Селекция растений

сортов растений, штаммов микроорганизмов. В основе селекции лежат такие методы,

как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика.

особо выделял значение изучения сортового, видового и родового разнообразия культур;

изучения наследственной изменчивости; влияния среды на развитие интересующих селекционера признаков; знаний закономерностей наследования признаков при гибридизации; особенностей селекционного процесса для само- или перекрестноопылителей; стратегии искусственного отбора.

закрепленными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками.

условиям, поэтому в каждой зоне нашей страны имеются специализированные сортоиспытательные

станции и племенные хозяйства для сравнения и проверки новых сортов и пород.
Для успешной работы селекционеру необходимо сортовое разнообразие исходного материала.
Во Всесоюзном институте растениеводства Н.И. Вавиловым была собрана коллекция сортов культурных растений и их диких предков со всего земного шара, которая в настоящее время пополняется и является основой для работ по селекции любой культуры.

Различают две основные формы искусственного отбора: массовый и индивидуальный.

подсолнечник).
В этом случае сорт представляет собой популяцию, состоящую из

гетерозиготных особей, и каждое семя обладает уникальным генотипом.
С помощью массового отбора сохраняются и улучшаются сортовые качества, но результаты отбора неустойчивы в силу случайного перекрестного опыления.

горох). В этом случае потомство сохраняет признаки родительской формы, является

гомозиготным и называется чистой линией.
Чистая линия - потомство одной гомозиготной самоопыленной особи. Так как постоянно происходят мутационные процессы, то абсолютно гомозиготных особей в природе практически не бывает.
Мутации чаще всего рецессивны. Под контроль естественного и искусственного отбора они попадают только тогда, когда переходят в гомозиготное состояние.

любое растение в течение его жизни действует комплекс факторов окружающей

среды, и оно должно быть устойчивым к вредителям и болезням, приспособлено к определенному температурному и водному режиму.

перекрестноопыляемых растений.
Для инбридинга подбирают такие растения, гибриды которых дают

максимальный эффект гетерозиса. Такие подобранные растения в течение ряда лет подвергаются принудительному самоопылению.
В результате инбридинга многие рецессивные неблагоприятные гены переходят в гомозиготное состояние, что приводит к снижению жизнеспособности растений, к их «депрессии».
Затем полученные линии скрещивают между собой, образуются гибридные семена, дающие гетерозисное поколение.

и свойств превосходят родительские формы.
Гетерозис характерен для гибридов первого

поколения, первое гибридное поколение дает прибавку урожая до 30%. В последующих поколениях его эффект ослабляется и исчезает.
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 больше эффект гетерозиса.

вид взаимодействия аллельных генов, при котором гетерозиготы превосходят по своим

характеристикам (по массе и продуктивности) соответствующие гомозиготы.
Начиная со второго поколения гетерозис затухает, так как часть генов переходит в гомозиготное состояние.
Аа × Аа
АА   2Аа   аа

при селекции пшеницы поступают следующим образом. У цветков растения одного

сорта удаляются пыльники, рядом в сосуде с водой ставится растение другого сорта, и растения двух сортов накрываются общим изолятором.
В результате получают гибридные семена, сочетающие нужные селекционеру признаки разных сортов.

более крупные плоды и семена.
Многие культуры представляют собой естественные полиплоиды:

пшеница, картофель, выведены сорта полиплоидной гречихи, сахарной свеклы.
Виды, у которых кратно умножен один и тот же геном, называются автополиплоидами.
Классическим способом получения полиплоидов является обработка проростков колхицином. Это вещество блокирует образование микротрубочек веретена деления при митозе, в клетках удваивается набор хромосом, клетки становятся тетраплоидными.

стерильны, так как у них нарушается мейоз (два гаплоидных набора

хромосом разных видов не могут конъюгировать) и, следовательно не образуются гаметы.

году советским ученым Г.Д. Карпеченко.
Он поступил следующим образом. Вначале

скрестил редьку (2n = 18) и капусту (2n = 18). Диплоидный набор гибрида был равен 18 хромосомам, из которых 9 хромосом были «редечными» и 9 — «капустными».
Полученный капустно-редечный гибрид был стерильным, поскольку во время мейоза «редечные» и «капустные» хромосомы не конъюгировали.

полиплоид стал иметь 36 хромосом, при мейозе «редечные» (9 + 9) хромосомы

конъюгировали с «редечными», «капустные» (9 + 9) с «капустными».
Плодовитость была восстановлена.
Таким способом были получены пшенично-ржаные гибриды (тритикале), пшенично-пырейные гибриды и др.
Виды, у которых произошло объединение разных геномов в одном организме, а затем их кратное увеличение, называются аллополиплоидами.

Это использовал в своей работе еще И.В. Мичурин. С помощью

вегетативного размножения можно сохранить полезную соматическую мутацию. Кроме того, только с помощью вегетативного размножения сохраняются свойства многих сортов плодово-ягодных культур.

и на использовании химических мутагенов. Мутагены позволяют получить большой спектр

разнообразных мутаций. Сейчас в мире созданы более тысячи сортов, ведущих родословную от отдельных мутантных растений, полученных после воздействия мутагенами.

Мичурин добивался изменения свойств гибрида в нужную сторону.
Например, если

у гибрида нужно было улучшить вкусовые качества, в его крону прививались черенки с родительского организма, имеющего хорошие вкусовые качества, или гибридное растение прививали на подвой, в сторону которого нужно было изменить качества гибрида.
И.В. Мичурин указывал на возможность управления доминированием определенных признаков при развитии гибрида. Для этого на ранних стадиях развития необходимо воздействие определенными внешними факторами.
Например, если гибриды выращивать в открытом грунте, на бедных почвах повышается их морозостойкость.