Печатать книгуПечатать книгу

§ 40. Селекцыя і яе роля ў жыцці чалавецтва

Сайт: Профильное обучение
Курс: Біялогія. 11 клас
Книга: § 40. Селекцыя і яе роля ў жыцці чалавецтва
Напечатано:: Гость
Дата: Среда, 8 Май 2024, 14:52

Узнікненне селекцыі. З гісторыі вы ведаеце, што першабытныя людзі на пэўным этапе свайго існавання перайшлі ад палявання і збіральніцтва да вырошчвання раслін і гадоўлі жывёл.

Замацаванню такога спосабу жыцця спрыяла перадача з пакалення ў пакаленне вопыту вядзення сельскай гаспадаркі. Сутнасць яго заключалася не толькі ў захаванні звестак пра спрыяльныя ўмовы для развіцця раслін і жывёл. Галоўным у такім вопыце было наступнае: пакідаць для размнажэння тыя арганізмы, якія ў найбольшай ступені адказвалі запытам чалавека. *Вобразна кажучы, клапатлівы гаспадар пакідаў для атрымання насення ці матэрыялу для вегетатыўнага размнажэння самыя лепшыя расліны. Сярод жывёл патомства  імкнуліся атрымаць ад тых, хто даваў больш малака, шэрсці, яек ці адрозніваўся больш спакойнымі паводзінамі.* Гэта прывяло да таго, што з часам расліны і жывёлы, якія вырошчваліся чалавекам, сталі моцна адрознівацца ад тых, што жылі ў дзікай прыродзе.

Апісаная вышэй дзейнасць людзей не была спецыяльна накіравана на стварэнне арганізмаў са змененымі ўласцівасцямі, тым не менш яна прывяла да з’яўлення культурных раслін і свойскай жывёлы. *Такі вынік з'яўляецца вынікам ужо вядомых вам з раздзела 6 найважнейшых уласцівасцей жывых арганізмаў — зменлівасці і спадчыннасці. Фактычна людзі ў той перыяд выкарыстоўвалі спадчынныя змяненні, якія ўзнікалі выпадкова, і спрыялі замацаванню іх шляхам адбору ў кожным пакаленні асобін, якія валодалі гэтымі змяненнямі.*

З развіццём чалавечага грамадства гэта дзейнасць не толькі не згасла, але і атрымала далейшае развіццё. З’явілася мноства дэкаратыўных раслін і свойскай жывёлы, якія задавольвалі не толькі матэрыяль­ныя, але і эстэтычныя патрэбнасці чалавека. Для іх вывядзення выкарыстоўваўся ўсё той жа адбор, але ў гэтым выпадку ён ужо ажыццяўляўся мэтанакіравана. Пэўныя асобіны адбіраліся ў залежнасці ад пажаданняў гаспадароў. Так з’явіліся вялізныя сенбернары і мініяцюрныя чыхуахуа (мал. 40.1), паштовыя галубы і няздольныя нармальна лятаць галубы-дутышы, цюльпаны і касачы з пялёсткамі разнастайных колераў і г. д. Паступова вывядзенне культурных раслін і свойскай жывёлы ператварылася ў асаблівую практычную дзейнасць, якая атрымала назву «селекцыя».

Практычныя вынікі селекцыі. У канцы XIX — пачатку XX ст. дзякуючы развіццю прыродазнаўчых навук селекцыя аформілася ў асаблівы навуковы напрамак. У сучаснай трактоўцы селекцыя  *(ад лац. selectio — выбіраць)* — гэта навука пра стварэнне новых і ўдасканаленне ўжо існуючых парод жывёл, сартоў раслін і штамаў мікраарганізмаў.

Парода, сорт, штам — гэта спецыяльна выведзеныя групы арганізмаў, якія валодаюць карыснымі для чалавека прыметамі. Такія групы мэтанакіравана падтрымліваюцца шляхам размнажэння, якое кантралюецца чалавекам.

