Ученые-селекционерыученые-селекционеры. что такое селекция? селекция (от лат. selectio выбор, отбор), наука, разрабатывающая методы создания сортов и. — презентация

2.2.4. Инбридин

4. Инбридинг используют как один из этапов повышения
урожайности. Для этого проводят самоопыление перекрестноопыляемых
растений на протяжении 3-5 лет для получения инбредных линий. У гибридов многие
рецессивные неблагоприятные гены при этом переходят в гомозиготное состояние, и
это приводит к снижению их жизнеспособности, урожайность падает.

Широко используется инбридинг для получения гетерозисных семян кукурузы. При этом срывают метелки с
выбранных растений и, когда появляются рыльца пестиков, их опыляют пыльцой
этого же растения. Чтобы не попала пыльца от других растений, бумажными
изоляторами предохраняют соцветия от попадания чужой пыльцы. Таким образом
получают несколько инбредных линий на протяжении ряда лет, а затем скрещивают
эти линии между собой и подбирают такие, которые дают максимальный эффект
гетерозиса — жизненной силы, при котором потомство дает максимальную прибавку в
урожае.

Эффект гетерозиса объясняется двумя основными гипотезами.
Гипотеза доминирования предполагает, что эффект гетерозиса зависит от
количества доминантных генов в гомозиготном или гетерозиготном состоянии. Чем
больше в генотипе генов в доминантном состоянии — тем больший эффект
гетерозиса, и первое гибридное поколение дает прибавку урожая до 30%.

ААbbCCdd  x 
aaBBccDD

F1 AaBbCcDd

Гипотеза сверхдоминирования объясняет явление гетерозиса
эффектом сверхдоминирования: иногда гетерозиготное состояние по одному или
нескольким генам дает гибриду превосходство над родительскими формами по массе
и продуктивности. Но начиная со второго поколения эффект гетерозиса затухает,
так как часть генов переходит в гомозиготное состояние.

Аа  х 
Аа

АА 2Аа аа

Центры происхождения

1. Южноазиатский (рис, сахарный тростник, баклажан, кокосовое пальмы и др.).
2. Восточноазиатский (просо, гречиха, груши, яблони, сливы, ряда цитрусовых).
3. Юго-западно-азиатский (мягкая пшеница, карликовая пшеница, горох, чечевица, конские бобы, хлопчатник).
4. Средиземноморский (маслины, свекла, капуста и др.).
5. Центральноамериканский (кукуруза, американская фасоль, тыква, перец, какао, американский хлопчатник).
6. Южно-американский (картофель, табак, ананас, арахис).
7. Абиссинский (эфиопский) (твердая пшеница, ячмень, кофейное дерево).

В каждом центре берут происхождение растения, которые выращивались в древних цивилизациях. Ученый доказал, что часть растений в древности окультурена в горных областях тропиков, субтропиков и умеренного пояса. Их семена Николай Вавилов привез в Россию, что стало толчком для дальнейшего развития селекции и создания новых сортов.

Н.И. Вавилов был не только практиком, он полностью владел теоретической базой генетики и создал закон гомологических рядов. С сообщением ученый выступил на III Всероссийском съезде селекционеров в 1920 году. Суть закона состоит в следующем: близкие роды и виды обладают сходными чертами наследственной изменчивости.

В основе закона лежит степень исторического родства, которое пропорционально количеству общих генов. Отсюда вытекает возможность сходных мутаций, что проявляется в фенотипе (внешнем облике) похожими изменениями. Благодаря выявленным, в близкородственных группах, сочетанием признаков, можно предвидеть существование новых, еще неизвестных науке видов.

Закон представляет собой не только теорию, он подтвержден практическими опытами. Например, если известны арбузы круглой и продолговатой формы, то такие же признаки есть  и у дыни. Если у пшеницы колос желтый, красный, серый, то и у ржи будут выражены такие же цвета. Позже было доказано, что закон действует и в отношении животного царства.

Ремонтантные сорта клубники с описанием

Сорта земляники садовой, дающие несколько урожаев за сезон, не случайно пользуются любовью и популярностью.

