Вход

Достижения современной селекции

Реферат по биологии
Дата добавления: 10 сентября 2002
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 178 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
Достижения современной селекции Выпо лнил ученик 11 “В” класса средней школ ы № 46 Хабибулин Дмитрий Саратов 2002 г. Содержание 1 Что т акое селекция --------------------------------------------------- стр . 3 2 Задачи современной селекции и её методы --------------------- стр . 3-7 3 Дос тижения современных селекционеров ---------------------- стр . 7-8 4 Селекция НИИСХ «Элита» ---------------------------------------- стр . 8-10 5 Связь селекции с генетикой ---------------------------------------- стр . 10-11 1. Что такое селекция Слово "селекция " произошло от лат . " selectio ", что в переводе обозначает " выбор , отбор ". Селекция – это наука , которая разрабатывает новые пути и методы получения сортов растений и их гибридов , пород животных . Это так же и отрасль сельского хозяйства , занимающаяс я выведением новых сортов и пород с нужными для человека свойствами : высокой продуктивностью , определенными качествами продукци и , невосприимчивых к болезням , хорошо приспосо бленных к тем или иным условиям роста. Селекция – искусственная эволюция , направля емая волей человека. (По Н . И . Вавилову ) 2. Задачи современной селекции и её методы Основные методы , применяемые в селекции. Основа люб ого сорта растений или породы животных - родоначальник . Ег о ценность состоит в накоплении в генотип е многих генов , об условливающих высокую продуктивность или другие нужные качества . Потомство от выдающегося родоначальника , сходное с ним по фенотипу и генотипу составл яет линии ж ивотных или растений . Они поддерживаются целе направленным отбором . Особенно отбор применяется в животноводстве , где отбор производител ей играет первостепенную роль в племенном деле . В народе говорят : "Производитель - полов ина стада ". Гибридизация Гибридизацией называют скрещивание о рганизмов с различной наследственностью . В ре зультате получают но вый организм , сочетающ ий наследственные задатки родителей . Для перв ого поколения гибридов часто характерен гетер озис . При гетерозисе при скрещивании организм ов с разной наследственностью происходит биох имическое обогащение гибрида , у него усиливае тся обме н веществ . В последующих п околениях эффект гетерозиса постепенно затухает . У вегетативно размножаемых растений (картофе ль , плодовые и ягодные культуры ) возможно закрепление гетерозиса в потомстве . Гибридизацию применяют для получения ценных форм раст ений и животных . Скрещивание особей , принадлежащих к разным видам , называют отдале нной гибридизацией , а скрещивание подвидов , со ртов растений или пород животных - внутривидов ой . В зоотехнии (наука о разведении , кормле нии , содержании и правильном использовании се л ьскохозяйственных животных , теоретическая основа животноводства ) различают собственно гибридизацию и межпородное скрещивание животных , потомство от которых называется помесным , помесями . Помеси легко скрещиваются между с обой и дают потомство. Процесс гибр идизации , преиму щественно естественной , наблюдали очень давно . Гибриды от скрещивания лошади с ослом (му л , лошак ) существовали уже за 2000 лет до н.э . Искусственные гибриды (при скрещивании гво здик ) впервые получил английский садовод Т . Фэрчайлд в 1717 го д у . Большое число опытов по гибридизации провел Чарльз Дар вин. Гибридизацию , особенно форм и сортов в пределах одного вида широко используют в селекции растений , с помощью метода гибр идизации создано большинство современных сортов сельскохозяйственных куль тур. Полиплоидия В 1892 году русский ботаник И.