Яркім прыкладам з’яўляецца развядзенне сабак розных парод. Для атрымання патомства, якое валодае пароднымі якасцямі, людзі спецыяль­на падбіраюць бацькоўскія пары, што і забяспечвае захаванне пароды. Пры адсутнасці кантролю за скрыжаваннем прыметы пароды, як правіла, не захоўваюцца. Узнікшае ў выніку свабоднага размнажэння патомства вядома ўсім як беспародныя сабакі — дварнякі. На гэтым прыкладзе бач­на, што ажыццяўляемы чалавекам адбор — гэта не толькі метад атрымання пароды, але і спосаб яе падтрымання і захавання.

Падобным чынам, за кошт унутрыпароднага скрыжавання, падтрымліваюцца пароды і іншых жывёл, якіх разводзіць чалавек. Сарты раслін у большасці выпадкаў падтрымліваюцца за кошт вегетатыўнага размнажэння. Як вам вядома, пры такім размнажэнні патомства цалкам захоўвае прыметы бацькоў. Штамы мікраарганізмаў таксама захоўваюцца дзякуючы характэрнаму для іх бясполаму размнажэнню.

Такім чынам, штучны адбор — выбар чалавекам найбольш каштоўных у гаспадарчых ці дэкаратыўных адносінах асобін для атрымання ад іх патомства з пажаданымі прыметамі і ўласцівасцямі. Штучны адбор з’яўляецца асноўным метадам атрымання сартоў, парод і штамаў.

Метады селекцыйнай работы ХХ ст. У залежнасці ад уласцівасцей арганізмаў, якія падлягаюць штучнаму адбору, адрозніваюць яго варыянты. Так, для вывядзення парод жывёл асноўным варыянтам з’яўляецца індывідуальны адбор. Яго сутнасць заключаецца ў скрыжаванні паміж сабой асобін, якія валодаюць патрэбнымі селекцыянеру прыметамі. Атрыманыя ў такіх скрыжаваннях патомкі аналізуюцца на наследаванне жаданых прымет, і сярод іх адбіраюцца пары для наступных скрыжаванняў.

У селекцыі раслін, акрамя індывідуальнага адбору, ужываюць масавы адбор. У гэтым выпадку насенне, атрыманае пасля штучнага апылення раслін, выбраных пры індывідуальным адборы, высейваюць на асобных дзялянках. Затым параўноўваюць выяўленасць пэўнай прыметы (напрыклад, ураджайнасць) у раслін, атрыманых пасля розных скрыжаванняў. Для наступнага этапу селекцыі выкарыстоўваюць насенне ўжо не асобных раслін, а ўсіх экзэмпляраў, вырашчаных на дадзенай дзялянцы. *Такі спосаб прымяняюць  для тых відаў раслін, для якіх немагчыма ажыццявіць вегетатыўнае размнажэнне напрыклад, аднагадовых злакааў.*

У селекцыйнай рабоце шырока выкарыстоўваюцца пэўныя метады скрыжавання (гібрыдызацыі) арганізмаў. На першапачатковых этапах вывядзення сартоў ці парод ажыццяўляюць міжпародную (ці міжсартавую) гібрыдызацыю. Яна называецца аўтбрыдынгам. Калі настае этап замацавання атрыманых новых прымет у патомстве, пераходзяць да інбрыдынгу — скрыжаванню ўнутры атрыманай невялікай групы. Інбрыдынг ужываецца і для захавання выведзенага сорту ці пароды.

Аўтбрыдынг і інбрыдынг уяўляюць сабой варыянты гібрыдызацыі арганізмаў, якія належаць да аднаго віду. Аднак у шэрагу выпадкаў магчыма і атрыманне патомства пры скрыжаванні асобін розных відаў. Такія скрыжаванні называюць аддаленай гібрыдызацыяй.