Представленные ниже примеры ремонтантной клубники с фотографиями и описанием позволят сделать правильный выбор и вырастить желаемый урожай.

Альбион

Старый проверенный американский сорт с устойчивым длительным плодоношением, высокой (до 2 кг с куста) урожайностью. Кусты средней высоты, цветоносы крепкие, ягоды не полегают на землю.

Характерная черта – различная форма ягод, достаточно крупных, очень сладких, с выраженным ароматом.

Зефир

Рано начинает плодоносить, первые ягоды имеют широкую приплюснутую форму, затем вытягиваются и образуют гребни. Ягоды крупные, урожай обильный.  Сладкие, без кислинки отлично хранятся и транспортируются.

Мара де буа

Родина Мара де буа – Франция. Плодоношение длится с июня до конца сентября. Кусты невысокие, вокруг каждого – раскидистая листовая розетка.

Ягоды мелкие (10 г), до 7 штук с кустика. Сладкие, без кислинки, но плохо хранятся и плохо транспортируется. На зиму нуждается в укрытии.

Сан Андреас

Достаточно капризный прихотливый Сан Андреас имеет кусты средней высоты со светло-зелеными листьями. Цветоносы высокие, плоды крупные, тупоконические, сладковатые, с кислинкой, хорошо транспортируются. Плодоношение продолжается с мая до октября.

Фестивальная

Российский представитель с высокими стеблями и густой листвой. Своеобразная удлиненно-овальная форма ягод отличает от других сортов.

Плоды сладковатые, с заметной кислинкой. Однако, плохо переносит жару, засуху, требовательна к поливам. Срок жизни – около 4 лет.

«Вима» — серия сортовой клубники голландской селекции

Включает сорта Вима:

• Занта – среднеранний, устойчив к болезням, неприхотлив к почвам, размножается усами. Ягоды красные, матовые, кисло-сладкие. Срок плодоношения – 3 года;
• Рина – ремонтантный, высокая урожайность, длительное плодоношение, отличные вкусовые качества;
• Тарда – поздний, устойчив к вредителям и болезням, хорошо зимует, конусовидные ягоды красные со светлым носиком, требователен к почве;
• Ксима – среднепоздний, с очень крупными (до 120 г) ягодами с плотной сочной мякотью. Ягоды хорошо транспортируются. Усов образует мало.

Искушение

Описание сорта итальянской селекции говорит о невысоких раскидистых кустиках с большим количеством усов. Цветоносы изначально приподняты, но под весом ягод склоняются. С каждого куста можно собрать за сезон до 3 кг ягод, это очень высокий показатель. Ягоды насыщенно-красные, сладкие с мускусным привкусом.

Женева

Кусты невысокие, но крепкие, плотные. Длинные цветоносы склоняются к земле, когда на них созревают ягоды. Масса плодов – около 50 г, форма – усеченный конус. На вкус – сладкие, без кислинки, очень ароматные. Характеризуется высокой урожайностью и неприхотливостью. Способна плодоносить 6 лет на одном месте.

Королева Елизавета

Сортовая клубника – продукт отечественной селекции популярна и любима многими садоводами. На раскидистых крепких кустах в обрамлении темно-зеленой листвы созревают крупные (100-110 г) ягоды. Несмотря на неказистый вид, неправильную асимметричную форму, обладают отличными вкусовыми качествами. Плодоношение начинается в первый год посадки, продолжается весь сезон, ягоды можно легко транспортировать, консервировать, замораживать.

Из недостатков сорта: через 2 года нужно пересаживать, цветоносы сгибаются под весом плодов и ягоды лежат на земле, сорт требователен к условиям выращивания.

Сельва

Благодаря раннему началу плодоношения удается собрать 3-4 урожая за сезон. Кусты высокие, компактные, с темной листвой. Ягоды округлые, немного вытянутые, сладкие с земляничным привкусом, средней величины. С одного куста за сезон выходит около 1 кг ягод. Хорошо зимует, устойчива к болезням и вредителям.

Плохо переносит засуху, нуждается в рыхлой плодородной почве, через 3 года нужна пересадка на новое место.

