В биологии выделяют классические методы селекции растений, то есть создания новых сортов и улучшения старых. Это массовый и индивидуальный отбор, инбридинг (близкородственное скрещивание), перекрестное опыление, получение полиплоидов, отдаленная гибридизация. Также активно используется экспериментальный мутагенез и соматические мутации. При этом в практических целях имеет значение, какие особенности отличают их друг от друга.
Краткое описание
При групповой выборке сорта выбираются по фенотипу. Осуществляется совместный посев отобранных видов. Следующие поколения выращиваются, чтобы поддерживать чистоту уже существующих.
Такая методика считается самой древней. Ученые говорят о ее применении с момента перехода человечества к оседлому образу жизни. Позднее она усовершенствовалась в направлении самого процесса. На эффективность влияют следующие факторы:
- Гены, контролирующие определенный признак.
- Наследуемость основных свойств.
- Взаимодействие генотипа с окружающей средой.
- Величина исходного образца.
Применяется современными селекционерами и индивидуальная подборка, подразумевающая выбор пород, предназначенных для отдельного размножения. Исходные особи неоднократно проверяют по потомству. Худшие штаммы выбраковываются.
Инбридинг и перекрестное опыление
Под близкородственным понимается соединение близких друг к другу форм в пределах определенной популяции. Его применяют при самоопылении перекрестноопыляемых растений. Как пример — получение чистой линии кукурузы.
Суть метода — в принудительном самоопылении. Оно происходит так:
- Сначала срываются метелки с выбранных видов.
- Рыльца пестиков обрабатываются пыльцой того же цветка.
В качестве исходных форм применяются брат и сестра или родители с потомством. Такой процесс аналогичен самоскрещиванию.
Преимущество метода в переходе рецессивных, неблагоприятных генов у гибридов в гомозиготное состояние. В результате чего жизнеспособность резко снижается. Во время селекционной работы над скрещиванием дигибридных семян соединяются чистые линии.
Перекрестный тип можно кратко охарактеризовать как перенос оплодотворяемого материала из пыльников в репродуктивный орган цветковых. Описываемый способ позволяет сочетать свойства различных исходных сортов.
Получение полиплоидов
Полиплодия помогает селекционерам создавать новые виды растений. Суть заключается в увеличении числа изначального хромосомного набора. В результате увеличивается размер не только отдельных клеток, но и всего организма.
В XIX столетии ученые доказали, что большее количество хромосом позволяет улучшить стойкость плода к патогенным микроорганизмам. Это объясняется сохранением целостности остальных гомологичных клеток в случае повреждения одной.
Важное достижение биологов того времени — объяснение возникновения полиплоидных организмов. Они назвали несколько основных причин:
- Нерасхождение хроматид при митозе.
- Неоконченное митотическое деление — чаще всего так появляется тетраплоид.
Кроме того, исследователям удалось узнать о ценных хозяйственных свойствах растений, выращенных таким способом. Полученные знания стали основанием для использования полиплоидизации в растениеводстве с целью создания селекционного материала.
Дополнительные методы
Отдаленная гибридизация подразумевает скрещивание организмов, относящихся к разным разновидностям. Ее принято подразделять на межвидовую и межродовую.
Пример первой — соединение мягкой пшеницы с твердой. Она применяется для создания форм, сочетающих свойства скрещиваемых родов. Второй вариант более трудный, причиной чему является нескрещиваемость различных видов цветов.
Экспериментальный мутагенез — изменение нуклеотидной последовательности ДНК, приводящая к мутированию. Впервые он был применен Г. С. Филипповым с целью получения мутантов дрожей.
Соматические мутации проявляются мозаично. Особи, несущие участки мутантной ткани, называются мозаиками. Их почковая разновидность появляется в мерисистемных клетках точки роста стебля. Развившийся побег будет полностью иметь мутантные признаки.
Биологи выделяют несколько способов селекции растений. Они позволяют создавать новые сорта и улучшать старые.
