Селекция, основы селекции

Характеристика

Основные характерные признаки искусственного отбора представлены в таблице.

ТОП-4 статьи

которые читают вместе с этой

Признак	Значение
Объект	Отдельные особи, иногда группы для скрещивания
Исходный материал	Индивидуальные фенотипические признаки организма – густота и цвет шерсти, размер, острота нюха и т.д.
Фактор	Действия человека
Место	Искусственные условия – фермы, питомники, специальные станции, лаборатории
Время	В среднем – 10 лет для появления и закрепления нового сорта или породы
Критерий	Нужды человека, получение более производительных особей
Источником генетического разнообразия	Наследственная изменчивость и закреплённые в геноме мутации
Результат	Получение полезных в сельском хозяйстве пород и сортов, выведение новых штаммов бактерий, полезных для пищевой и химической промышленности. В некоторых случаях, например, при гибридизации, возникают новые виды, существование которых невозможно в дикой природе

Человек в ходе отбора оставляет особи с наилучшими качествами. «Плохие» особи отбраковываются – стерилизуются или уничтожаются.

Искусственный отбор

Анализируя особенности пород домашних животных и сортов культурных растений, Дарвин обратил внимание на значительное развитие у них именно тех признаков, которые ценятся человеком. Достигалось это одним и тем же приемом: при разведении животных или растений селекционеры для размножения оставляли те экземпляры, которые наиболее полно удовлетворяли их потребности и из поколения в поколение накапливали полезные для человека изменения, т.е

осуществляли искусственный отбор.

Под искусственным отбором Дарвин понимал систему мероприятий по усовершенствованию существующих и созданию новых пород животных и сортов растений с полезными (в хозяйственном отношении) наследственными признаками и различал следующие формы искусственного отбора:

Методический отбор — целеустремленное выведение породы или сорта. Приступая к работе, селекционер ставит перед собой определенную задачу в отношении тех признаков, которые он хочет развить у данной породы. Прежде всего эти признаки должны быть хозяйственно ценными или удовлетворять эстетические потребности человека. Признаки, с которыми работает селекционер, могут быть и морфологическими и функциональными. К ним может относиться и характер поведения животных, например драчливость у бойцовых петухов. Решая поставленную перед собой задачу, селекционер выбирает из уже имеющегося материала все то лучшее, в чем проявляются хотя бы в малой степени интересующие его признаки. Выбранные особи содержатся в изоляции во избежание нежелательного скрещивания. Затем селекционер выбирает пары для скрещивания. После этого, начиная уже с первого поколения, он ведет строгий отбор лучшего материала и выбраковку того, который не удовлетворяет предъявленным требованиям.

Таким образом, методический отбор — это творческий процесс, приводящий к образованию новых пород и сортов. Используя этот метод, селекционер, как скульптор, лепит новые органические формы по заранее продуманному плану. Успех его зависит от степени изменчивости исходной формы (чем сильнее изменяются признаки, тем легче найти нужные изменения) и величины исходной партии (в большой партии большие возможности выбора).

Методический отбор в наше время, используя достижения генетики, значительно усовершенствовался и стал основой современной теории и практики селекции животных и растений.

Бессознательный отбор проводится человеком без определенной, заранее поставленной задачи. Это самая давняя форма искусственного отбора, элементами которого пользовались уже первобытные люди. При бессознательном отборе человек не ставит цель создать новую породу, сорт, а лишь оставляет на племя и преимущественно размножает лучшие особи. Так, например, крестьянин, имеющий двух коров, желая использовать одну из них на мясо, зарежет ту, которая дает меньше молока; из кур он использует на мясо самых плохих несушек. В обоих случаях крестьянин, сохраняя наиболее продуктивных животных, проводит направленный отбор, хотя и не ставит перед собой цели вывести новые породы. Именно такую примитивную форму отбора Дарвин называет бессознательным отбором.

Дарвин подчеркивал особую важность бессознательного отбора с теоретической точки зрения, так как эта форма отбора проливает свет и на процесс видообразования. Его можно рассматривать как мостик между искусственным и естественным отбором

Искусственный отбор был хорошей моделью, на которой Дарвин расшифровал процесс формообразования. Дарвиновский анализ искусственного отбора сыграл важную роль в обосновании эволюционного процесса: во-первых, он окончательно утвердил положение об изменчивости: во-вторых, установил основные механизмы формообразования (изменчивость, наследственность, преимущественное размножение особей с полезными признаками) и, наконец, показал пути выработки целесообразных приспособлений и дивергенции сортов, пород. Эти важные предпосылки открыли путь к успешному решению проблемы естественного отбора.

Основные методы селекции животных

Создание пород домашних животных началось вслед за их приручением и одомашниванием, которое началось 10-12 тыс. лет назад. Содержание в неволе снижает действие стабилизирующей формы естественного отбора. Различные формы искусственного отбора (сначала бессознательный, а затем методический) приводят к созданию всего многообразия пород домашних животных.