Проблемы и опасения

Современное растениеводство, будь то классическое или с помощью генной инженерии, связано с проблемами, вызывающими озабоченность, особенно в отношении продовольственных культур. Вопрос о том, может ли разведение отрицательно сказаться на питательной ценности, является центральным в этом отношении. Хотя прямых исследований в этой области было проведено относительно мало, есть научные указания на то, что, отдавая предпочтение определенным аспектам развития растения, другие аспекты могут быть замедлены. В исследовании, опубликованном в Журнале Американского колледжа питания в 2004 году под названием « Изменения в данных о составе пищевых продуктов Министерства сельского хозяйства США для 43 садовых культур, с 1950 по 1999 год» , сравнивался анализ питания овощей, проведенный в 1950 и 1999 годах, и было обнаружено существенное снижение в шести из них. Измерено 13 питательных веществ , в том числе 6% белка и 38% рибофлавина . Также было обнаружено снижение содержания кальция , фосфора , железа и аскорбиновой кислоты . В результате исследования, проведенного в Биохимическом институте Техасского университета в Остине , был сделан вывод: «Мы полагаем, что любое реальное снижение, как правило, легче всего объяснить изменениями в культивируемых сортах в период с 1950 по 1999 год, в которых могут быть компромиссы между урожай и содержание питательных веществ «.

Дебаты вокруг генетически модифицированных продуктов питания в 1990-е годы достигли пика в 1999 году с точки зрения освещения в СМИ и восприятия риска, и продолжаются сегодня — например, « Германия поддержала растущий европейский мятеж против генетически модифицированных культур , запретив посевы широко распространенных культур. выращенный устойчивый к вредителям сорт кукурузы ». Дебаты охватывают экологическое воздействие генетически модифицированных растений , безопасность генетически модифицированных пищевых продуктов и концепции, используемые для оценки безопасности, такие как существенная эквивалентность . Подобные опасения не новы в селекции растений. В большинстве стран действуют нормативные процессы, которые помогают гарантировать, что новые сорта сельскохозяйственных культур, поступающие на рынок, являются безопасными и удовлетворяют потребности фермеров. Примеры включают регистрацию сортов, схемы семян, нормативные разрешения на ГМ-растения и т. Д.

Права селекционеров также являются серьезным и спорным вопросом. Сегодня в производстве новых сортов доминируют коммерческие селекционеры, которые стремятся защитить свою работу и получить гонорары в рамках национальных и международных соглашений, основанных на правах интеллектуальной собственности . Круг связанных вопросов сложен. Проще говоря, критики все более ограничительных правил утверждают, что за счет сочетания технического и экономического давления коммерческие селекционеры сокращают биоразнообразие и значительно ограничивают отдельных лиц (например, фермеров) в разработке и торговле семенами на региональном уровне. Усилия по укреплению прав селекционеров, например, путем продления сроков охраны сортов, продолжаются.

При выведении новых пород или культурных сортов растений их необходимо поддерживать и размножать. Одни растения размножают бесполым путем, другие — семенами. Сорта, размножаемые семенами, требуют особого контроля над источником семян и производственными процедурами для сохранения целостности результатов селекции растений. Изоляция необходима для предотвращения перекрестного заражения родственными растениями или смешивания семян после сбора урожая. Изоляция обычно достигается расстоянием между посадками, но для некоторых культур растения помещают в теплицы или клетки (чаще всего используются при производстве гибридов F1).

Разведение — тоже не быстрый процесс

Это особенно важно при селекции для облегчения заболевания: среднее время от распознавания человеком новой угрозы грибкового заболевания до выпуска устойчивой культуры для этого патогена составляет не менее двенадцати лет.

Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости

• Чем ближе генетически в общей системе расположены роды и виды, тем полнее тождество в рядах их изменчивости.
• Целые семейства растений характеризуются определенным циклом изменчивости, проходящей через все роды, составляющие семейство.

