Особенности селекции животных
Селекция животных — это область науки, изучающая наиболее оптимальные способы выведения пород домашних животных и улучшения существующих пород.
В селекции животных используют все методы селекции, но эти методы имеют свою специфику, связанную с отсутствием у домашних животных способности к бесполому и вегетативному размножению, а также с особенностями получения потомства — у домашних животных достаточно поздно наступает период половой зрелости и потомство относительно немногочисленно.
При выведении новых пород животных большее применение имеет индивидуальный отбор, так как за животными осуществляется более индивидуальный уход, чем за растениями (например, за стадом в 100 голов ухаживает до 10 человек, в то время как поле, на котором произрастают сотни тысяч растений, обслуживает бригада в 5-8 человек).
Важное значение в селекции животных имеет применение гибридизации, при этом используют инбридинг, неродственное скрещивание и отдаленную гибридизацию. Неродственное скрещивание представляет собой гибридизацию животных, принадлежащих к разным породам одного вида
Неродственное скрещивание представляет собой гибридизацию животных, принадлежащих к разным породам одного вида.
Такое скрещивание приводит к «расшатыванию» наследственности и получению организмов с новыми признаками, которые можно в дальнейшем использовать для выведения новой породы или улучшения старой.
Инбридинг у животных применяется в целях, аналогичных инбридингу у растений, только в отличие от самоопыления растений здесь используют осеменение близкородственных организмов (матери, сестры, дочери и т. д.).
Отдаленная гибридизация проводится для получения животных с ценными эксплуатационными свойствами (так скрещивают осла с лошадью, яка с туром). Полученные гибриды, как правило, потомства не дают.
Важную роль играет направленное воспитание, позволяющее развить и закрепить полезное для хозяйственной деятельности свойство животного.
Классическим примером селекции животных является выведение М. Ф. Ивановым белой украинской породы свиней. Эта порода характеризуется высокой продуктивностью и хорошей приспособленностью к местным условиям. Для выведения этой породы использовали местную украинскую породу, хорошо приспособленную к условиям существования в степях, но обладавшую малой продуктивностью и невысоким качеством мяса. Другой породой была английская белая порода, характеризующаяся высокой продуктивностью, но отсутствием приспособленности к существованию в условиях Украины. Были использованы инбридинг, неродственное скрещивание, индивидуально-массовый отбор, воспитание условиями содержания. Длительная и кропотливая работа дала положительный результат — была выведена новая порода свиней — украинская белая свинья, сочетающая в себе качества обоих родительских пород в положительном для хозяйственной деятельности контексте — высокая продуктивность и хорошая приспособленность к местным условиям.
М.Ф.Ивановым с коллегами была проведена большая работа по отдаленной гибридизации, в результате которой выведены архаромериносы (гибрид горного барана — архара и овцы-мериноса), зубробизоны и т. д.
Что такое селекция растений
Данный процесс включает в себя объединение родительских растений для получения следующего поколения с наилучшими характеристиками. Селекционеры улучшают растения, отбирая примеры с наибольшим потенциалом на основе данных о производительности, родословной и более сложной генетической информации. Растения улучшаются для производства продуктов питания, кормов, волокон, топлива, укрытий, ландшафтного дизайна, экосистемных услуг и множества других видов человеческой деятельности.
Селекция предполагает создание генетически разнообразных популяций нескольких поколений, на которых практикуется человеческий отбор для создания адаптированных растений с новыми комбинациями специфических желательных признаков. Процесс отбора определяется биологической оценкой в соответствующих целевых средах и знанием генов и геномов. Прогресс оценивается на основе прироста при отборе, который зависит от генетической изменчивости, интенсивности отбора и времени.
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.
Гибридизация
Межвидовая
Проводят неродственное скрещивание. Здесь используют особей разных видов или сортов, с целью получения необходимого набора морфологических характеристик. Так создается новая популяция, сочетающая в себе лучшие качества обеих сторон. На основе данного метода возможно выведение новых видов, с улучшенными свойствами.
Существует отдаленная гибридизация, здесь организмы принадлежат к различным видам или родам. Такое скрещивание в ряде случаев может привести к бесплодному потомству. Пример мул – гибрид зебры и лошади.
Внутривидовая
Для закрепления полезных свойств применяют инбридинг. Последний подразумевает скрещивание представителей близкородственных линий, с наилучшими генотипами (их выявляют индивидуально). Такие организмы обладают родственными набором аллелей.
