Селекционер

Материал команды id065 13 журавликов - творческий тур ДОО по Биологии 2007 "Незнакомая биология"

Профессия Селекционер.

Данная профессия тесно связана с разделом биологии генетикой.

Селекцией (произошло от лат. "selectio") называется целенаправленное скрещивание животных и растений для выведения потомства с заранее известными свойствами. Селекционеры используют знания генетики для предсказания возможных признаков потомства. Их работа заключается в разведении редких видов животных, создании гибридов растений, а также получении новых пород и сортов живых существ.

Главной целью селекционера является получение как можно большего количества существ с ценными для человека свойствами – например, красивым мехом или устойчивостью к морозам – и последующее увеличение числа этих особей. Для этого необходимо отобрать родительские существа, обладающие определенными генетическими признаками, сочетание которых позволит создать особи, обладающие желаемым фенотипом.

Все современные сорта растений и породы животных, без которых немыслима современная цивилизация, созданы человеком благодаря селекции. В наше время перед селекцией стоят громадные задачи по созданию новых высокопродуктивных пород животных и сортов растений, приспособленных к условиям современного индустриального сельского хозяйства, а также нужных человеку штаммов микроорганизмов.

История селекции растений. Еще с древних времен, когда люди перешли от собирательства к сельскохозяйственной деятельности, было замечено, что растения, прорастающие из более крупных зерен, вырастают большими и плодовитыми. Селекционеры древности создали прекрасные сорта плодовых растений, винограда, многие сорта пшеницы, бахчевых культур. Но значительное влияние на развитие селекции растений оказала работа западно-европейских селекционеров-практиков 18 века, например, английских ученых Галлета, Ширефа, немецкого ученого Римпау. Они создали несколько сортов пшеницы, разработали способы выведения новых сортов. В 1774 под Парижем основана селекционная фирма «Вильморен», селекционеры которой первыми стали оценивать отбираемые растения по потомству. Им удалось вывести сорта сахарной свёклы, которые содержали почти в 3 раза больше сахара, чем исходные. Эта работа доказала огромное влияние селекции на изменение природы растений в нужную человеку сторону. С развитием капитализма в конце 18 - начале 19 веков в Европе и Северной Америке возникают промышленные семенные фирмы и крупные селекционно-семеноводческие предприятия; зарождается промышленная селекция растений, на развитие которой большое влияние оказали достижения ботаники, микроскопической техники и многих других областей науки.

История селекции животных. Все современные домашние животные произошли от диких предков. Процесс превращения диких животных в культурные формы называют одомашниванием. Главным фактором одомашнения служит искусственный отбор организмов, отвечающих требованиям человека. Если самка первобытного тура-предка современного крупного рогатого скота продуцировала лишь десятки или сотни килограммов молока, необходимые ей для кормления теленка, то отдельные коровы современных пород дают до 15000 кг молока за лактацию, т. е. за период между отелами. Для животных первым условием, а вместе с тем и показателем одомашнивания было создание (путем отбора) особей, способных к контактам с человеком, к сосуществованию с ним. Человек изменял поведение животных, превращая их из диких в домашних. В условиях естественной природы одомашненные формы существовать, как правило, не могут. Выращивались детёныши диких животных, каким-либо образом попавшие к человеку. Среди них преимущественно выживали те, кто вёл себя наименее агрессивно по отношению к человеку, кто легко размножался в неволе. Отбор, который проводил человек, сначала был бессознательным – больше ценились и сохранялись лучше животные. Впоследствии отбор становится методическим, человек хочет получать потомство от лучших производителей.

Широкое одомашнивание начинается с VIII–VI тыс. до н. э. Именно тогда человек вовлек в культуру подавляющее большинство животных. Некоторые виды животных были одомашнены значительно позднее. Так, кроликов люди стали разводить лишь в Средневековье, сахарную свеклу стали возделывать как полевое сахарное растение только в XIX в., а мяту – XX в. В наше время человек для удовлетворения своих потребностей продолжает одомашнивать новые виды животных и растений. Для получения высококачественной пушнины в ХХ столетии создана новая отрасль животноводства – пушное звероводство. Несомненно, человек в дальнейшем будет вовлекать в одомашнивание все новые виды животных и растений. Для успешной работы селекционеру необходимо сортовое разнообразие исходного материала. С этой целью Н.И. Вавиловым была собрана коллекция сортов культурных растений и их диких предков со всего земного шара. К 1940 году во Всесоюзном институте растениеводства насчитывалось 300 тыс. образцов. В настоящее время коллекция пополняется и является основой для работ по селекции любой культуры.