И . Герасимов исследовал влияние температуры на клетки зеленой водоросли спирогиры и обнаружил удивительное явление - изменение чи сла ядер в клетке . После воздействия низко й температурой или снотворным (хлор оформом и хлоралгидратом ) он наблюдал появление к леток без ядер , а также с двумя ядрами . Первые вскоре погибали , а клетки с дв умя ядрами успешно делились . При подсчете хромосом оказалось , что их вдвое больше , ч ем в обычных клетках . Так было открыто наслед с твенное изменение , связанное с мутацией генотипа , т.е . всего набора хром осом в клетке . Оно получило название полип лоидии , а организмы с увеличенным числом х ромосом – полиплоидов. В природе хорошо отлажены механизмы , обеспечивающие сохранение постоянства г енетич еского материала . Каждая материнская клетка п ри делении на две дочерние строго распред еляет наследственное вещество поровну . При по ловом размножении новый организм образуется в результате слияния мужской и женской гам еты . Чтоб сохранилось постоянств о хро мосом у родителей и потомства , каждая гаме та должна содержать половину числа хромосом обычной клетки . И в самом деле , происх одит уменьшение в два раза числа хромосом , или , как назвали ученые редукционное деление клетки , при котором в каждую гамету по падает только одна из двух го мологичных хромосом . Итак , гамета содержит гаплоидный набор хромосом - т.е . по одной от каждой гомологичной пары . Все соматические клетки диплоидны . У них два набора хромосом , из которых один посту пил от материнского орган изма , а другой от отцовского. Полиплоидия успешно используется в селекции. Мутагенез В 20-х годах стало развиватьс я мутационная генетика - учение о возникновени и мутаций , т.е . таких изменений признаков о рганизмов , которые передаются по наследству . М утаци и возникают в половых клетках . Советский ученый Н.И . Вавилов установил , что у родственных растений возникают сходн ые мутационные изменения , например у пшеницы в окраске колоса , остистости . Эта законом ерность объясняется сходным составом генов в хромосома х родственных видов . Открытие Н.И . Вавилова получило название закона гомо логических рядов . На основании его можно п редвидеть появление тех или иных изменений у культурных растений. Изменчивость организмов - одно из важнейши х проявлений жизни . В природе н е су ществует двух совершенно сходных особей . Разл ичия обусловлены наследственными и внешними ф акторами . Поэтому изменчивость организмов выражае тся в двух формах : наследственной и модифи кационной. Внешний вид окружающих нас организмов - это результат сложн о го взаимодейс твия их наследственной основы и факторов окружающей среды . Каждое растение в разных условиях выглядит по-разному . Например , во в лажный год у растений крупные , мясистые ли стья , а в засушливый - мелкие , тонкие . листья в сухих условиях о с тавались такими же крупными , избыточное испарение влаги привело бы к их гибели . Свойство организмов реагировать на изменени е окружающей среды названо нормой реакции. Модификационная изменчивость играет огромную роль в сохранении и распространении вида . Эв олюция происходит за счет наследст венных изменений , мутаций и рекомбинаций насл едственных факторов. У одного и того же организма стаб ильность генов различна : один ген может му тировать в несколько раз чаще другого . Раз личия в мутабельности отмечены не толь ко между разными генами , но и разными формами вида . Склонность к мутированию не одинакова и у разных видов . На частоту мутирования оказывают влияние физиологические и биохимические изменения , происходящие в кле тке под влиянием внешних условий . Под дейс тви е м некоторых внешних факторов к оличество мутаций увеличивается в сотни раз. Мутации появляются в клетках любых т каней многоклеточного организма . Если они воз никли в половых клетках , их называют генер ативными , в клетках других тканей тела сом атическими . Цен ность мутации различна , она обусловлена типом размножения организма . Ген еративные мутации проявляются у зародышей сле дующего поколения , а соматические - только у той особи , у которой они возникли , и по наследству другому поколению не передаю тся. Разновидн ость соматических мутаций у растений – почковые мутации , появляющиеся в меристемных клетках точки роста стебля . Развившийся из этой клетки побег полностью имеет мутантный признак . Раньше эти мутац ии называли спортами . Из такого спорта , об наруженного у сор т а яблони Антонов ка могилевская белая , И.