Атрыманае ў выніку аддаленай гібрыдызацыі патомства, як правіла, аказваецца бясплодным. Гэта звязана з тым, што ў клетках гібрыда прысутнічаюць два гаплоідныя наборы храмасом розных відаў жывых арга­нізмаў, а не дыплоідны набор храмасом аднаго віду, які складаецца з гамалагічных храмасом. З прычыны гэтага ў першым дзяленні меёзу парушаецца працэс кан’югацыі храмасом (успомніце § 19), *што і прыво­дзіць да фарміравання дэфектных па наборы храмасом палавых клетак. Таму атрыманне парод жывёл на аснове аддаленай гібрыдызацыі немагчымае*.

Аднак у селекцыі раслін існуе метад пераадолення бясплоддзя міжвідавых гібрыдаў. Як вам ужо вядома, у раслін, у адрозненне ад жывёл, паліплоідныя формы не толькі жыццяздольныя, але і, як правіла, валодаюць павышанай хуткасцю развіцця і росту, маюць большыя памеры і ўраджайнасць. Таму сутнасць метаду заключаецца ў штучным падваенні храмасомных набораў у клетках атрыманай пасля аддаленай гібрыдызацыі расліны. Гэта ажыццяўляецца шляхам апрацоўкі расліны *рэчывамі, якія парушаюць верацяно дзялення*. У выніку атрымліваюць паліплоід міжвідавога гібрыда. *У адрозненне ад аўтаполіплаідыі, пры якой кратна гаплоіднаму набору павялічваецца колькасць храмасом аднаго віду раслін, тут адбываецца алаплаідыя. У гэтым выпадку падвойваюцца гаплоідныя наборы двух розных відаў раслін, што знаходзяцца ў адной клетцы. Гэта і дае патрэбны вынік: у кожнай храмасомы з'яўляецца парная ёй гамалагічная храмасома, першае дзяленне меёзу праходзіць без парушэнняў, гібрыд нармальна ажыццяўляе насеннае размнажэнне.* Аднак для пераважнай большасці жывёл падваенне храмасомнага набору з’яўляецца лятальнай мутацыяй. Таму атрыманне парод жывёл на аснове аддаленай гібрыдызацыі немагчыма.

*Значэнне зыходнага матэрыялу для селекцыі. Для паспяховага атрымання сартоў раслін з новымі ўласцівасцямі выкарыстоўваюць не толькі скрыжаванні паміж ужо існуючымі сартамі. У сучаснай селекцыі раслін паспяхова ўжываецца гібрыдызацыя культурных раслін з іх продкамі. Расліны, якія  растуць ў дзікай прыродзе, адрозніваюцца ад культурных раслін, што належаць да гэтага ж віду, значна большай разнастайнасцю. Сярод іх атрымліваецца знайсці асобіны, якія валодаюць каштоўнымі ў гаспадарчых адносінах прыметамі. Напрыклад, шляхам скрыжавання сартавой бульбы з дзікай былі атрыманы ўстойлівыя да некаторых захворванняў сарты бульбы.

Вучоным, які звярнуў увагу селекцыянераў на гэту крыніцу патрэбных селекцыянерам генаў, быў выдатны рускі генетык і селекцыянер М. І. Вавілаў. Вывучаючы флору розных рэгіёнаў свету і гісторыю развіцця земляробства, ён вызначыў месцы вырастання відаў раслін, ад якіх пайшлі асноўныя сельскагаспадарчыя культуры.

