Dies ist die Wissenschaft der Schaffung neuer und der Verbesserung bestehender Tierrassen, Pflanzensorten und Mikroorganismenstämme. Die Auswahl basiert auf Methoden wie Hybridisierung und Selektion. Die theoretische Grundlage der Selektion ist die Genetik.

Um die Probleme der Auswahl erfolgreich zu lösen, hat Akademiker N.I. Vavilov betonte insbesondere die Bedeutung der Untersuchung der Sorten-, Arten- und Gattungsvielfalt von Nutzpflanzen; Untersuchung der erblichen Variabilität; der Einfluss der Umwelt auf die Entwicklung von Merkmalen, die für den Züchter von Interesse sind; Kenntnis der Vererbungsmuster von Merkmalen während der Hybridisierung; Merkmale des Auswahlverfahrens für Selbst- oder Fremdbestäuber; Künstliche Selektionsstrategien.

Rassen, Sorten, Stämme— vom Menschen künstlich geschaffene Populationen von Organismen mit erblich festgelegten Merkmalen: Produktivität, morphologische, physiologische Merkmale.

Jede Tierrasse, jede Pflanzensorte und jeder Mikroorganismenstamm ist an bestimmte Bedingungen angepasst. Daher gibt es in jeder Zone unseres Landes spezialisierte Sortenprüfstationen und Zuchtbetriebe zum Vergleichen und Testen neuer Sorten und Rassen.

Für erfolgreiche Arbeit der Züchter braucht Sortenvielfalt Quellenmaterial. Am All-Union Institute of Plant Growing N.I. Vavilov hat eine Sortensammlung zusammengestellt Kulturpflanzen und ihre wilden Vorfahren aus der Umgebung Globus, das derzeit aufgefüllt wird und die Grundlage für die Arbeit an der Auswahl jeder Kultur ist.

Die von N.I. identifizierten Ursprungszentren der Kulturpflanzen. Wawilow

Herkunftszentren	Standort	Kulturpflanzen
1. Südasiatischer Tropentyp	Tropisches Indien, Indochina, südostasiatische Inseln	Reis, Zuckerrohr, Zitrusfrüchte, Auberginen usw. (50 % Kulturpflanzen)
2. Ostasiatisch	Zentral- und Ostchina, Japan, Korea, Taiwan	Sojabohnen, Hirse, Buchweizen, Obst- und Gemüsepflanzen – Pflaume, Kirsche usw. (20 % der Kulturpflanzen)
3. Südwestasiatisch	Kleinasien, Zentralasien, Iran, Afghanistan, Südwestindien	Weizen, Roggen, Hülsenfrüchte, Flachs, Hanf, Rüben, Knoblauch, Weintrauben usw. (14 % der Kulturpflanzen)
4. Mittelmeer	Länder am Mittelmeer	Kohl, Zuckerrüben, Oliven, Klee (11 % der Kulturpflanzen)
5. Abessinier	Abessinisches Hochland von Afrika	Hartweizen, Gerste, Bananen, Kaffeebaum, Sorghum
6. Mittelamerikanisch	Südmexiko	Mais, Kakao, Kürbis, Tabak, Baumwolle
7. Südamerikanisch	Westküste Südamerikas	Kartoffeln, Ananas, Chinarinde

Die reichsten Kulturen sind die antiken Zivilisationszentren. Dort fand die früheste bäuerliche Kultur statt und schon seit längerer Zeit werden künstliche Züchtungen und Selektionen von Pflanzen durchgeführt.

Die klassischen Methoden der Pflanzenzüchtung waren und sind Hybridisierung und Selektion. Es gibt zwei Hauptformen der künstlichen Selektion: Massenselektion und individuelle Selektion.

Massenauswahl

Massenauswahl Wird bei der Auswahl fremdbestäubter Pflanzen (Roggen, Mais, Sonnenblumen) verwendet. In diesem Fall handelt es sich bei der Sorte um eine Population, die aus heterozygoten Individuen besteht und jeder Samen einen einzigartigen Genotyp aufweist. Mit Hilfe der Massenselektion werden die Sortenqualitäten erhalten und verbessert, die Ergebnisse der Selektion sind jedoch aufgrund zufälliger Fremdbestäubung instabil.

Individuelle Auswahl

Individuelle Auswahl Wird bei der Auswahl selbstbestäubender Pflanzen (Weizen, Gerste, Erbsen) verwendet. In diesem Fall behält der Nachwuchs die Merkmale der Elternform, ist homozygot und wird als reine Linie bezeichnet. Klare Linie- die Nachkommen eines homozygoten selbstbestäubten Individuums. Da ständig Mutationsprozesse stattfinden, gibt es in der Natur praktisch keine absolut homozygoten Individuen. Mutationen sind meist rezessiv. Erst wenn sie homozygot werden, unterliegen sie der Kontrolle natürlicher und künstlicher Selektion.

Natürliche Selektion

Diese Art der Auswahl spielt bei der Auswahl eine entscheidende Rolle. Jede Pflanze wird im Laufe ihres Lebens von einer Reihe von Faktoren beeinflusst. Umfeld Außerdem muss es resistent gegen Schädlinge und Krankheiten sein und an ein bestimmtes Temperatur- und Wasserregime angepasst sein.

Inzucht (Inzucht)

In der Mitte befindet sich heterotischer Mais, links und rechts die Elternindividuen.

Dies nennt man Inzucht. Inzucht entsteht, wenn fremdbestäubte Pflanzen sich selbst bestäuben. Für die Inzucht werden Pflanzen ausgewählt, deren Hybriden Früchte tragen maximale Wirkung Heterosis. Solche ausgewählten Pflanzen unterliegen über mehrere Jahre hinweg einer erzwungenen Selbstbestäubung. Durch Inzucht werden viele rezessive ungünstige Gene homozygot, was zu einer Verringerung der Lebensfähigkeit der Pflanzen und zu ihrer „Depression“ führt. Dann werden die resultierenden Linien miteinander gekreuzt, es entstehen Hybridsamen, wodurch eine heterotische Generation entsteht.

Heterose(„Hybridkraft“) ist ein Phänomen, bei dem Hybriden ihren Elternformen in einer Reihe von Merkmalen und Eigenschaften überlegen sind. Heterose ist charakteristisch für Hybriden der ersten Generation; die erste Hybridgeneration führt zu einer Ertragssteigerung von bis zu 30 %. In nachfolgenden Generationen wird seine Wirkung schwächer und verschwindet. Der Heterosiseffekt wird durch zwei Haupthypothesen erklärt. Die Dominanzhypothese legt nahe, dass der Effekt der Heterosis von der Anzahl dominanter Gene im homozygoten oder heterozygoten Zustand abhängt. Je mehr Gene in einem Genotyp dominant sind, desto größer ist der Effekt der Heterosis.

R	♀AAbbCCdd	×	♂aaBBccDD
F 1	AaBbCcDd

Die Überdominanzhypothese erklärt das Phänomen der Heterosis durch den Überdominanzeffekt. Überdominanz- eine Art Interaktion allelischer Gene, bei der Heterozygoten in ihren Eigenschaften (in Gewicht und Produktivität) den entsprechenden Homozygoten überlegen sind. Ab der zweiten Generation lässt die Heterosis nach, da einige Gene homozygot werden.

Diploide Pflanzen (2 N= 16) und tetraploid (2 N= 32) Buchweizen.

Aa × Aa
AA 2Aa ahh

Fremdbestäubung von Selbstbestäubern ermöglicht die Kombination von Eigenschaften verschiedene Sorten. Gehen Sie beispielsweise bei der Weizenzüchtung wie folgt vor. Die Staubbeutel der Blüten einer Pflanze einer Sorte werden entfernt, eine Pflanze einer anderen Sorte wird daneben in ein Gefäß mit Wasser gestellt und die Pflanzen der beiden Sorten werden mit einem gemeinsamen Isolator abgedeckt. Dadurch werden Hybridsamen erhalten, die die vom Züchter gewünschten Eigenschaften vereinen verschiedene Sorten.