Методы селекции. Ненаправленный мутагенез. Этот метод заключается в подвергании родительского организма воздействию мутагенов – веществ или излучений, изменяющих генетический код существа. После получения потомства происходит отбор дочерних организмов с целью найти нужные, обладающие полезными признаками. Например, колхицин разрушает веретено деления, в результате чего появляется полиплоидное потомство. Полиплоидные растения обычно урожайнее и жизнеспособнее.

Гетерозис В 1905 году американец Д. Шелл проводил опыты по самоопылению кукурузы. Как известно, при самоопылении и близкородственном скрещивании множество полезных признаков теряется, и организмы становятся все менее жизнеспособными. Даже термин для этого придумали – «инбридинг». Уже в третьем самоопыленном поколении урожайность снизиласть в два раза. И тут Шелл скрестил два самых хилых растений из разных чистых линий – и получил кукурузу, которая по мощности и урожайности превосходила не только родительские организмы, но и далеких предков, с которых началось самоопыление. Это явление называется «гибридной силой» или «гетерозисом». Открытие позволило гораздо увеличить количество запасов еды с той же площади земли.

Успехи селекции Увеличение производства сельскохозяйственной продукции, как в мире, так и в нашей стране базируется на использовании потенциала сортов растений и пород животных, полученных в процессе селекции. Другими словами, наше благополучие напрямую связано с уровнем развития и эффективностью селекции, что и определяет ее особую значимость для человечества. За последние 100 лет селекция достигла поразительных успехов. Урожайность зерновых повысилась на порядок: сегодня в развитых странах до 100 ц/га пшеницы, риса, кукурузы. По новым сортам картофеля зарегистрирован рекордный урожай почти в 1000 ц/га, т. е. в четыре раза выше среднего по возделываемым сортам. Близкая картина наблюдается и по другим культурам. Сравнение средних и рекордных урожаев свидетельствует лишь о тех резервах, которые заложены в новых сортах и могут быть реализованы при совершенствовании технологий возделывания растений. Это также свидетельствует о том, что селекция имеет огромные перспективы в деле наращивания продовольственного потенциала. Мощное развитие животноводства за последние десятилетия привело к появлению выдающихся пород животных. Продуктивность привела к появлению выдающихся пород и достигла 8–10 тыс. кг молока в год. Новый сибирский тип российской мясошерстной породы овец отличается высокой мясной и шерстной продуктивностью. Средняя масса баранов составляет 110–130 кг, средний настриг шерсти в чистом волокне 6–8 кг. Лучшие породы кур дают по 400 яиц в год на несушку, а бройлерные цыплята достигают массы 2,5–3 кг за неделю. 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. Методы гормональных воздействий и трансплантации позволяют получить от лучших коров десятки зигот в год и выращивать их в коровах, имеющих более низкую племенную ценность. Вся система управляется из единого информационного центра. Такая широкомасштабная селекция позволяет повысить показатель для таких медленно размножающихся животных, как крупный рогатый скот. Селекционер, создающий новые сорта растений и пород животных, – это, прежде всего, ученый, в совершенстве владеющий знаниями генетики, систематики, физиологии и многих других наук. Кроме того, это, образно говоря, художник, создающий вначале абстрактный образ будущего сорта растений или породы животных и только после этого приступающий к его реальному воплощению. Сочетание таких двух качеств в одном человеке является довольно редким явлением, поэтому выдающихся селекционеров, создавших лучшее сорта растений или породы животных, знают повсеместно.

Наиболее известные российские селекционеры-растениеводы: А.П. Шехурин и В.Н. Мамонтова – по яровой пшенице; П.П. Лукьяненко и В.Н. Ремесло – по озимой пшенице; М.И. Хаджинов и Г.С. Галлеев – по кукурузе; В.С. Пустовой – по подсолнечнику. М.Ф. Иванов, Н.С. Батурин, В.А. Струнников внесли крупный вклад в создание новых пород животных.

Источники:

http://www.do.rksi.ru/library/courses/bio10/lec3_3_1.dbk

http://www.do.rksi.ru/library/courses/bio10/lec3_3_2.dbk

http://www.do.rksi.ru/library/courses/bio10/lec3_3_3.dbk

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F

http://combatavia.info/30/randomselection.htm

Книга «Я познаю мир: генетика» (изд. АСТ).