В селекции животных, по сравнению с селекцией растений, есть ряд особенностей. Во-первых, для животных характерно в основном половое размножение, поэтому любая порода является сложной гетерозиготной системой. Оценка качеств самцов, которые внешне у них не проявляются (яйценоскость, жирномолочность), оцениваются по потомству и родословной. Во-вторых, у них часто поздняя половозрелость, смена поколений происходит через несколько лет. В-третьих, потомство немногочисленное.

Основными методами селекции животных являются гибридизация и отбор. Различают те же методы скрещивания — близкородственное скрещивание, инбридинг, и неродственное — аутбридинг. Инбридинг, как и у растений, приводит к депрессии. Отбор у животных проводится по экстерьеру (определенным параметрам внешнего строения), т.к. именно он является критерием породы.

1. Внутрипородное разведение направлено на сохранение и улучшение породы. Практически выражается в отборе лучших производителей, выбраковке особей, не отвечающих требованиям породы. В племенных хозяйствах ведутся племенные книги, отражающие родословную, экстерьер и продуктивность животных за много поколений.

2. Межпородное скрещивание используют для создания новой породы. При этом часто проводят близкородственное скрещивание, родителей скрещивают с потомством, братьев с сестрами, это помогает получить большее число особей, обладающих нужными свойствами. Инбридинг сопровождается жестким постоянным отбором, обычно получают несколько линий, затем производят скрещивание разных линий.

Хорошим примером может служить выведенная академиком М.Ф.Ивановым порода свиней — украинская белая степная. При создании этой породы использовались свиноматки местных украинских свиней с небольшой массой и невысоким качеством мяса и сала, но хорошо приспособленных к местным условиям. Самцами-производителями были хряки белой английской породы. Гибридное потомство вновь было скрещено с английскими хряками, в нескольких поколениях применялся инбридинг, были получены чистые линии, при скрещивании которых получены родоначальники новой породы, которые по качеству мяса и массе не отличались от английской породы, по выносливости — от украинских свиней.

3. Использование эффекта гетерозиса. Часто при межпородном скрещивании в первом поколении проявляется эффект гетерозиса, гетерозисные животные отличаются скороспелостью и повышенной мясной продуктивностью. Например, при скрещивании двух мясных пород кур получают гетерозисных бройлерных кур, при скрещивании беркширской и дюрокджерсейской пород свиней получают скороспелых свиней с большой массой и хорошим качеством мяса и сала.

4. Испытание по потомству проводят для подбора самцов, у которых не проявляются некоторые качества (молочность и жирномолочность быков, яйценоскость петухов). Для этого производителей-самцов скрещивают с несколькими самками, оценивают продуктивность и другие качества дочерей, сравнивая их с материнскими и со среднепородными.

5. Искусственное осеменение используют для получения потомства от лучших самцов производителей, тем более что половые клетки можно хранить при температуре жидкого азота любое время.

6. С помощью гормональной суперовуляции и трансплантации у выдающихся коров можно забирать десятки эмбрионов в год, а затем имплантировать их в других коров, эмбрионы так же хранятся при температуре жидкого азота. Это дает возможность увеличить в несколько раз число потомков от выдающихся производителей.

7. Отдаленная гибридизация, межвидовое скрещивание, известно с древних времен. Чаще всего межвидовые гибриды стерильны, у них нарушается мейоз, что приводит к нарушению гаметогенеза. С глубокой древности человек использует гибрид кобылицы с ослом — мула, который отличается выносливостью и долгожительством. Но иногда гаметогенез у отдаленных гибридов протекает нормально, что позволило получить новые ценные породы животных. Примером являются архаромериносы, которые, как и архары, могут пастись высоко в горах, а, как мериносы, дают хорошую шерсть. Получены плодовитые гибриды от скрещивания местного крупного рогатого скота с яками и зебу. При скрещивании белуги и стерляди получен плодовитый гибрид — бестер, хорька и норки — хонорик, продуктивен гибрид между карпом и карасем.

Ключевые различия между естественным отбором и искусственным отбором (естественный отбор против искусственного отбора)