Methode zur Gewinnung von Polyploiden. Polyploide Pflanzen haben eine größere Masse an vegetativen Organen und größere Früchte und Samen. Viele Nutzpflanzen sind natürliche Polyploide: Weizen, Kartoffeln; polyploide Sorten Buchweizen und Zuckerrüben wurden gezüchtet.

Als Arten werden Arten bezeichnet, bei denen das gleiche Genom mehrfach vermehrt wird Autopolyploide. Klassischer Weg Um Polyploide zu erhalten, werden Sämlinge mit Colchicin behandelt. Diese Substanz blockiert die Bildung von Spindelmikrotubuli während der Mitose, der Chromosomensatz in den Zellen verdoppelt sich und die Zellen werden tetraploid.

Fernhybridisierung

Wiederherstellung der Fruchtbarkeit einer Kohl-Himbeer-Hybride: 1 - Kohl; 2 - Rettich; 3, 4 - Kohl-Himbeer-Hybride.

Fernhybridisierung ist die Kreuzung von Pflanzen, die dazu gehören verschiedene Typen. Entfernte Hybriden sind in der Regel unfruchtbar, da die Meiose gestört ist (zwei haploide Chromosomensätze verschiedener Arten können sich nicht verbinden) und daher keine Gameten gebildet werden.

Eine Technik zur Überwindung der Unfruchtbarkeit bei entfernten Hybriden wurde 1924 vom sowjetischen Wissenschaftler G.D. entwickelt. Karpetschenko. Er ging wie folgt vor. Zuerst habe ich den Rettich gekreuzt (2 N= 18) und Kohl (2 N= 18). Der diploide Satz des Hybrids bestand aus 18 Chromosomen, von denen 9 Chromosomen „selten“ und 9 „Kohl“ waren. Der resultierende Kohl-Rettich-Hybrid war steril, da während der Meiose die „seltenen“ und „Kohl“-Chromosomen nicht konjugiert wurden.

Als nächstes wird mit Hilfe von Colchicin G.D. Karpechenko verdoppelte den Chromosomensatz des Hybrids, der Polyploide begann während der Meiose 36 Chromosomen zu haben, „seltene“ (9 + 9) Chromosomen wurden mit „seltenen“ Chromosomen konjugiert, „Kohl“ (9 + 9) mit „Kohl“. Die Fruchtbarkeit wurde wiederhergestellt. Auf diese Weise wurden Weizen-Roggen-Hybriden (Triticale), Weizen-Weizengras-Hybriden usw. gewonnen. Arten, bei denen verschiedene Genome in einem Organismus vereint und dann mehrfach vermehrt wurden Allopolyploide.

Verwendung somatischer Mutationen

Zur Selektion vegetativ vermehrter Pflanzen werden somatische Mutationen genutzt. I.V. verwendete dies in seiner Arbeit. Mitschurin. Durch die Verwendung vegetative Vermehrung Es ist möglich, eine vorteilhafte somatische Mutation zu bewahren. Darüber hinaus bleiben die Eigenschaften vieler Obst- und Beerenarten nur durch vegetative Vermehrung erhalten.

Experimentelle Mutagenese

Basierend auf der Entdeckung der Auswirkungen verschiedener Strahlungen auf die Entstehung von Mutationen und der Verwendung chemischer Mutagene. Mutagene ermöglichen es, ein breites Spektrum unterschiedlicher Mutationen zu erhalten. Heutzutage wurden weltweit mehr als tausend Sorten geschaffen, die von einzelnen mutierten Pflanzen abstammen, die nach Einwirkung von Mutagenen gewonnen wurden.

Von I.V. vorgeschlagene Pflanzenzüchtungsmethoden. Mitschurin

Mit der Mentor-Methode I.V. Michurin versuchte, die Eigenschaften des Hybrids zu ändern die rechte Seite. Wenn es beispielsweise notwendig war, den Geschmack einer Hybride zu verbessern, wurden in ihre Krone Stecklinge eines Elternorganismus mit gutem Geschmack eingepfropft, oder Hybridpflanze auf einen Wurzelstock gepfropft, wodurch die Eigenschaften des Hybrids geändert werden mussten. I.V. Michurin wies auf die Möglichkeit hin, die Dominanz bestimmter Merkmale während der Entwicklung eines Hybriden zu kontrollieren. Um dies zu erreichen, ist es in den frühen Entwicklungsstadien notwendig, bestimmten externen Faktoren ausgesetzt zu sein. Zum Beispiel, wenn Hybriden angebaut werden offenes Gelände, auf kargen Böden erhöht sich ihre Frostbeständigkeit.

PLANEN

1) Was ist Auswahl?

2) Grundlegende Methoden für die Zucht.

b) Hybridisierung

c) Polyploidie

d) Mutagenese.

3) Anwendung der Auswahl.

a) B Landwirtschaft.

b) In der Tierhaltung.

4) Biotechnologie.

1. WAS IST AUSWAHL?

Das Wort „Auswahl“ kommt aus dem Lateinischen. „selectio“, 4ro übersetzt bedeutet „Wahl, Auswahl“. Selektion ist eine Wissenschaft, die neue Wege und Methoden zur Gewinnung von Pflanzensorten und deren Hybriden sowie Tierrassen entwickelt. Dies ist auch ein Zweig der Landwirtschaft, der sich mit der Entwicklung neuer Sorten und Rassen mit für den Menschen notwendigen Eigenschaften befasst: hohe Produktivität, bestimmte Produktqualitäten, Resistenz gegen Krankheiten, gute Anpassung an bestimmte Wachstumsbedingungen.

2. GRUNDLEGENDE IN DER ZÜCHTUNG ANWENDBARE METHODEN.

2. a. AUSWAHL.

Die Grundlage jeder Pflanzenart oder Tierrasse ist der Vorfahre. Sein Wert liegt in seiner Anhäufung im Genotyp.

viele Gene, die verursachen hohe Produktivität oder andere erforderliche Eigenschaften. Die Nachkommen eines herausragenden Vorfahren, der ihm im Phänotyp und Genotyp ähnelt, bilden Tier- oder Pflanzenlinien. Sie werden durch gezielte Selektion unterstützt. Die Selektion wird vor allem in der Tierhaltung eingesetzt, wo die Auswahl der Bullen eine vorrangige Rolle in der Zucht spielt. Die Leute sagen: „Der Produzent ist die halbe Herde.“

2.6. HYBRIDISIERUNG.

Unter Hybridisierung versteht man die Kreuzung von Organismen mit unterschiedlichen Erbanlagen. Dadurch entsteht ein neuer Organismus, der die erblichen Neigungen der Eltern vereint. Die erste Generation von Hybriden ist häufig durch Heterosis gekennzeichnet. Bei der Heterosis kommt es bei der Kreuzung von Organismen mit unterschiedlicher Vererbung zu einer biochemischen Anreicherung des Hybrids; In nachfolgenden Generationen lässt der Effekt der Heterosis allmählich nach. Bei vegetativ vermehrten Pflanzen (Kartoffeln, Obst usw.) Beerenkulturen) ist es möglich, Heterosis bei den Nachkommen zu festigen. Durch Hybridisierung werden wertvolle Formen von Pflanzen und Tieren gewonnen. Die Kreuzung von Individuen verschiedener Arten wird als Fernhybridisierung bezeichnet, die Kreuzung von Unterarten, Pflanzensorten oder Tierrassen als intraspezifische Hybridisierung. In der Tierwissenschaft (der Wissenschaft der Zucht, Fütterung, Haltung und ordnungsgemäßen Nutzung von Nutztieren) theoretische Grundlage Tierhaltung) unterscheiden zwischen tatsächlicher Hybridisierung und Kreuzung von Tieren, deren Nachkommen als Kreuzungen bezeichnet werden. Kreuzungen kreuzen sich leicht und bringen Nachkommen hervor.