Важно! Применяя этот закон к наследственной изменчивости можно сделать достоверный прогноз о проявлениях сходных фенотипических признаков у «близких родственников» (роды, виды). Селекция, опираясь на закон гомологических рядов, продвинулась в выведении новых сортов растений и пород животных с заданными наследственными признаками

Смотри также:

• Селекция, ее задачи и практическое значение
• Методы селекции и их генетические основы
• Методы выведения новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов

Как развивать отрасль

Авторы «Селекции 2.0» уверены, что положение дел в индустрии угрожает превращением России в «мировую грядку» — центр низкомаржинального, экономически нестабильного и экологически вредного производства, которое глубоко зависит от государственных субсидий. И чтобы этого избежать, селекции и семеноводству нужна структурная трансформация.

Примером нового подхода к развитию отрасли, ориентированного на повышение конкурентоспособности российского агросектора, стало предписание ФАС России по сделке слияния Bayer-Monsanto. Регулятор согласовал слияние, но выставил Bayer ряд условий. Агрогиганта обязали безвозмедно передать российским аграриям генетический материал и технологии для вывода собственных сортов и гибридов и провести тренинги для получателей. При поддержке Bayer также был создан учебно-научный центр биотехнологии растений для обучения передовым селекционным методам.

Выполнение предписания контролирует специально созданный для этих целей на базе «Вышки» Центр технологического трансфера. Одним из специальных проектов Центра, реализованных совместно с партнерами, стала «Селекция 2.0».

Авторы проекта предложили десять основных шагов, которые должны обеспечить селекционеров инвестициями, а сельское хозяйство — отечественными семенами. Речь в первую очередь о переводе отрасли на рыночные рельсы.

Помочь развитию сильных компаний из частного сектора — самый очевидный путь, чтобы преодолеть зависимость от иностранных сортов и гибридов, полагает помощник премьер-министра России и бывший глава ФАС Игорь Артемьев. «Только такие игроки имеют шанс выдержать конкуренцию с зарубежными поставщиками, которые все чаще предлагают не просто генетический материал (семена), а готовые пакетные решения», — отмечает Артемьев.

Господдержку нужно направить на создание «вертикально-интегрированных национальных лидеров», говорится в докладе. Такие компании не только будут заниматься селекцией и семеноводством, но смогут продавать собственные пакетные решения — так же, как это делают глобальные игроки.

Кроме того, авторы исследования предлагают создать несколько междисциплинарных образовательных центров для подготовки селекционеров, биотехнологов и биоинформатиков. А также переориентировать научные учреждения на потребности бизнеса, сформировать собственную базу данных генетических коллекций, разработать новые программы и принять единую стратегию селекции на срок до 2030 года.

Вдобавок понадобится обновить нормативное поле по целому ряду направлений — от защиты прав интеллектуальной собственности до трекинга семенного материала на рынке.

Алексей Иванов, директор Института права и развития ВШЭ-Сколково, директор Антимонопольного центра БРИКС:

«Одна из фундаментальных проблем, которую мы выявили в ходе исследования — это отсутствие нормально работающей рыночной цепочки в селекционно-семеноводческой отрасли нашей страны.

Мы видим, что государственные НИИ, являющиеся, например, держателями патентов в отношении ключевых сортов пшеницы, получают в общей сложности в год порядка 120 млн руб. роялти, при том, что товарной пшеницы у нас выращивают на 800 млрд руб.

Этот аномально низкий размер лицензионных отчислений, перераспределяемых от производителей селекционерам, объясняется, в числе прочего, низкой включенностью государственных учреждений в рынок, что в целом нормально для постсоветских научных организаций.

Но прикладная селекция — это давно не наука. Это технологический бизнес, который должен работать в рыночной конкурентной логике, динамично улавливать спрос со стороны аграриев. ГосНИИ — это не лучшая форма для такой работы».

Подпишитесь на наш «Зеленый» канал в Telegram. Публикуем свежие исследования, эко-новости и советы, которые помогут жить, не вредя природе.

