленных (чистых) линий растений, выделенных из какого - либо сорта, а для размножения отбираются лучшие линии. Чистая линия - это потомство одной пары родителей, гомозиготное по определенному комплексу признаков; у растений это может быть потомство одной самоопыленной особи. Родственное смешивание благодаря повышению гомозиготности способствует закреплению выдающихся качеств отдельных особей. Известный ученый и селекционер М.Ф.Иванов использовал тесные родственные спаривания при создании украинской степной белой породы свиней. Высокая жизнеспособность, возникающая в результате скрещивания, называется гетерозисом. Примером гетерозиса является мул - организм, возникший в результате скрещивания осла и лошади. Гетерозис может возникать также при межпородных, межсортовых и межлинейных скрещиваниях. Скрещивание двух разных пород, генетически отличающихся друг от друга, дает гибриды, гетерозиготные по очень большому числу генов. Эти гибриды быстро растут, дают хороший привес, достигают большой массы за более короткие сроки. Для получения такого гетерозиса надо вести отдельно селекцию по каждой породе и получать гибриды между ними. В растениеводстве можно наблюдать гетерозис при скрещивании двух генетически отличающихся линий. Линии выводят самоопылением, в результате чего значительная часть генов переходит в гомозиготное состояние. Растения таких линий, как правило, низкорослы и малоурожайны. Гибриды же от их скрещиваний вследствие гетерозиготности часто проявляют гетерозис, выражающийся в лучшем развитии вегетативной массы и в повышенном урожае зерна. Урожайность гибрида сравнительно с урожайностью сорта повышается в 1,5 - 2 раза.

3. Успехи современной селекции

Наше благополучие напрямую связанно с уровнем развития и эффективностью селекции, что и определяет ее особую значимость для человечества. Хотя человек и освоил под сельское хозяйство всего 10% суши нашей планеты, но увеличить значительно долю пахотных земель сегодня невозможно, тат как все доступные на сегодня резервы пригодных для сельского хозяйства земель фактически исчерпаны. Остается одно - значительно увеличить отдачу используемых земель, резко повысить продуктивность растений и животных. За последние 100 лет селекция достигла поразительных успехов. Повысилась урожайность зерновых. В развитых странах получают до 100 ц/га пшеницы, риса, кукурузы.

Мощное развитие животноводства за последние десятилетия привело к появлению выдающихся пород животных. Продуктивность молочного скота у некоторых пород достигла 8 - 10 тыс.кг молока в год. Комплекс селекционных приемов, используемых в молочном скотоводстве, называется крупномасштабной селекцией. Она включает сбор всей селекционно - генетической информации, составление оптимальной стратегии селекционной работы, оценку генотипов лучших животных, создание банков замороженной спермы от элитных быков, отбор и эффективное использование лучших коров. Вся система управляется из единого информационного центра. Такая широкомасштабная селекция позволяет повышать продуктивность породы на 1 - 2 % в год. Это очень высокий показатель для таких медленно размножающихся животных, как крупный рогатый скот.

Селекционер, создающий новые сорта растений и породы животных - это прежде всего ученый, в совершенстве владеющий знаниями генетики, систематики, физиологии и многих других наук. Наиболее известные российские селекционеры - растениеводы: А.П.Шехурдин и В.Н.Мамонтова - по яровой пшенице, И.В.Мичурин - по плодовым растениям, П.П.Лукьяненко и В.Н.Ремесло - по озимой пшенице, М.И.Хаджинов и Г.С.Галеев - по кукурузе, В.С.Пустовойт - по подсолнечнику. М.Ф.Иванов, Н.С.Батурин, В.А.Струнников внесли крупный вклад в создание новых пород животных.

Родились новые направления современной генетики: клеточная инженерия и генная инженерия. Принципиальное отличие данных методов от традиционно используемых в селекции, например мутагенеза, состоит в целенаправленном расширении границ изменчивости генотипа, в планируемом разнообразии исходного материала для селекции. Наибольшее применение эти современные методы получили в селекции растений. Клеточная инженерия и клонирование связаны с культивированием отдельных клеток или тканей на специальных искусственных средах. Если взять отдельные клетки растений и пересадить их на специальные среды, содержащие минеральные соли, аминокислоты, гормоны и другие питательные компоненты, то они способны расти. Это значит, что в таких изолированных от организма тканях и клетках продолжаются клеточные деления. Отдельные растительные клетки в таких искусственных условиях обладают способностью к формированию полноценных растений. Эта их особенность была использована для селекции. В отличии от растений у животных такой способностью расти в искусственной среде и давать начало целым организмам обладают только особые стволовые клетки, в особенности эмбриональные стволовые клетки. Первое в мире клонированное животное - овца Долли - было получено в Шотландии в 1997 году. Для этого ученые перенесли ядро стволовой клетки, взятой из молочной железы, в неоплодотворенную яйцеклетку овцы, из которой было предварительно удалено собственное ядро. Затем эту яйцеклетку перенесли в матку овцы, и положенный срок родилось первое клонированное животное.

Под генной инженерией обычно понимают искусственный перенос нужных генов от одного вида живых организмов (бактерий, животных, растений) в другой вид, часто очень далекий по своему происхождению. Чтобы осуществить перенос генов (или трансгенез), необходимо выполнить следующие сложные операции:

- создание специальных генетических конструкций (векторов), в составе которых намеченные гены будут внедряться в геном другого вида.