Der Prozess der Hybridisierung, hauptsächlich natürlich, wurde vor sehr langer Zeit beobachtet. Hybriden aus der Kreuzung eines Pferdes mit einem Esel (Maultier, Maulesel) gab es bereits 2000 v. Chr. Künstliche Hybriden (durch Kreuzung von Nelken) wurden erstmals 1717 vom englischen Gärtner T. Fairchild gewonnen. Große Anzahl Hybridisierungsexperimente wurden von Charles Darwin durchgeführt.

Hybridisierung, insbesondere Formen und Sorten innerhalb einer Art, wird in der Pflanzenzüchtung häufig eingesetzt; die meisten Pflanzen wurden mithilfe der Hybridisierungsmethode erzeugt. moderne Sorten landwirtschaftliche Nutzpflanzen.

2.c.POLYPLOIDIE.

Im Jahr 1892 gründete der russische Botaniker I.I. Gerasimov untersuchte den Einfluss der Temperatur auf die Zellen der Grünalge Spirogyra und entdeckte ein erstaunliches Phänomen – eine Veränderung der Anzahl der Zellkerne in der Zelle. Nachdem er niedrigen Temperaturen oder Hypnotika (Chloroform und Chloralhydrat) ausgesetzt war, beobachtete er das Auftreten von Zellen ohne Kerne sowie mit zwei Kernen. Die ersten starben bald und Zellen mit zwei Kernen teilten sich erfolgreich. Bei der Zählung der Chromosomen stellte sich heraus, dass es doppelt so viele davon gab wie in gewöhnlichen Zellen. Somit wurde eine erbliche Veränderung entdeckt, die mit einer Mutation des Genotyps einhergeht, d.h. der gesamte Chromosomensatz einer Zelle. Man nennt es Polyploidie, und Organismen mit einer erhöhten Chromosomenzahl werden Polyiploide genannt.

Die Natur verfügt über gut etablierte Mechanismen, die den Erhalt der Konstanz des genetischen Materials gewährleisten. Jede Mutterzelle verteilt bei der Aufteilung in zwei Tochterzellen die Erbsubstanz streng gleichmäßig. Bei der sexuellen Fortpflanzung entsteht durch die Verschmelzung männlicher und weiblicher Gameten ein neuer Organismus. Um die Konstanz der Chromosomen bei Eltern und Nachkommen aufrechtzuerhalten, muss jeder Gamet die Hälfte der Chromosomenzahl einer normalen Zelle enthalten. Und tatsächlich kommt es zu einer Halbierung der Chromosomenzahl oder, wie Wissenschaftler es nennen, zu einer Reduktion der Zellteilung, bei der nur eines der beiden in jeder Keimzelle landet. homologe Chromosomen. Der Gamet enthält also einen haploiden Chromosomensatz – d. h. eines von jedem homologen Paar. Alle Körperzellen sind tief. Sie haben zwei Chromosomensätze, von denen einer aus dem Körper der Mutter und der andere aus dem Körper des Vaters stammt. Polyploidie wird erfolgreich in der Zucht eingesetzt.

2.g. Mutagenese.

In den 20er Jahren begann sich die Mutationsgenetik zu entwickeln – die Untersuchung des Auftretens von Mutationen, d.h. Solche Veränderungen in den Eigenschaften von Organismen werden vererbt. Mutationen treten in Keimzellen auf.

Der sowjetische Wissenschaftler N.I. Vavilov stellte fest, dass ähnliche Mutationsveränderungen bei verwandten Pflanzen auftreten, beispielsweise beim Weizen in der Ährenfarbe und der Markise. Dieses Muster wird durch die ähnliche Zusammensetzung der Gene in den Chromosomen verwandter Arten erklärt. Entdeckung von N.I. Vavilov erhielt den Namen des Gesetzes homologe Reihe. Auf dieser Grundlage lässt sich das Auftreten bestimmter Veränderungen bei Kulturpflanzen vorhersagen.

Die Variabilität von Organismen ist eine der wichtigsten Erscheinungsformen des Lebens. In der Natur gibt es keine zwei völlig ähnlichen Individuen. Unterschiede sind auf erbliche und äußere Faktoren zurückzuführen. Daher drückt sich die Variabilität von Organismen in zwei Formen aus: erblich und modifizierend.

Das Aussehen der Organismen um uns herum ist das Ergebnis einer komplexen Wechselwirkung zwischen ihrer erblichen Grundlage und Umweltfaktoren. Jede Pflanze drin unterschiedliche Bedingungen sieht anders aus. Beispielsweise haben Pflanzen in einem nassen Jahr große, fleischige Blätter und in einem trockenen Jahr kleine, dünne Blätter. Wenn die Blätter unter trockenen Bedingungen so groß blieben, würde eine übermäßige Verdunstung der Feuchtigkeit zu ihrem Absterben führen. Die Fähigkeit von Organismen, auf Veränderungen in der Umwelt zu reagieren, wird als Reaktionsnorm bezeichnet.

Die Modifikationsvariabilität spielt eine große Rolle bei der Erhaltung und Verbreitung der Art. Die Evolution erfolgt aufgrund erblicher Veränderungen, Mutationen und Rekombinationen erblicher Faktoren.

Im gleichen Organismus variiert die Stabilität der Gene: Ein Gen kann um ein Vielfaches häufiger mutieren als ein anderes. Unterschiede in der Mutabilität werden nicht nur zwischen verschiedenen Genen, sondern auch zwischen verschiedenen Formen der Art festgestellt. Die Mutationsneigung ist bei verschiedenen Arten unterschiedlich. Die Mutationshäufigkeit wird durch physiologische und biochemische Veränderungen beeinflusst, die in der Zelle unter dem Einfluss äußerer Bedingungen auftreten. Unter dem Einfluss bestimmter äußerer Faktoren erhöht sich die Zahl der Mutationen um das Hundertfache.

Mutationen treten in den Zellen jedes Gewebes eines vielzelligen Organismus auf. Wenn sie in Keimzellen entstehen, nennt man sie generativ; in Zellen anderer Gewebe nennt man sie telosomatisch. Der Wert einer Mutation variiert je nach Art der Fortpflanzung des Organismus. Generative Mutationen treten in den Embryonen der nächsten Generation auf, während somatische Mutationen nur in dem Individuum auftreten, in dem sie entstanden sind, und nicht an eine andere Generation vererbt werden.

Geschichte

Ursprünglich basierte die Selektion auf künstlicher Selektion, bei der eine Person Pflanzen oder Tiere mit Eigenschaften auswählt, die sie interessieren. Bis zum 16.-17. Jahrhundert erfolgte die Selektion unbewusst: Das heißt, ein Mensch wählte beispielsweise die besten und größten Weizensamen zur Aussaat aus, ohne zu glauben, dass er die Pflanzen in die gewünschte Richtung veränderte.

Erst im letzten Jahrhundert begann der Mensch, der die Gesetze der Genetik noch nicht kannte, bewusst oder gezielt die Selektion anzuwenden und die Pflanzen zu kreuzen, die ihn am meisten befriedigten.