Черешневые сады Франции

А вот для южной Франции Иван Владимирович вывел несколько сортов черешни. Считается, что именно его черешня самая плодоносная и выносливая. Её урожай настолько обилен, что уже много лет в городе Сегет (Франция) устраивается Фестиваль черешни. Первый майский урожай по традиции отправляют президенту страны. А на фестивале можно не только попробовать все сорта черешни, но и выпить черешневое пиво, принять участие в соревнованиях по плеванию черешневых косточек, отведать черешневое мороженое, салат с черешней, а также рыбу и мясо с черешневым гарниром!

Вишня «Плодородная Мичурина», занимавшая значительные площади в США — выведена Мичуриным в 1890 году

Кстати, профессор Франк Мейер не сдался и через несколько лет повторил предложение о переезде: работа в Квебеке, зарплата 8 тысяч долларов, прекрасные условия для научных исследований. Но снова получил отказ.

Ученые-селекционеры и их достижения

Издавна целью селекции является выведение новых видов, вбирающих лучшие характеристики прежних сортов. У одних растений избираются их вкусовые качества, у других — красивая форма, цвет или урожайность. И в результате скрещивания получаем совершенные виды. Но поистине поражают необыкновенные сорта, ставшие воплощением фантазии селекционеров. Это персиковидный или ананасный абрикос, сахарная кукуруза, помидор с запахом лимона, желтый арбуз с привкусом манго и грейпфрут, возникший в результате союза апельсина и помело. Грейпл представляет собой гибрид яблока и винограда. А цветная капуста с брокколи подарили нам капусту романеско, похожую на букет цветов или фантастические кораллы.

Российский селекционер — это человек, преимущественно работающий в сфере сельского хозяйства. Именно благодаря трудам этих ученых удалось повысить урожайность зерновых культур в несколько раз.

Несомненно, известнейшим русским селекционером является Иван Мичурин. Ученому удалось вывести множество сортов плодово-ягодных культур, а также быть учителем, имеющим многих последователей. Именно благодаря трудам этого человека стало возможным развитие садоводства в Сибири.

Большой вклад в селекцию животных внес русский ученый Иванов. Путем скрещивания ему удалось вывести племенные породы. Позже на этой основе были созданы белая степная свинья и рамбулье асканийский.

Благодаря ученым Четверикову и Кольцову стала развиваться генетика — молекулярная и мутационная, что позже сыграло роль в становлении селекции.

Ученым-селекционерам удалось вывести новые сорта культур, способные расти в, казалось бы, непригодных для этого условиях. Устойчивые к морозу или засухе сорта способны не только расти, но и давать урожай. Этим также можно пополнить список многочисленных достижений селекции.

Селекционер — это человек способный подарить нам чудо. И ради создания нового удивительного вида растения либо животного ученые готовы посвятить этим трудам всю свою жизнь.

История

Селекция растений началась с оседлого земледелия и, в частности, с одомашнивания первых сельскохозяйственных растений, практика которой, по оценкам, насчитывает от 9000 до 11000 лет. Первоначально первые фермеры просто отбирали пищевые растения с особыми желательными характеристиками и использовали их в качестве предшественников для последующих поколений, что привело к накоплению ценных свойств с течением времени.

Технология прививки применялась в Китае до 2000 г. до н.э.

К 500 г. до н.э. прививка была хорошо развита и практиковалась.

Грегор Мендель (1822–1884) считается «отцом генетики ». Его эксперименты с гибридизацией растений привели к установлению им законов наследования . Генетика стимулировала исследования по улучшению растениеводства за счет селекции растений.

Современное растениеводство — это прикладная генетика, но ее научная основа шире и охватывает молекулярную биологию , цитологию , систематику , физиологию , патологию , энтомологию , химию и статистику ( биометрию ). Также была разработана собственная технология.

Крупноплодные сорта клубники

Клубника с крупными сладкими ягодами – мечта каждого садовода. Хочется посадить хотя бы несколько кустов, чтобы насладиться в полной мере сладостью и ароматом.

Виктория

Сорт Виктория насчитывает историю длиной более чем в сотню лет. Именно Виктории приписывают родоначальство многих других сортов.