Основа для сравнения	Естественный отбор	Искусственный отбор
Определение	Естественный отбор — это процесс, который позволяет организму адаптироваться к меняющимся условиям окружающей среды путем внесения изменений в генотип своего генетического материала.	Искусственный отбор также известен как селекционная селекция, которая позволяет людям определять желаемые характеристики животных и растений, а затем использовать эти черты для получения желаемых черт в фенотипах путем размножения.
Обработка	Естественный отбор – это органический процесс.	Искусственный отбор — это рукотворная или искусственная процедура.
Происходит в	Естественный отбор происходит в естественных популяциях в естественных условиях.	Искусственный отбор — обычная черта одомашненных групп, созданных людьми.
Шансы на выживание	Вероятность выживания приспособленного организма повышается в результате естественного отбора.	Возможность выживания организма может оказаться под угрозой, если с ним не обращаться должным образом.
Обменный курс	Естественный отбор можно описать как постепенный процесс, который завершается через несколько поколений.	Искусственный отбор — это более быстрый процесс, который завершается в течение нескольких дней или недель и дает более заметные результаты.
Контролируется	Естественный отбор не так управляем, как синтетический, но его регулируют естественные процессы.	Искусственный отбор в большей степени контролируется людьми, поскольку они несут за него ответственность.
Выполнены на	Естественный отбор может присутствовать во всех живых организмах на Земле.	Искусственный отбор избирательен и может применяться к определенным видам животных и растений.
Черты	Естественный отбор зависит от приспособляемости животных.	Искусственный отбор опирается на желаемые символы, которые выбирают люди.
Только те черты, которые являются полезными или выгодными, передаются последующим поколениям посредством естественного отбора.	Искусственный отбор позволяет передавать из поколения в поколение только отобранные признаки.
Влияет	Естественный отбор влияет на всю популяцию вида животных.	Искусственный отбор влияет только на тех, кого отобрали.
Разнообразие	Естественный отбор является причиной изобилия разнообразия в биологическом мире.	Искусственный отбор может привести только к желаемым модификациям и желаемым чертам и приводит к уменьшению генетического разнообразия.
эволюция	Естественный отбор помогает создавать эволюцию видов и развивается на протяжении многих поколений.	Искусственный отбор не способствует эволюции.
Шкала	Естественный отбор оказывает широкое влияние на мир природы.	Искусственный отбор влияет только на избранных людей, которые важны в финансовом отношении.
Гибридная сила	Гибридную энергию можно увидеть в потомстве после естественного отбора.	Сила гибрида снижается при искусственном отборе из-за сохранения желаемых признаков.
Усилие	Процесс естественного отбора является органическим явлением, поэтому никаких усилий со стороны человека не требуется.	Искусственный выбор может быть дорогостоящим и трудоемким.
Генотип	В результате естественного отбора увеличивается процент гетерозиготных генотипов.	После синтетического отбора увеличивается процент гомозиготных генотипов.
Примеры	Несколько примеров естественного отбора включают выбор жирафов с длинной шеей, а также изменение формы и размера клюва птиц в зависимости от их пищевых привычек.	Несколькими примерами искусственного отбора являются разведение собак заводчиками для создания новой породы собак и скрещивание товарных культур, таких как рис и пшеница.

Вымирание видов

Учение Дарвина о борьбе за существование, естественном отборе и дивергенции удовлетворительно объясняет и вопрос о вымирании видов. Он показал, что в постоянно меняющихся условиях внешней среды одни виды, уменьшаясь в численности, неизбежно должны погибать и уступать место другим, лучше приспособленным к этим условиям. Таким образом, в процессе эволюции постоянно осуществляются уничтожение и созидание органических форм как необходимое условие развития.

Причиной вымирания видов могут быть различные неблагоприятные для вида условия внешней среды, снижение эволюционной пластичности вида, отставание темпов изменчивости вида или скорости изменения условий, узкая специализация. Более конкурентоспособные виды вытесняют другие, о чем убедительно свидетельствует палеонтологическая летопись.

Оценивая эволюционную теорию Ч.Дарвина, следует отметить, что он доказал историческое развитие живой природы, объяснил пути видообразования как естественный процесс и фактически обосновал формирование приспособлений живых систем в результате естественного отбора, впервые вскрыв их относительный характер. Ч.Дарвин объяснил основные причины и движущие силы эволюции растений и животных в культуре и дикой природе. Учение Дарвина явилось первой материалистической теорией эволюции живого. Его теория сыграла большую роль в укреплении исторического взгляда на органическую природу и во многом определила дальнейшее развитие биологии и всего естествознания.

Определение

Селекция появилась задолго до эволюционной теории Чарльза Дарвина. На протяжении многих тысячелетий человек приручал и одомашнивал разных животных, осваивал земледелие и выращивал растения, дающие богатый урожай. Люди, не осознавая, отбирали лучших представителей флоры и фауны, скрещивали их между собой и выводили новые породы и сорта с полезными для человека признаками.

Рис. 1. Чарльз Дарвин.

Дарвин заметил, что все домашние питомцы и культурные растения имеют «аналоги» в дикой природе. Собака очень похожа на волка, корова – на буйвола, кролик – на зайца. Изучив разные породы и сорта, Дарвин выделил у них ряд сходных черт:

большое разнообразие пород и сортов в каждой родственной группе;
одомашненные животные и окультуренные растения отличаются как между собой (у каждой породы своя особенность), так и от предполагаемых диких предков;
все породы и сорта хорошо приспособлены под нужды человека – корова даёт жирное молоко, поле пшеницы – зимний запас муки, собаки помогают охотиться и т.д.

Учение Дарвина об искусственном отборе натолкнуло на развитие эволюционной теории, в основе которой лежит наследственная изменчивость популяции. Именно способность живой природы изменяться и накапливать полезные признаки в генах, позволило человеку отбирать особи с необходимыми свойствами и создавать из них более «усовершенствованное» потомство.

Для возникновения естественного отбора необходимы меняющиеся обстоятельства среды (выживают и дают потомство наиболее приспособленные особи). При искусственном отборе движущей силой является желание человека.