Mit der Selektionsmethode kann ein Mensch jedoch keine grundlegend neuen Eigenschaften von gezüchteten Organismen erlangen, da durch die Selektion nur solche Genotypen identifiziert werden können, die bereits in der Population vorhanden sind. Um neue Rassen und Sorten von Tieren und Pflanzen zu erhalten, wird daher Hybridisierung eingesetzt, bei der Pflanzen mit wünschenswerten Merkmalen gekreuzt werden und anschließend aus den Nachkommen diejenigen Individuen ausgewählt werden, deren vorteilhafte Eigenschaften am ausgeprägtesten sind. Beispielsweise hat eine Weizensorte einen starken Stiel und ist resistent gegen Ablagerungen, während eine Sorte mit dünnem Stroh nicht von Stielrost befallen ist. Wenn Pflanzen zweier Sorten gekreuzt werden, treten bei den Nachkommen unterschiedliche Merkmalskombinationen auf. Sie wählen aber genau solche Pflanzen aus, die sowohl einen starken Strohhalm haben als auch nicht unter Stängelrost leiden. So entsteht eine neue Sorte.

Zucht und Genetik

Auswahl wie die Wissenschaft erst in den letzten Jahrzehnten Gestalt angenommen hat. Früher war es eher eine Kunst als eine Wissenschaft. Fähigkeiten, Kenntnisse und spezifische Erfahrungen, oft klassifiziert, waren Eigentum einzelner Bauernhöfe und wurden von Generation zu Generation weitergegeben. Nur dem Genie Darwin gelang es, all diese umfangreichen und unterschiedlichen Erfahrungen der Vergangenheit zusammenzufassen und die Idee der natürlichen und künstlichen Selektion als Hauptfaktor der Evolution neben Vererbung und Variabilität vorzubringen.
N. I. Vavilov So erstellen Sie einen Kurs über Genetik, Selektion und Saatgutproduktion // Vernalisierung. - 1939. - Nr. 1. - S. 131-135.

allgemeine Informationen

Die theoretische Grundlage der Selektion ist die Genetik, da es die Kenntnis der Gesetze der Genetik ist, die es ermöglicht, das Auftreten von Mutationen gezielt zu kontrollieren, die Ergebnisse von Kreuzungen vorherzusagen und Hybriden richtig auszuwählen. Durch die Anwendung genetischer Erkenntnisse konnten mehr als 10.000 Weizensorten auf der Grundlage mehrerer ursprünglicher Wildsorten geschaffen, neue Stämme von Mikroorganismen gewonnen werden, die Nahrungsproteine ​​absondern. medizinische Substanzen, Vitamine usw.

Zu den Aufgaben der modernen Züchtung gehört die Schaffung neuer und die Verbesserung bestehender Pflanzensorten, Tierrassen und Mikroorganismenstämme.

Langjährige Selektionsarbeit hat es ermöglicht, viele Dutzend Haushühnerrassen zu entwickeln, die sich durch hohe Eierproduktion, hohes Gewicht, leuchtende Farben usw. auszeichnen. Und ihr gemeinsamer Vorfahre ist das Bankerhuhn aus Südostasien. Auf russischem Territorium wachsen keine wilden Vertreter der Stachelbeergattung. Basierend auf den in der Westukraine und im Kaukasus vorkommenden Arten der verworfenen Stachelbeere wurden jedoch mehr als 300 Sorten gewonnen, von denen viele in Russland gute Früchte tragen.

Der herausragende Genetiker und Züchterakademiker N.I. Vavilov schrieb, dass Züchter bei ihrer Arbeit die folgenden Hauptfaktoren untersuchen und berücksichtigen sollten: die ursprüngliche Sorte und Artenvielfalt Pflanzen und Tiere; erbliche Variabilität; die Rolle der Umwelt bei der Entwicklung und Manifestation der vom Züchter gewünschten Merkmale; Vererbungsmuster während der Hybridisierung; Formen der künstlichen Selektion, die darauf abzielen, die notwendigen Merkmale zu isolieren und zu festigen.

Pflanzenzüchtung

Die Hauptmethoden der Züchtung im Allgemeinen und der Pflanzenzüchtung im Besonderen sind Selektion und Hybridisierung. Bei fremdbestäubten Pflanzen kommt eine Massenselektion von Individuen mit den gewünschten Eigenschaften zum Einsatz. Andernfalls ist es unmöglich, Material für die weitere Überquerung zu beschaffen. Auf diese Weise entstehen beispielsweise neue Roggensorten. Diese Sorten sind genetisch nicht homogen. Will man eine reine Linie, also eine genetisch homogene Sorte, erhalten, kommt die Einzelselektion zum Einsatz, bei der durch Selbstbestäubung Nachkommen von einem einzigen Individuum mit den gewünschten Eigenschaften gewonnen werden. Mit dieser Methode wurden viele Weizen-, Kohlsorten usw. gewonnen.

Um die vorteilhaften Erbeigenschaften zu festigen, ist es notwendig, die Homozygotie der neuen Sorte zu erhöhen. Manchmal wird zu diesem Zweck die Selbstbestäubung fremdbestäubter Pflanzen eingesetzt. In diesem Fall können sich die negativen Auswirkungen rezessiver Gene phänotypisch manifestieren. Der Hauptgrund dafür ist der Übergang vieler Gene in einen homozygoten Zustand. In jedem Organismus häufen sich nach und nach ungünstige mutierte Gene im Genotyp an. Sie sind meist rezessiv und manifestieren sich nicht phänotypisch. Wenn sie sich jedoch selbst bestäuben, werden sie homozygot und es kommt zu einer ungünstigen erblichen Veränderung. In der Natur werden in selbstbestäubenden Pflanzen rezessive mutierte Gene schnell homozygot, und solche Pflanzen sterben ab, da sie durch natürliche Selektion abgestoßen werden.

Trotz der ungünstigen Folgen der Selbstbestäubung wird sie häufig bei fremdbestäubten Pflanzen eingesetzt, um homozygote („reine“) Linien mit den gewünschten Merkmalen zu erzeugen. Dies führt zu einem Ertragsrückgang. Dann wird jedoch eine Kreuzbestäubung zwischen verschiedenen selbstbestäubenden Linien durchgeführt und dadurch werden in einigen Fällen ertragreiche Hybriden erhalten, die dies getan haben für den Züchter notwendig Eigenschaften. Hierbei handelt es sich um eine Methode der Interline-Hybridisierung, bei der häufig der Effekt der Heterosis beobachtet wird: Hybriden der ersten Generation zeichnen sich durch hohe Erträge und Widerstandsfähigkeit gegen nachteilige Einflüsse aus. Heterose ist charakteristisch für Hybriden der ersten Generation, die durch Kreuzung nicht nur verschiedener Linien, sondern auch verschiedener Sorten und sogar Arten entstehen. Der Effekt der heterozygoten (oder hybriden) Potenz ist nur in der ersten Hybridgeneration stark und nimmt in den folgenden Generationen allmählich ab. Der Hauptgrund für Heterosis ist die Beseitigung der schädlichen Manifestationen akkumulierter rezessiver Gene bei Hybriden. Ein weiterer Grund ist die Kombination dominanter Gene elterlicher Individuen in Hybriden und die gegenseitige Verstärkung ihrer Wirkungen.

Die experimentelle Polyploidie wird in der Pflanzenzüchtung häufig eingesetzt, da sich Polyploide unterscheiden schnelles Wachstum, große Größen und hohe Produktivität. Triploide Zuckerrüben, tetraploider Klee, Roggen und Hartweizen sowie hexaploider Brotweizen sind in der landwirtschaftlichen Praxis weit verbreitet. Künstliche Polyploide werden mit gewonnen Chemikalien, die die Spindel zerstören, wodurch sich die duplizierten Chromosomen nicht trennen können und im selben Kern verbleiben. Eine dieser Substanzen ist Colchicin. Die Verwendung von Colchicin zur Herstellung künstlicher Polyploide ist ein Beispiel für künstliche Mutagenese in der Pflanzenzüchtung.