Гомологичные аллели приводят к гетерозису — явлению гибридной силы, проявляющемуся в дочерних линиях. Скрещивание родственных видов направлено на сохранение генотипа популяции, что необходимо для закрепления полезных признаков.
Выведение новых сортов растений
Подбор исходного материала
Для того, чтобы начать селекционную работу над культурой необходим ее представитель, т. е. исходный материал для селекции.
В качестве исходного материала используются уже имеющиеся в природе сорта и формы растений, например, дикорастущие формы, местные сорта культурных растений, сорта зарубежной селекции, а также формы растений, создаваемых в самом процессе селекции.
Исходный материал для селекционного процесса создают также путем искусственного (индуцированного) мутагенеза, воздействуя на растения различными видами радиации, химическими веществами, температурой и другими мутагенными факторами. Наряду с вредными мутациями при этом нередко обнаруживаются и полезные, которые отбирают и используют в дальнейшей селекционной работе.
Новые возможности получения исходного материала для селекции открывают методы генной инженерии, позволяющие целенаправленно конструировать новые сочетания генов, используя для этого геномы совершенно разных организмов. Например, во многих странах уже широко используются сорта так называемого трансгенного картофеля, в геном которого встроен ген микроорганизма, ответственного за синтез специального токсина, вызывающего гибель колорадского жука.
С помощью методов генной инженерии получены также сорта и некоторых других сельскохозяйственных культур, например, трансгенной сои.
***
Гибридизация
Важное место в селекционном процессе занимает метод гибридизации, или скрещивания. Сущность гибридизации заключается в слиянии при оплодотворении генотипически разнородных половых клеток (гамет) и развитие из образовавшейся зиготы нового организма, сочетающего наследственные признаки родительских особей
Кроме того, при гибридизации идут сложные формообразовательные процессы, в результате которых возникает возможность получения новых организмов, способных не только сочетать признаки и свойства исходных родительских форм, но и развивать совершенно новые качества.
Различают внутривидовую (наиболее распространенную) и межвидовую (отдаленную) гибридизацию.
Межвидовая гибридизация нередко позволяет получать формы растений, обладающие ценными качествами и устойчивые к неблагоприятным внешним факторам, болезням и вредителям. Однако такая гибридизация зачастую бывает невозможна из-за затруднений, возникающих при скрещивании разных видов.
Существует даже межродовая гибридизация. Примеры межродовых гибридов: ржано-пшеничный (тритикале), пшенично-пырейный и т. п.
***
Отбор
Отбор – один из основных методов селекции. Сам термин «селекция» образован от латинского слова «selectio» – выбор, отбор.
Существует две основные формы искусственного отбора, применяемого в селекции – массовый и индивидуальный.
При массовом отборе из исходной популяции отбирают целую группу растений (до нескольких тысяч) с желательными для селекционера признаками, повторяя этот процесс при необходимости несколько лет. При этом новый сорт является потомством всех лучших отобранных растений и не генетически не является совершенно однородным. Такие сорта называют сортами-популяциями. К ним относятся практически все местные сорта народной селекции.
При индивидуальном отборе все исходные отобранные растения многократно проверяются по потомству. Все потомство худших растений выбраковывается.
Индивидуальный отбор в селекции вегетативно размножаемых растений называется клоном (клон – это потомство одного вегетативно размножаемого растения).
Новый сорт при индивидуальном отборе более однороден генетически, чем при массовом отборе. По существу он зарождается от одного элитного растения, поэтому достаточно стойко сохраняет ценные свойства и качества на протяжении многих поколений.
Метод индивидуального отбора значительно более сложен и трудоемок, однако в связи с возможностью оценки и сравнения отбираемых элитных растений по их потомству на всех стадиях селекционного процесса чрезвычайно эффективен.
***
Учебные дисциплины
- Инженерная графика
- МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
- Карта раздела
- Общее устройство автомобиля
- Автомобильный двигатель
- Трансмиссия автомобиля
- Рулевое управление
- Тормозная система
- Подвеска
- Колеса
- Кузов
- Электрооборудование автомобиля
- Основы теории автомобиля
- Основы технической диагностики
- Основы гидравлики и теплотехники
- Метрология и стандартизация
- Сельскохозяйственные машины
- Основы агрономии
- Перевозка опасных грузов
- Материаловедение
- Менеджмент
- Техническая механика
- Советы дипломнику
Олимпиады и тесты
- «Инженерная графика»
- «Техническая механика»
- «Двигатель и его системы»
- «Шасси автомобиля»
- «Электрооборудование автомобиля»