В . Мичурин получил известный сорт Антоновка шестисотграммовая . Многи е лучшие американские сорта яблони также были созданы использованием почковых мутаций . Целый ряд ценных сортов картофеля также происходит из спонта н но возникших форм с соматическими мутациями. К мутациям принято относить разного рода генетические преобразования , связанные с ядром и цитоплазмой клетки . Причиной мутации могут быть химические изменения гена , мел кие и крупные перестройки хромосом , измене ние числа хромосом , а также изменения органелл цитоплазмы . Отсюда название разных типов мутаций . Генные или точковые мутаци и затрагивают изменения молекулярной структуры молекулы ДНК . Происходит замена или включен ие одной пары азотистых оснований , а также выпадении нескольких их пар . Резуль тат действия генных мутаций - образование белк а нового типа или отсутствие белка из-за препятствия его синтеза . Мутации , связанные с разрывами и перестройками хромосом , назыв ают хромосомными. Причиной возникновения мутац ий в естественных условиях пока с полной достоверн остью не установлены . Мутации проводимые иску сственным путем происходят за счет воздействи я радиацией , действием химических веществ. Применение селекци и В сельском хозя йстве В сельском хозяйстве нашей стр аны усиленно применяется селекция для вывода новых сортов растений . Благодаря е й удалось в десятки раз , по сравнению с 1917 годом повысить урожайность многих видов растений на единицу площади . Растения , вывед енные нашими селекционерами успешно выращиваютс я не только в России , но и за ее пределами . Сорта интенсивного типа , выведенные П.П . Лукьяненко (Безостая -1, Аврора , Кавказ ), В.Н . Ремесло (Мироновская -808,Мироновская юбилейная , Ильичевка и др .), с урожайностью в производственных условиях 50-100 ц с 1 га з анимает в нашей стране и заруб ежом миллионы гектаров . В животноводстве Благодаря работам советских се лекционеров в животноводстве выведены ценные высокопродуктивные породы крупного рогатого скот а - костромская , казахская белоголовая ; овец - ас канийская, красноярская , казахский архаромеринос и др . С помощью селекции получены кар акульские овцы , дающие шкурки различной окрас ки . В птицеводстве созданы линии , используемые для получения скороспелых гибридов мясного (бройлеры ) и яичного направлений . Усиливаютс я работы по селекции новых видов и пород животных , отвечающих требованиям индустриальных технологий животноводства . Совершенств уются племенные и продуктивные качества скота и птицы. 2. Достижения отечественных селекционеров Сорт озимой пшеницы Бестужая 1 ( интенсивного роста ), выведенный П.П . Лукьяне нко с сотрудниками Краснодарского института с ельского хозяйства (методом гибридизации географи чески отдаленных форм и индивидуального отбор а ). Урожайность его в производственных условия х 40-50 ц с 1 га . Новые пе р спективные сорта Лукьяненко – Аврора и Кавказ – еще более продуктивны – 55-70 ц с 1 га . У распространенных сортов В.Н . Ремесло – Мироновская 808, Мироновская Юбилейная , Ильичевка – урожайность на сортоучастках превышает 100 ц с 1 га. Из сортов яровой пшени цы наибольшую площадь – 26 млн . га – в 1974 г . (около 60% посевов культуры ) занимали зас ухоустойчивые зерна сорта Саратовская 29, Саратовск ая 210, Саратовская 38 и др . Селекции НИИСХ Юго- Востока (А.П . Шехурдин , В.Н . Мамонтова ) известны работы Цицина по от д аленной гибр идизации злаков . Им впервые в мире получен ы пшенично-пырейные гибриды , многолетняя и зер нокормовая пшеница . В селекции пшеницы особое внимание уделяется созданию высокоурожайных короткостебельных с комплексом полезных признако в сортов озимой и яровой пшеницы для условий орошаемого земледелия , гибридной пшеницы высокобелковых ржано-пшеничных амридиплоид ов (тритикуле ). Достигнуты успехи и в селекции кукуруз ы . Созданы и районированы на больших площа дях высокоурожайные гибриды . Буковинский 303 ТВ . М ногие из них в полевых условиях д ают 120-150 ц с 1 га зерна . М.