Durch künstliche Mutagenese und anschließende Selektion von Mutanten, neu ertragreiche Sorten Gerste und Weizen. Mit den gleichen Methoden konnten neue Pilzstämme gewonnen werden, die 20-mal mehr Antibiotika absondern als die ursprünglichen Formen. Derzeit werden weltweit mehr als 250 Sorten landwirtschaftlicher Pflanzen angebaut, die durch physikalische und chemische Mutagenese hergestellt wurden. Dabei handelt es sich um Sorten von Mais, Gerste, Sojabohnen, Reis, Tomaten, Sonnenblumen, Baumwolle und Zierpflanzen.

Bei der Schaffung neuer Sorten mittels künstlicher Mutagenese nutzen Forscher das Gesetz der homologischen Reihe von N. I. Vavilov. Ein Organismus, der durch Mutation neue Eigenschaften erlangt hat, wird Mutant genannt. Die meisten Mutanten haben eine verminderte Lebensfähigkeit und werden durch den Prozess der natürlichen Selektion eliminiert. Für die Evolution oder Selektion neuer Rassen und Sorten werden jene seltenen Individuen benötigt, die günstige oder neutrale Mutationen aufweisen.

Eine der Errungenschaften der modernen Genetik und Selektion ist die Überwindung der Unfruchtbarkeit interspezifischer Hybriden. G.D. Karpechenko gelang dies zum ersten Mal, als er eine Kohl-Rettich-Hybride erhielt. Durch die Fernhybridisierung entstand eine neue Kulturpflanze – Triticale – eine Hybride aus Weizen und Roggen. Die Fernhybridisierung wird im Obstanbau häufig eingesetzt.

Tierzucht

Besonderheiten

Die Grundprinzipien der Tierzucht unterscheiden sich nicht von den Prinzipien der Pflanzenzüchtung. Die Auswahl der Tiere weist jedoch einige Besonderheiten auf: Sie zeichnen sich nur durch sexuelle Fortpflanzung aus; grundsätzlich ein sehr seltener Generationswechsel (bei den meisten Tieren nach einigen Jahren); Die Anzahl der Nachkommen ist gering. Daher ist es bei der Zuchtarbeit mit Tieren wichtig, die Gesamtheit der äußeren Merkmale oder äußeren Merkmale einer bestimmten Rasse zu analysieren.

Domestizierung

Eine der wichtigsten Errungenschaften des Menschen zu Beginn seiner Entstehung und Entwicklung (vor 10.000 bis 12.000 Jahren) war die Schaffung einer konstanten und ziemlich zuverlässigen Nahrungsquelle durch die Domestizierung wilder Tiere. Der Hauptfaktor bei der Domestizierung ist die künstliche Selektion von Organismen, die den menschlichen Bedürfnissen entsprechen. Haustiere haben hochentwickelte individuelle Eigenschaften, die für ihre Existenz oft nutzlos oder sogar schädlich sind natürliche Bedingungen, aber nützlich für den Menschen. Beispielsweise ergibt die Fähigkeit mancher Hühnerrassen, mehr als 300 Eier pro Jahr zu produzieren, biologisch keinen Sinn, da das Huhn nicht in der Lage ist, eine solche Anzahl an Eiern auszubrüten. Daher können domestizierte Formen unter natürlichen Bedingungen nicht existieren.

Die Domestizierung führte zu einer Abschwächung der stabilisierenden Selektionswirkung, was die Variabilität stark erhöhte und ihr Spektrum erweiterte. Gleichzeitig ging die Domestikation mit einer Selektion einher, zunächst unbewusst (Auswahl derjenigen Individuen, die besser aussahen, ein ruhigeres Gemüt hatten und andere für den Menschen wertvolle Eigenschaften hatten), dann bewusst oder methodisch. Der weit verbreitete Einsatz methodischer Selektion zielt darauf ab, bei Tieren bestimmte Eigenschaften zu entwickeln, die den Menschen zufriedenstellen.

Der Prozess der Domestizierung neuer Tiere zur Befriedigung menschlicher Bedürfnisse geht auch in unserer Zeit weiter. Um beispielsweise modische und hochwertige Pelze zu gewinnen, wurde ein neuer Zweig der Tierhaltung geschaffen – die Pelzzucht.

Auswahl und Kreuzungsarten

Die Auswahl der Elternformen und Kreuzungsarten der Tiere erfolgt unter Berücksichtigung des vom Züchter gesetzten Ziels. Dabei kann es sich um die gezielte Erzielung eines bestimmten Äußeren, die Steigerung der Milchproduktion, des Milchfettgehalts, der Fleischqualität etc. handeln. Gezüchtete Tiere werden nicht nur nach Kriterien beurteilt äußere Zeichen, sondern auch nach der Herkunft und Qualität der Nachkommen. Daher ist es notwendig, ihren Stammbaum gut zu kennen. In Zuchtbetrieben wird bei der Auswahl der Zuchtbullen stets ein Stammbaumprotokoll geführt, in dem die äußeren Merkmale und die Leistungsfähigkeit der Elternformen über mehrere Generationen hinweg beurteilt werden. Anhand der Merkmale der Vorfahren, insbesondere der mütterlichen Seite, kann man mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit den Genotyp der Erzeuger beurteilen.

Bei der Zuchtarbeit mit Tieren kommen hauptsächlich zwei Kreuzungsmethoden zum Einsatz: Auszucht und Inzucht.

Auskreuzung oder nicht verwandte Kreuzung zwischen Individuen derselben Rasse oder verschiedene Rassen Tiere führen bei weiterer strenger Selektion zur Erhaltung nützlicher Eigenschaften und deren Stärkung in den nächsten Generationen.

Als Ausgangsformen werden bei der Inzucht Geschwister bzw. Eltern und Nachkommen (Vater-Tochter, Mutter-Sohn, Cousins ​​etc.) verwendet. Eine solche Kreuzung ähnelt gewissermaßen der Selbstbestäubung bei Pflanzen, was ebenfalls zu einer Erhöhung der Homozygotie und in der Folge zur Festigung wirtschaftlich wertvoller Merkmale bei den Nachkommen führt. In diesem Fall erfolgt die Homozygotisierung von Genen, die das untersuchte Merkmal steuern, umso schneller, je enger verwandte Kreuzungen für die Inzucht verwendet werden. Allerdings führt die Homozygotisierung bei der Inzucht wie bei Pflanzen zu einer Schwächung der Tiere, verringert ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen und erhöht das Krankheitsrisiko. Um dies zu vermeiden, ist eine strenge Auswahl von Personen mit wertvollen wirtschaftlichen Merkmalen erforderlich.

In der Zucht ist Inzucht meist nur einer der Schritte zur Verbesserung einer Rasse. Anschließend erfolgt die Kreuzung verschiedener Interline-Hybride, wodurch unerwünschte rezessive Allele in einen heterozygoten Zustand überführt werden und die schädlichen Folgen der Inzucht spürbar reduziert werden.

Bei Haustieren wird wie bei Pflanzen das Phänomen der Heterosis beobachtet: Bei Kreuzungen oder interspezifischen Kreuzungen kommt es bei Hybriden der ersten Generation zu einer besonders starken Entwicklung und einer erhöhten Lebensfähigkeit. Klassisches Beispiel Eine Manifestation der Heterosis ist ein Maultier – eine Mischung aus Stute und Esel. Dies ist ein starkes, robustes Tier, das unter viel schwierigeren Bedingungen eingesetzt werden kann als seine Elternformen.

Heterosis wird häufig in der industriellen Geflügelhaltung (zum Beispiel Masthühner) und Schweinezucht eingesetzt, da die erste Generation von Hybriden direkt für wirtschaftliche Zwecke genutzt wird.