У гэтыя цэнтры паходжання культурных раслін былі арганізаваны экспедыцыі, задачай якіх быў пошук дзікарослых раслін, што валодаюць патрэбнымі селекцыянерам прыметамі. Першая калекцыя такіх раслін была створана М І. Вавілавым і яго калегамі пры Усесаюзным інстытуце раслінаводства (УІР) у г. Ленінградзе, потым падобныя калекцыі з'явіліся ў іншых краінах.*

*Стварэнне і падтрыманне такіх калекцый — гэта вялізная шматгадовая праца. Яна пачынаецца з экспедыцый спецыялістаў-батанікаў у цяжкадаступныя месцы праізрастання дзікарослых форм. Сабраны ў палявых умовах матэрыял класіфікуецца і падтрымліваецца ў жыццяздольным стане шляхам перыядычнага вырошчвання кожнага з сабраных узораў. Расліны з такіх калекцый аналізуюцца на наяўнасць і стан пэўных генаў. Атрыманая інфармацыя у далейшым выкарыстоўваецца селекцыянерамі пры планаванні работы па стварэнні сартоў з патрэбнымі характарыстыкамі.

Пачатая ў 30-е г. ХХ ст. праца па выкарыстанні генафонду дзікарослых продкаў культурных раслін бесперапынна працягваецца дзякуючы намаганням некалькіх пакаленняў генетыкаў-селекцыянераў. Многія з іх прысвяцілі гэтай справе ўсё сваё жыццё. Захаванне калекцыі УІР у блакадным Ленінградзе ў час Другой сусветнай вайны, а таксама ў гады забароны на правядзенне генетычных даследаванняў у СССР служыць прыкладам самаадданасці вучоных.*

*Увядзенне гібрыдызацыі дзікарослых форм з сучаснымі культурнымі раслінамі ў практыку селекцыйнай работы дазволіла ў другой палове ХХ ст. стварыць мноства новых сартоў. У цяпершні час, як працяг вучэння Вавілава, у свеце ажыццяўляюцца праекты па спецыяльнай ахове дзікарослых папуляцый продкаў культурных раслін.*

Селекцыя — навука пра стварэнне новых і ўдасканаленне ўжо існуючых парод жывёл, сартоў раслін і штамаў мікраарганізмаў. Парода, сорт, штам — гэта групы арганізмаў, якія былі выве­дзены і падтрымліваюцца чалавекам, і валодаюць карыснымі для людзей прыметамі. Асноўным метадам стварэння парод, сартоў і штамаў з’яўляецца штучны адбор. Яго сутнасць заключаецца ў правядзенні ў шэрагу пакаленняў выбару і размнажэння толькі тых арганізмаў, у якіх жаданыя ўласцівасці выяўлены ў найбольшай ступені. Новыя сарты і пароды ствараюцца шляхам скрыжавання (гібрыдызацыі) раслін ці жывёл з рознымі ўласцівасцямі. Для стварэння штамаў мікраарганізмаў шырока выкарыстоўваецца індуцыраваны мутагенез. Дзікія продкі культурных раслін — крыніца разнастайнасці генаў, патрэбных для сучаснай селекцыі.

1. Чым адрозніваюцца культурныя расліны і свойская жывёла ад іх дзікіх продкаў?

2. У выніку чаго з'явіліся культурныя расліны і свойская жывёла?

3. Як падтрымліваецца чысціня пароды пры развядзенні свойскай жывёлы?

4. У чым складаецца галоўнае адрозненне штучнага адбору, які ўжываў першабытны чалавек, ад таго, што ажыццяўляецца ў ходзе сучаснай селекцыі?

5. У чым заключаецца сутнасць індывідуальнага штучнага адбору? Масавага?

6. Што такое аўтбрыдынг і інбрыдынг? Калі і для чаго яны ўжываюцца?

7. Чаму аддаленая гібрыдызацыя рэдка прыводзіць да стварэння новых парод і сартоў? Як магчыма пераадолець бясплоддзе міжвідавых гібрыдаў?

8٭. У другой палове ХХ ст. шэраг краін (у прыватнасці, Мексіка і Індыя) здолелі павялічыць эфектыўнасць сваёй сельскай гаспадаркі ў 3—5 разоў за 15—20 гадоў. Гэту з’яву назвалі зялёнай рэвалюцыяй. Менавіта што стала асноўным у ажыццяўленні зялёнай рэвалюцыі? Выкарыстайце дадатковыя крыніцы інфармацыі.