На высоком крупном кусте с темной глянцевой листвой вызревают крупные насыщенно-красные ягоды с розовой мякотью, очень сладкие. К сожалению, ягоды в свежем виде не хранятся, Виктория – сорт предназначенный для консервации или употребления в пищу сразу после сбора. Сорт устойчив к холодам, болезням и вредителям.

Максим

Среднеспелый сорт, второе название которого – Гигантелла – говорит само за себя. Ягоды очень крупные, до 110 г, с небольшим гребнем в нижней части. Плодоношение продолжается с июня до конца августа.

Куст мощный, раскидистый, с большим количеством усов, что позволяет размножать клубнику без семян. Обладает высоким иммунитетом, растет и хорошо плодоносит на одном месте 6-8 лет. Очень требовательна к условиям выращивания, составу почвы, нуждается в подкормках.

Лорд

На кустах до полуметра высотой формируется большое количество усов. На крепких длинных цветоносах зреют крупные ягоды, которые, под собственным весом, опускаются к земле. Ягоды тупоконической формы обладают максимально высокими вкусовыми качествами, весят около 100 г каждая, за сезон с одного куста при должной обработке удается собрать до 5 кг.

Плохая (сырая, пасмурная) погода отрицательно сказывается на вкусовых качествах ягод – они не набираются сладости. Крупные плоды лучше дополнительно подвязывать. Чтобы урожайность была высокой следует проводить необходимые агротехнические мероприятия.

Дивная

Высокие крепкие кусты с большим количеством листьев и усов дают хороший урожай – 1-1,2 кг с куста. Ягоды крупные, тупоконические, темно-вишневые, сладкие с кислинкой. Мякоть сочная, но снаружи ягоды сухие, хорошо транспортируются.

Дарселект

Сорт родом из Франции. Характеризуется образованием мощных крупных кустов, с хорошим облиствлением, но не большим количеством усов. Овальные или округлые ягоды весят около 50 г, урожайность – 1 кг с куста, хотя плодоношение длится не более двух недель.

Ягоды имеют красновато-оранжевую окраску и особый, очень богатый сложный вкус. Они хорошо хранятся и транспортируются. На зиму посадки нужно укрывать, дитя французской селекции плохо переносит морозы и возвратные заморозки, при недостатке влаги ягоды становятся мелкими, теряют вкусовые качества.

Фестивальная

Российский сорт с высокими стеблями характеризуется средними показателями урожайности. Характерная удлиненно-овальная форма ягод отличает от других сортов.

Плоды сладковатые, но заметна кислинка. Срок жизни – около 4 лет, требовательна к уходу.

Мальвина

Результат немецкой селекции относится к поздним сортам. Кусты высокие, не очень раскидистые, усов не много. Ягоды тупоконические, алые, расположены на коротких цветоносах и скрыты в листьях. Плоды имеют приятный десертный вкус, хорошо хранятся и транспортируются. Сорт не требователен, устойчив к засухе, хорошо переносит морозы, но случается, что вместо ягод на цветоносах формируются листья.

Галя чив civ

Итальянский сорт с крупными раскидистыми кустами. Цветоносы крепкие, длинные. На них вызревают красновато- оранжевые крупные глянцевые ягоды, сладкие, сахаристые, очень ароматные, но урожайность низкая (0,3-0,8 кг с куста).

Камароза

Калифорнийский сорт чаще выращивают в теплицах, хотя он подходит и для открытого грунта. Ягоды крупные, красные, одинаковой формы и размера, сладкие, десертные.

Мармелада

Кусты крупные, но очень компактные, что делает выращивание удобным. Обильно цветет, период бутонизации длится долго. Образует много усов.

Ягоды округлой формы с вытянутым носиком или гребнем, красные, со сладким, немного приторным вкусом. Урожайность высокая (1,2 кг с куста), хорошо переносит засуху, не боится морозов. Избыточная влажность отрицательно сказывается на вкусе ягод, подвержена заболеваниям.

Соната

На кустах мало листьев и усов. Цветоносы короткие, не видны из-за зелени, которая защищает цветы от возвратных заморозков.

Ягоды крупные, широкоокнические, ярко-красные, с отличными вкусовыми качествами. Урожайность высокая.