Fernhybridisierung. Die Fernhybridisierung von Haustieren ist weniger effektiv als die von Pflanzen. Interspezifische Tierhybriden sind oft unfruchtbar. Gleichzeitig ist die Wiederherstellung der Fruchtbarkeit bei Tieren besser schwierige Aufgabe, da es unmöglich ist, Polyploide durch Multiplikation der Chromosomenzahl zu erhalten. In einigen Fällen geht die Fernhybridisierung zwar mit einer normalen Verschmelzung der Gameten, einer normalen Meiose und einer weiteren Entwicklung des Embryos einher, was es ermöglichte, einige Rassen zu erhalten, die wertvolle Eigenschaften beider bei der Hybridisierung verwendeten Arten vereinen. Beispielsweise wurde in Kasachstan durch die Hybridisierung von Feinwollschafen mit einem wilden Bergschaf, dem Argali, eine neue Rasse von Feinwollschafen geschaffen, die wie Argali auf für sie unzugänglichen Hochgebirgsweiden grasen Merinoschaf aus feiner Wolle. Verbesserte lokale Rinderrassen Vieh.

Erfolge russischer und weißrussischer Viehzüchter

Russische Züchter haben bedeutende Erfolge bei der Schaffung neuer und der Verbesserung bestehender Tierrassen erzielt. So zeichnet sich die Rinderrasse Kostroma durch eine hohe Milchproduktivität aus – mehr als 10.000 kg Milch pro Jahr. Der sibirische Typ der russischen Fleisch- und Wollschafrasse zeichnet sich durch eine hohe Fleisch- und Wollproduktivität aus. Das durchschnittliche Gewicht von Zuchtböcken beträgt 110–130 kg, und die durchschnittliche Schurwolle aus reiner Faser beträgt 6–8 kg. Auch bei der Auswahl von Schweinen, Pferden, Hühnern und vielen anderen Tieren wurden große Erfolge erzielt.

Als Ergebnis langfristiger und gezielter Selektions- und Zuchtarbeit entwickelten belarussische Wissenschaftler und Praktiker eine schwarz-weiße Rinderart. Kühe dieser Rasse gute Bedingungen Fütterung und Pflege sorgen für eine Milchleistung von 4-5.000 kg Milch mit einem Fettgehalt von 3,6-3,8 % pro Jahr. Das genetische Potenzial der Milchproduktivität der Schwarz-Weiß-Rasse beträgt 6,0-7,5 Tausend kg Milch pro Laktation. Auf belarussischen Bauernhöfen gibt es etwa 300.000 Tiere dieser Art.

Rassen belarussischer Schwarz-Weiß- und großer weißer Schweine wurden von Spezialisten des Zuchtzentrums des Weißrussischen Forschungsinstituts für Tierhaltung geschaffen. Diese Schweinerassen zeichnen sich dadurch aus, dass die Tiere in der Kontrollmast in 178–182 Tagen ein Lebendgewicht von 100 kg erreichen, bei einer durchschnittlichen Tageszunahme von über 700 g, und der Wurf 9–12 Ferkel pro Abferkel beträgt.

Verschiedene Hühnerkreuzungen (z. B. Belarus-9) zeichnen sich durch eine hohe Eierproduktion aus: für 72 Lebenswochen - 239-269 Eier bei Durchschnittsgewicht jeweils 60 g, was den Indikatoren hochproduktiver Kreuzungen bei internationalen Wettbewerben entspricht.

Die Selektionsarbeit wird weiter ausgeweitet, die Frühreife und Leistung der Pferde der belarussischen Zuggruppe erhöht, das Produktionspotenzial der Schafe in Bezug auf Wolle, Lebendgewicht und Fruchtbarkeit verbessert, Linien und Kreuzungen von Fleischenten, Gänsen und hochproduktiven Karpfenrassen geschaffen , usw.

Siehe auch

Literatur

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• Regel R. E. Auswahl aus wissenschaftlicher Sicht // Tr. Büro für Appl. Botanik. 1912. T. 5. Nr. 11. S. 425-623.
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• Fruwirth K. Auswahl an Kolonialpflanzen, also Zuckerrohr, Reis, Hirse, Kaffeebaum, Kakao, Orange, Baumwolle und andere Faserpflanzen, Süßkartoffeln, Maniok, Erdnuss, Ölpalme, Olive und Sesam. Anhang 13 zu Proceedings of Applied Botany, 1915
• Aleshin E. P., Aleshin N. E. Abb. Moskau, 1993. 504 S
• Schönheit V.F., Dzhaparidze T.G., Kostomakhin, N.M. Zucht von Nutztieren. - 5. Aufl., überarbeitet. und zusätzlich M.: KolosS, 2005. - 424 S.

Notizen

Wikimedia-Stiftung.

2010.:

• Synonyme
• 1935 in der Musik

Chibcha (Zivilisation)

Sehen Sie, was „Auswahl“ in anderen Wörterbüchern ist: AUSWAHL - (von lateinisch selectio choice, Selektion), die Wissenschaft von Methoden zur Erzeugung von Sorten, Hybriden von Pflanzen und Tierrassen, Stämmen von Mikroorganismen mit für eine Person notwendig Zeichen. S. wird auch der Zweig von s genannt. X. Produktion, beschäftigt sich mit der Züchtung von Sorten und Hybriden mit...

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Auswahl- und, f. Auswahl Auswahl Auswahl. 1. Verbesserung einer Pflanzensorte oder Tierrasse durch künstliche Selektion. Auswahl landwirtschaftlicher Pflanzen. Usch. 1940. Kartoffelzucht. BAS 1. || trans. Die letzten großen Kriege und Revolutionen... ... Historisches Wörterbuch der Gallizismen der russischen Sprache

Sehen Sie, was „Auswahl“ in anderen Wörterbüchern ist:- (von lateinisch selectio – Auswahl, Auswahl) – Auswahl, Auswahl; im Darwinismus das Überleben von Organismen, das durch innere oder innere Faktoren begünstigt wird äußere Bedingungen, mit dem gleichzeitigen Tod anderer, die sich in schlechteren Verhältnissen befinden und daher... ... Philosophische Enzyklopädie

Sehen Sie, was „Auswahl“ in anderen Wörterbüchern ist:- AUSWAHL, Auswahl, viele. nein, weiblich (lat. selectio Selection) (landwirtschaftlich). Verbesserung einer Pflanzensorte oder Tierrasse durch künstliche Selektion. Auswahl landwirtschaftlicher Pflanzen. Wörterbuch Uschakowa. D.N. Uschakow. 1935 1940 ... Uschakows erklärendes Wörterbuch

Auswahl- Ein Wirtschaftssektor ist ein großer Teil der Wirtschaft, der ähnliche allgemeine Merkmale aufweist, die es ermöglichen, ihn aus theoretischen oder praktischen Gründen von anderen Teilen der Wirtschaft zu trennen. Je nach Geschäftsform unterscheiden sie zwischen privaten, staatlichen und anderen... ... Finanzwörterbuch

Im Gegensatz zur Selektion von Mikroorganismen erfolgt die Pflanzenselektion nicht mit Millionen und Abermilliarden von Individuen und die Geschwindigkeit ihrer Vermehrung wird nicht in Minuten und Stunden, sondern in Monaten und Jahren gemessen. Allerdings ist die Pflanzenzüchtung im Vergleich zur Tierzucht, bei der es nur eine einzige Nachkommenzahl gibt, in einer vorteilhafteren Position. Darüber hinaus werden methodische Ansätze zur Auswahl selbst- und fremdbestäubender Pflanzen, die sich vegetativ und sexuell vermehren, einzeln und mehrjährige Pflanzen usw.

Die Hauptmethoden der Pflanzenzüchtung sind Selektion und Hybridisierung. Für die Auswahl muss Heterogenität, also Unterschiede, Diversität in der eingesetzten Personengruppe vorliegen. Andernfalls macht die Selektion keinen Sinn, sie ist wirkungslos. Daher wird zuerst die Hybridisierung durchgeführt und dann, nach dem Auftreten der Spaltung, erfolgt die Selektion.

