Забезпечення населення Землі продуктами харчування – одна з найважливіших і найбільш гострих сучасних проблем. Досить згадати, що приблизно 12 % жителів планети страждають від нестачі харчування, а близько мільярда людей хронічно голодують. Виведення нових високопродуктивних сортів рослин і створення порід сільськогосподарських тварин може допомогти у вирішенні даної проблеми. Саме такими завданнями і селекція займається. У даній статті ми розглянемо її основні методи, а також з'ясуємо, які відносини між штучним відбором і селекцією тварин, рослин і мікроорганізмів.

Сучасна селекція та її завдання

Нагодувати населення країни – основний пріоритет практичної науки, що займається збільшенням продуктивності сучасних сортів і порід, а також створенням нових форм, які покликані задовольнити нагальні потреби як сільського господарства, так і різних галузей харчової промисловості. Як підкреслював видатний російський учений-генетик Н. В. Вавілов, вивчення особливостей відносини між штучним відбором і селекцією вкрай необхідно для вибору потрібної форми, а також при проведенні гібридизації. Н. В. Вавілов особливу роль надавав різноманітністю генотипів особин, службовців основою селекційних дослідів. Ще одна найважливіша задача, що стоїть перед наукою, охорона генного матеріалу диких видів рослин і тварин, чиї генотипи служать сховищем цінних ознак і властивостей.

Чарльз Дарвін і його вчення про штучному відборі

Щоб зрозуміти, які відносини між штучним відбором і селекцією, давайте розберемося, що ж являє собою сам штучний відбір і яка його роль у виведенні нових порід домашніх тварин і сортів культурних рослин. Згадаймо, що Чарльз Дарвін визначив штучний відбір як вид людської діяльності, спрямований як несвідомо, так і з певною метою на збереження найпродуктивніших особин і отримання від їх схрещування великої кількості нащадків. Методична форма штучного відбору в даний час є одним з головних інструментів в арсеналі селекціонерів-практиків.


Як це ні сумно, але властивості та ознаки, вибрані як корисні і потрібні для людини, в більшості випадків виявляються индифферентними і навіть шкідливими для рослин або тварин. Живі організми стають заручниками потреб і забаганок людини. Наприклад, широко відомі голландські породи великої рогатої худоби, що дає до 14 тисяч літрів молока на рік, не можуть існувати без спеціальних кормів і ретельного догляду. Ще один приклад: пташенята турманов – декоративної породи голубів - не здатні самостійно пробити шкаралупу яйця, так як в результаті штучного відбору довжина дзьоба птахів сильно редукувати, а ось їх здатність до складних кувиркам під час польоту, навпаки, стала дуже високою. Крім цього, встановлено, що зниження життєздатності як рослинних, так і тваринних організмів коррелятивно пов'язано з підвищенням модифікаційний мінливості організмів.

Форми штучного добору та їх ефективність

Продовжуючи розглядати питання, які відносини між штучним відбором і селекцією, розглянемо дві його форми: індивідуальну і масову. Перша з них дає найкращі практичні результати, так як для досліджень залишають одиничних особин з найбільш перспективними генотипами і зовнішніми ознаками. Генофонд таких організмів визначають з допомогою генеалогічного методу, а також аналізує і поворотного схрещувань. Масовий вид відбору менш перспективним з-за деяких недоліків, наприклад, група фенотипічно однорідних особин може виявитися як гомо - так і гетерозиготними. Схрещуючи останні між собою, селекціонер спочатку може домогтися швидкого прояву бажаних ознак, але в ході подальших схрещувань буде спостерігатися збільшення частоти зустрічальності гомозиготних особин, що призводить до зниження показників селекційної роботи.

Результати відбору

Індивідуальний, а також масовий штучний відбір і селекція можуть використовувати результати обох форм мінливості: як мутаційної, так і модифікаційний. Це дозволяє вченим створювати породи і сорти з заздалегідь очікуваними ознаками і властивостями. Спеціально підібрані батьківські пари, до яких застосовують різні форми гібридизації, забезпечують появу потомства з прогнозованими фенотипическими ознаками.

Відмінності штучного відбору від селекції

Розглядаючи методи виведення нових порід і сортів, які використовуються дослідниками, можна простежити спільні риси, а саме застосування неспорідненого схрещування і явища гетерозису, а також аналізують форм схрещування. Це наводить на думку, що штучний відбір і селекція - одне і теж. Насправді такі прийоми селекції, як, наприклад, індукований мутагенез, реципроктное схрещування, перенесення генного матеріалу, біотехнологічні методи, значно складніше і ширше, ніж прийоми штучного відбору. Ці види селекційної роботи призводять до появи раніше не існуючих в природі генномодифікованих організмів, чиї властивості на кілька порядків вище, ніж у існуючих біологічних видів. Наприклад, генетично модифіковані сорти картоплі, чиї геноми містять молекули ДНК, виділені з хромосом колорадського жука, є стійкими до багатьох шкідників і не уражаються фітофторою.

Різноманітність вихідних форм – основа селекційної роботи

Знайомство з сімома районами Землі, які є центрами походження і одомашнення сільськогосподарських рослин і тварин, допомагає у з'ясуванні питання, які відносини між штучним відбором і селекцією. Велика колекція насіння (близько 1600 видів рослин), зібрана в експедиціях академіка Н. Вавілова, досі є головним селекційним матеріалом, застосовуваним вченими різних країн у практичній роботі по виведенню нових сортів з унікальними ознаками. Потрібно відзначити, що всі центри походження культурних форм територіально й історично пов'язані з першими людськими цивілізаціями, які займалися в ті давні часи землеробством і скотарством.

Практичне застосування результатів селекції

Спільними зусиллями міжнародних селекційних організацій і науково-дослідних інститутів в даний час виведено велику кількість нових сортів, порід і штамів, а також створені організми, які раніше не жили на Землі. Наприклад, методом віддаленій гібридизації був створений гібрид капусти і суріпиці, названий ріпаком. В даний час це одна з головних рослин-медоносів. Воно також широко використовується в якості цінного зеленого корму. Не будемо забувати, що в основі створення нових селекційних методів лежить штучний відбір. Селекція, приклад результатів якої ми навели раніше, сприяла розвитку таких перспективних галузей, як генна та клітинна інженерія, а також біотехнологія. Більше чотирьох тисяч сортів пшениці, близько восьми тисяч форм тюльпанів, 25 тисяч сортів основних харчових рослин: рису, картоплі, кукурудзи, соняшнику – реальний внесок селекції у розвиток світового виробництва продуктів харчування.

Біотехнологія та її роль в народному господарстві

Ця галузь науки в якості основи для своїх досліджень також використовує штучний відбір. Селекція мікроорганізмів раніше проводилася людиною несвідомо і застосовувалася в основному в хлібопеченні, у технології виробництва вина і сиру. В 20 столітті, названому ера антибіотиків, біотехнологія мікроорганізмів стала широко використовуватися для виведення високопродуктивних штамів, що виробляють пеніцилін і його похідні. В даний час велика перспектива відкривається для виведення штамів грибів, водоростей і найпростіших, здатних до біологічного очищення води та грунту. У даній статті ми з'ясували, які відносини між штучним відбором і селекцією, а також визначили їх роль в боротьбі з дефіцитом продуктів харчування у населення нашої планети.