- внедрение генетических векторов сначала в клетку, а затем в геном другого вида и выращивание измененных клеток в целые организмы.

Растения и животные, геном которых изменен в результате таких генно - инженерных операций, получили название трансгенных.

Перенос новых генов в геном животных обеспечивается разными методами. Используется микроинъекция ДНК в ядро яйцеклетки. Вирусы могут переносить участки чужеродной ДНК в культивируемые эмбриональные стволовые клетки животных. Такие измененные стволовые клетки затем трансплантируют в развивающийся эмбрион и получают химерных животных. Химерами они называются потому, что часть их клеток происходит от собственных клеток эмбриона, а часть - от измененных трансплантированных клеток. Потомки трансплантированных клеток участвуют в формировании многих тканей и органов химерных животных, в том числе и половых клеток. Это открывает возможность получения пород трансгенных животных, несущих хозяйственно полезные признаки.

4. Кубанские селекционеры

На Кубани наиболее развитой считается сельскохозяйственная наука. Имена выдающихся селекционеров академиков П. П. Лукьяненко, В. С. Пустовойта, М. И. Хаджинова, Г. С. Галеева стали широко известны не только в стране, но и за рубежом. Дважды Герой Социалистического Труда П. П. Лукьяненко вывел знаменитый сорт пшеницы «безостая-1», за счет внедрения которого колхозы получили прибавку урожая от 10 до 15 центнеров с гектара. Затем появились новые сорта озимой пшеницы «аврора», «кавказ», которые превзошли по урожайности «безостую-1» на 7-8 центнеров, а в ряде хозяйств дали прибавки до 12-15 центнеров с гектара. Ценны они тем, что они низкорослые и не подвергаются грибковым заболеваниям. Новые сорта кукурузы, выведенные академиком М. И. Хаджиновым за 50 лет упорной, настойчивой работы, по урожайности превосходили старые на 30 - 35 центнеров с гектара.

Кубанские селекционеры дважды Герой Социалистического Труда В. С. Пустовойт, Л. А. Жданов, В. И. Щербина в кратчайший срок удвоили масличность подсолнечника. Более 50 лет В. С. Пустовойт посвятил созданию высокомасличных сортов «солнечного цветка». В результате производительность масложировой промышленности страны возросла, ежегодно на 800 тыс. тонн масла дополнительно, что в стоимостном эквиваленте равняется 1 млрд 200 тыс. рублей (в рассматриваемый период времени буханка хлеба стоила 14 коп, 1 кг мяса - 2-4 руб, автомобиль «Жигули» - 4-5 тыс. р.). Всего В. С. Пустовойтом создано 34 сорта подсолнечника, из которых 85 % районированы. Последней селекционной работой Василия Степановича был сорт “Салют”

Помимо того, ученые края вывели прекрасные раннеспелые сорта черешни, высокопродуктивные сорта яблони, груши, абрикоса и других плодовых, а также более ста сортов овоще - бахчевых культур. Ученые Всесоюзного научно - исследовательского института риса передали в производство высокоурожайные сорта риса, создали новый тип инженерной оросительной системы.

До сих пор наши селекционеры не останавливаются на достигнутом. Выведен новый сорт морозоустойчивого подсолнечника, создана уникальная коллекция герани, новые сорта капусты, дыни. Создают генетическую коллекцию семейства осетровых.

Работа кубанских коллекционеров сейчас очень востребована. С каждым годом потребность сельхозпроизводителей в новых сортах увеличивается.


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 [1,3 M], добавлен 12.03.2014

  • Закономерности наследственности и мутационной изменчивости как основа теории селекции, ее задачи и методы. Выведение новых пород животных, сортов растений, микроорганизмов с учетом законов эволюции, роль внешней среды в развитии и формировании признаков.

    презентация [16,6 K], добавлен 02.11.2011

  • Понятие селекции как эволюции, управляемой человеком. Выведение новых сортов растений и пород животных для человека свойствами как основная задача селекционеров. Методы селекции: отбор, гибридизация, мутагенез. Центры происхождения культурных растений.

    презентация [63,1 K], добавлен 23.02.2013

  • 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 [20,6 K], добавлен 13.10.2009

  • 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 [17,6 K], добавлен 13.10.2009

  • 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.

    презентация [2,4 M], добавлен 18.04.2013

  • Селекция как наука о методах создания высокопродуктивных сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов. Центры происхождения культурных растений. Закон гомологических рядов. Индуцированный мутагенез. Полиплоидия и гибридизация в селекции.

    презентация [4,5 M], добавлен 09.12.2011

  • 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 [1008,6 K], добавлен 25.01.2012

  • Создания и совершенствования сортов культурных растений и пород домашних животных, применение этих методов в растениеводстве (селекция растений) и животноводстве (селекция животных). Сорта растений и породы животных с нужными биологическими свойствами.

    презентация [598,9 K], добавлен 25.10.2011

  • Общие сведения и история селекции - науки о методах создания новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов, с полезными для человека свойствами. Основные принципы селекции животных, ее некоторые особенности.

    презентация [939,1 K], добавлен 06.09.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.