Wenn dem Züchter die natürliche Vielfalt der Merkmale, der vorhandene Genpool, fehlt, nutzt er künstliche Mutagenese (erhält Gen-, Chromosomen- oder Genommutationen – Polyploide), um einzelne Gene zu manipulieren – Gentechnik, und um den Selektionsprozess zu beschleunigen – Zelltechnik. Jedoch klassische Methoden Selektion war und bleibt Hybridisierung und Selektion.

Es gibt zwei Hauptformen der künstlichen Selektion: Massenselektion und individuelle Selektion.

Unter Massenselektion versteht man die Selektion einer ganzen Gruppe von Individuen mit wertvollen Merkmalen. Es wird am häufigsten bei der Arbeit mit fremdbestäubten Pflanzen verwendet. In diesem Fall ist die Sorte nicht reinerbig. Dies ist eine Populationssorte mit komplexer Heterozygotie für viele Gene, die ihr Plastizität verleiht schwierige Bedingungen Umgebung und die Möglichkeit der Manifestation des heterotischen Effekts. Der Hauptvorteil der Methode besteht darin, dass man damit relativ schnell und ohne großen Aufwand lokale Sorten verbessern kann. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass die erbliche Konditionalität der ausgewählten Merkmale nicht kontrolliert werden kann, wodurch die Ergebnisse der Selektion oft instabil sind.

Eine Kreuzung, bei der sich die Elternformen nur in einem Paar alternativer Zeichen unterscheiden, wird Monohybrid genannt. Mendel vor der Überfahrt verschiedene Formen Erbsen führten ihre Selbstbestäubung durch. Als er weißblühende Erbsen mit denselben weißblumigen Erbsen kreuzte, erhielt er in allen nachfolgenden Generationen nur weißblumige Erbsen. Eine ähnliche Situation wurde bei Pflanzen mit violetten Blüten beobachtet. Bei der Kreuzung von Erbsen, die violette Blüten aufweisen, mit weißblumigen Pflanzen hatten alle Hybriden der ersten Generation P1 violette Blüten, bei der Selbstbestäubung unter den Hybriden der zweiten Generation P2 jedoch zusätzlich zu den violettblütigen Pflanzen (drei). Teile), auch weißblühende Pflanzen (ein Teil) erschienen.

Eine Kreuzung, bei der sich die Elternformen in zwei alternativen Zeichenpaaren (zwei Allelpaaren) unterscheiden, wird Dihybrid genannt.

Durch Kreuzung homozygoter Elternformen, die gelbe Samen haben, mit glatte Oberfläche und grüne Samen mit faltigen Samen, Mendel erhielt alle Pflanzen mit gelben glatten Samen und kam zu dem Schluss, dass diese Merkmale dominant sind. In der zweiten Generation nach Selbstbestäubung der P1-Hybriden beobachtete er folgende Aufteilung: 315 gelbe glatte, 101 gelbe faltige, 108 grüne glatte und 32 grüne faltige. Mit anderen homozygoten Elternformen (gelb runzelig und grün glatt) erzielte Mendel sowohl in der ersten als auch in der zweiten Generation der Hybriden ähnliche Ergebnisse, d. h. eine Segregation in der zweiten Generation im Verhältnis 9:3:3:1.

Bei der individuellen Selektion werden von jeder Pflanze einzeln Nachkommen gewonnen, wobei die Vererbung der interessierenden Merkmale zwingend kontrolliert werden muss. Es wird in Selbstbestäubern (Weizen, Gerste) verwendet. Das Ergebnis der individuellen Selektion ist eine Erhöhung der Zahl der Homozygoten. Dies liegt daran, dass bei der Selbstbestäubung von Homozygoten nur Homozygoten gebildet werden und die Hälfte der Nachkommen selbstbestäubter Heterozygoten ebenfalls Homozygoten sind. Bei individueller Auswahl entstehen reine Linien. Reine Linien sind eine Gruppe von Individuen, die Nachkommen eines homozygoten selbstbestäubten Individuums sind. Sie weisen den höchsten Grad an Homozygotie auf. Es gibt jedoch praktisch keine absolut homozygoten Individuen, da ständig ein Mutationsprozess stattfindet, der die Homozygotie verletzt. Darüber hinaus kommt es auch bei den strengsten Selbstbestäubern manchmal zur Fremdbestäubung. Dies erhöht ihre Anpassungsfähigkeit an die Bedingungen und ihr Überleben, da bei Menschen mit künstlicher Selektion die natürliche Selektion auch auf alle organischen Formen wirkt.

Die natürliche Selektion spielt in der Züchtung eine wichtige Rolle, da der Züchter bei der Durchführung der künstlichen Selektion nicht vermeiden kann, dass das Zuchtmaterial keinen Bedingungen ausgesetzt wird äußere Umgebung. Darüber hinaus ziehen Züchter oft an natürliche Selektion Formen auszuwählen, die am besten an die Wachstumsbedingungen angepasst sind – Feuchtigkeit, Temperatur, Resistenz gegen natürliche Schädlinge und Krankheiten.

Da eine der Auswahlmethoden die Hybridisierung ist, spielt die Wahl der Kreuzungsart eine wichtige Rolle, d.h. Kreuzungssystem.

Kreuzungssysteme können in zwei Haupttypen unterteilt werden: eng verwandte (Inzucht – Züchtung in sich selbst) und Kreuzung zwischen nicht verwandten Formen (Auszucht – nicht verwandte Züchtung). Wenn erzwungene Selbstbestäubung zur Homozygotisierung führt, führen nicht verwandte Kreuzungen zur Heterozygotisierung der Nachkommen dieser Kreuzungen.

Inzucht, d.h. Die erzwungene Selbstbestäubung fremdbestäubender Formen führt neben dem Grad der Homozygotie, der mit jeder Generation fortschreitet, auch zum Zerfall, zur Zersetzung der ursprünglichen Form in eine Reihe reiner Linien. Solche reinen Linien weisen eine verringerte Lebensfähigkeit auf, was offenbar mit dem Übergang von der genetischen Belastung zum homozygoten Zustand aller rezessiven Mutationen zusammenhängt, die c. sind meist schädlich.

Durch Inzucht entstandene Reinlinien weisen unterschiedliche Eigenschaften auf. Sie zeigen auf unterschiedliche Weise unterschiedliche Symptome. Darüber hinaus variiert der Grad der Verringerung der Lebensfähigkeit. Wenn diese reinen Linien miteinander gekreuzt werden, wird in der Regel der Effekt der Heterosis beobachtet.

Heterose ist ein Phänomen der erhöhten Lebensfähigkeit, Produktivität und Fruchtbarkeit von Hybriden der ersten Generation, das in diesen Parametern beide Eltern übertrifft. Bereits ab der zweiten Generation lässt der heterotische Effekt nach. Genetische Basis Heterosis hat keine eindeutige Interpretation, es wird jedoch angenommen, dass Heterosis damit verbunden ist hohes Niveau Heterozygotie bei Hybriden reiner Linien (Interline-Hybriden). Die Produktion von reinem Maismaterial mithilfe der sogenannten zytoplasmatischen männlichen Sterilität wurde in den Vereinigten Staaten umfassend untersucht und kommerzialisiert. Durch seine Verwendung entfällt die Notwendigkeit, Blüten zu kastrieren und Staubbeutel zu entfernen männliche Blüten Pflanzen, die als weibliche Pflanzen verwendet wurden, waren steril.

Unterschiedliche reine Linien haben unterschiedliche Kombinationsfähigkeiten, das heißt, sie ergeben unterschiedliche Heterosisgrade, wenn sie miteinander gekreuzt werden. Nachdem wir eine große Anzahl reiner Linien erstellt haben, bestimmen wir experimentell beste Kombinationen Kreuze, die dann in der Produktion verwendet werden.

Fernhybridisierung ist die Kreuzung von Pflanzen, die dazu gehören verschiedene Arten. Entfernte Hybriden sind in der Regel steril, was auf den Gehalt an verschiedenen Chromosomen im Genom zurückzuführen ist, die bei der Meiose nicht konjugieren. Dadurch werden sterile Gameten gebildet. Um diese Ursache zu beseitigen, schlug der sowjetische Wissenschaftler G.D. Karpechenko 1924 vor, die Anzahl der Chromosomen in entfernten Hybriden zu verdoppeln, was zur Bildung von Amphidiploiden führt.

Neben Triticale wurden mit dieser Methode viele wertvolle Fernhybriden gewonnen, insbesondere mehrjährige Weizen-Weizengras-Hybriden usw. Bei solchen Hybriden enthalten die Zellen einen vollständigen diploiden Chromosomensatz des einen und des anderen Elternteils, also die Chromosomen jedes einzelnen Die Eltern sind miteinander konjugiert und die Meiose verläuft normal. Durch die Kreuzung mit anschließender Verdoppelung der Chromosomenzahl von Schlehe und Kirschpflaume war es möglich, die Evolution zu wiederholen – die heimischen Pflaumenarten neu zu synthetisieren.

Eine solche Hybridisierung ermöglicht es, in einer Art nicht nur die Chromosomen, sondern auch die Eigenschaften der ursprünglichen Art vollständig zu vereinen. Triticale vereint beispielsweise viele Eigenschaften von Weizen (hohe Backeigenschaften) und Roggen (hoher Gehalt an der essentiellen Aminosäure Lysin sowie die Fähigkeit, auf kargen, sandigen Böden zu wachsen).

Dies ist ein Beispiel für die Verwendung von Polyploidie, oder genauer gesagt Alloploidie, bei der Selektion. Autopolyploidie wird noch häufiger verwendet. In Weißrussland wird beispielsweise tetraploider Roggen angebaut und es wurden Sorten polyploider Gemüsepflanzen, Buchweizen und Zuckerrüben entwickelt. Alle diese Formen haben im Vergleich zu den ursprünglichen Formen einen höheren Ertrag, Zuckergehalt (Rüben), Vitamingehalt und andere Nährstoffe. Viele Nutzpflanzen sind natürliche Polyploide (Weizen, Kartoffeln usw.).

Dabei spielt die Züchtung neuer, hochproduktiver Pflanzensorten eine Rolle entscheidende Rolle bei der Steigerung der Produktivität und der Versorgung der Bevölkerung mit Nahrungsmitteln. In vielen Ländern der Welt gibt es eine „grüne Revolution“ – eine starke Intensivierung der landwirtschaftlichen Produktion durch die Entwicklung neuer Sorten intensiver Pflanzen. Unser Land hat auch wertvolle Sorten vieler landwirtschaftlicher Nutzpflanzen hervorgebracht.

Durch neue Züchtungsmethoden wurden neue Pflanzensorten gewonnen. So entwickelte der Akademiemitglied N.V. Tsitsin durch Fernhybridisierung von Weizen mit Weizengras und anschließende Polyploidisierung mehrjährige Weizenarten. Mit den gleichen Methoden wurden vielversprechende Sorten der neuen Getreideart Triticale gewonnen. Für die Selektion vegetativ vermehrter Pflanzen werden somatische Mutationen verwendet (sie wurden auch von I.V. Michurin verwendet, er nannte sie jedoch Knospenvariationen). Breite Anwendung Viele von I.V. Mitschurins Methoden wurden nach ihrem genetischen Verständnis entwickelt, obwohl einige von ihnen nie theoretisch entwickelt wurden. Große Erfolge wurden bei der Nutzung der Ergebnisse der Mutationsselektion bei der Entwicklung neuer Getreide-, Baumwoll- und Futterpflanzensorten erzielt. Den größten Beitrag zu allen Kultursorten leisteten jedoch Proben aus der Sammlung des weltweiten Genpools von Kulturpflanzen, die N. I. Vavilov und seine Schüler gesammelt hatten.

Quellenmaterial - Linien, Sorten, Arten, Gattungen von Kultur- oder Wildpflanzen oder Tieren, die wertvolle wirtschaftliche Eigenschaften oder ein wertvolles Aussehen haben.

Hybridisierung(vom griechischen „hybris“ – Kreuz) – natürliche oder künstliche Kreuzung von Individuen, die verschiedenen Linien, Sorten, Rassen, Arten, Gattungen von Pflanzen oder Tieren angehören.

Vielfalt - eine Reihe von Kulturpflanzen derselben Art, die vom Menschen künstlich geschaffen wurden und gekennzeichnet sind durch: a) bestimmte erbliche Merkmale, b) erblich festgelegte Produktivität, c) strukturelle (morphologische) Merkmale.

Züchten - eine Gruppe von Haustieren derselben Art, die vom Menschen künstlich geschaffen wurden und gekennzeichnet sind durch: a) bestimmte erbliche Merkmale, b) erblich festgelegte Produktivität, c) Äußeres.

Linie - die Nachkommen eines selbstbestäubenden Individuums bei Pflanzen, die Nachkommen aus Inzucht bei Tieren, bei denen sich die meisten Gene in einem homozygoten Zustand befinden.

Inzucht(intsuht) auf Englisch. Unter „Selbstzucht“ versteht man die Inzucht von Nutztieren. Erzwungene Selbstbestäubung bei fremdbestäubenden Pflanzen.

Inzuchtdepression - Verringerung der Lebensfähigkeit und Produktivität bei durch Inzucht gewonnenen Tieren und Pflanzen aufgrund des Übergangs der meisten Gene in einen homozygoten Zustand.

Heterose - starke Entwicklung von Hybriden, die durch Kreuzung von Inzuchtlinien (rein) erhalten werden, von denen eine homozygot für dominante Gene und die andere für rezessive Gene ist.
Wurzelstock - Eigenwurzelige Pflanze, auf die gepfropft wird.

Spross - ein Pflanzensteckling oder eine Knospe, die auf eine bewurzelte Pflanze aufgepfropft wird.

Polyploidie - mehrfache Erhöhung der diploiden oder haploiden Chromosomenzahl durch Mutation

Mutagenese(von lateinisch „mutatio“ – Veränderung, Veränderung und griechisch „genos“ – formen) – Methode der Auswahl höhere Pflanzen und Mikroorganismen, wodurch Sie Mutationen künstlich erzeugen können, um die Produktivität zu steigern.

Biotechnologie - die Verwendung lebender Organismen und biologischer Prozesse in der Produktion. Biologische Behandlung Abwasser, biologischer Schutz Pflanzen sowie die Synthese von Futterproteinen, Aminosäuren unter industriellen Bedingungen, die Produktion bisher nicht verfügbarer Medikamente (Hormon Insulin, Wachstumshormon, Interferon), die Schaffung neuer Pflanzensorten, Tierrassen, Arten von Mikroorganismen usw. - das sind die Hauptrichtungen des neuen Wissenschafts- und Produktionszweiges.

Gentechnik - die Wissenschaft, die neue Kombinationen von Genen in einem DNA-Molekül schafft. Die Fähigkeit, ein DNA-Molekül zu schneiden und zu spleißen, ermöglichte die Schaffung einer hybriden Bakterienzelle mit menschlichen Genen, die für die Synthese der Hormone Insulin und Interferon verantwortlich sind. Diese Entwicklung wird in der Pharmaindustrie zur Gewinnung genutzt Medikamente. Mit Hilfe der Gentransplantation werden Pflanzen geschaffen, die resistent gegen Krankheiten und ungünstige Umweltbedingungen sind und eine höhere Wirkung der Photosynthese und Fixierung von Luftstickstoff aufweisen.