Ш . Ходжиновым пол учены высоколизиновые гибриды (Краснодарский 303 ВЛ , Кубанский 4 ВЛ и др .) 4. Селекция института «Элита» Научно-исследовательский ордена Трудов ого Красного знамени институт се льского хозяйства Юго-Востока организован в 1910 г. В сеть института входит четыре опытных станции , государственное опытно-конструкт орское бюро и девять опытно-производственных хозяйств . Институт располагает земельными угодьям и площадью 110 тыс . га , на кот орых апр обируются адаптивные системы земледелия , новые технологии возделывания и производятся семена высших репродукций районированных и новых сортов полевых культур селекции НИИСХ Юго-В остока в объеме более 50 тыс . тонн ежегодно. В штате института – 327 ч еловек . Научных сотрудников – 161, из них докторов н аук – 13, кандидатов наук – 53. Основные напр авления деятельности 1. Теоретические исследования по физи ологии , генетике и биохимии засухо -, жаро - и морозоустойчивости полевых культур , генетике репродукти вных систем растений. 2. Усовершенствование биот ехнологических методов селекции растений. 3. Селекция полевых ку льтур , сочетающих высокую продуктивность , устойчив ость к биотическим и абиотическим стрессорам и качество зерна. 4. Разработка научных основ ада птивно-ландшафтного земледелия и систем рационального использования почвенного пл одородия. 5. Разработка низкозатратн ых , влагосберегающих и экологически безопасных технологий возделывания полевых культур , технич еских средств и систем защиты растений. 6. Ул учшение пород сельскохозяйственных животных , адаптированных к суровым условиям юго-восточного региона Росс ии. Результаты ра боты В области фундаментальных исследований : ь изучены закономернос ти адаптивности растений ; ь разработаны мето ды создания засухоуст ойчивых сортов полев ых культур ; ь предложены метод ы использования клеточных технологий в селекц ии и семеноводстве ; ь созданы наборы анеуплодных и изогенных линий пшеницы , осущ ествлен перенос в пшеницу ценных чужеродных генов , изучены эффекты генов ; ь разра ботаны модели засухоустойчивых сортов пшеницы , дан физиологический анализ продукционного процесса в посевах пшеницы , усовершенствованы методы оценки сортов на потенциальную продуктивность и устойчивость к стрессорам в полевых условиях. В области селекции : Селекционерам института и опытных станций создано 315 сорто в . На 200 год в Российский Государственный ре естр селекционных достижений , допущенных к ис пользованию , включено 103 сорта и гибрида , которы е возделываются на десятках миллионов гектаро в : Озимая мя гкая пшеница – Ершовская 10, Саратовская 90, Смуглянка , Саратовская остистая ; Яровая мягкая пшеница – Альбидум 188, Альбидум 28, Альбидум 29, Белянк а , Ершовская 32, Л -503, Л -505, Прохоровка , Самсар , Сар атовская 29,39,42,55,46,58,60,62,64,66, Юго-Восточная 2; Яровая твердая пшеница – Валентина , Краснокутка 6,10, Людмила , Сара товская 57,59, Саратовская золотистая , Ник ; Озимая рожь – С аратовская 4,5,6,7, Саратовская крупнозерная ; Яровой ячмень – Нутанс 108,553,642; Просо – Ильиновско е , Саратовское 3,6,8,10; Ну т – красн окутский 28,36,123,195, Юбилейный , Заволжский ; Соя – Соер 1,3,4 Кукуруза – Белозер ный 1МВ , Белозерка М , Мова и мн . др. Подсолнечник – Сар атовский 82,85, Скороспелый , Скороспелый 87, Степной 81, Юби лейный 75, ЮВС 2,3; Сорго зерновое , Сорго сахарное , Люцерна , Эспарцет , Житняк и др. В области животноводства : Созданы заводские типы и линии овец цигайской и ставропольской пород , пр испособленные к суровым условиям юго-востока . Ведутся исследования по улучшению генетической структуры стад крупного рогато го скота и свиней. 5. Связь селекции с генетикой Теоретической основой селекции явл яется генетика - наука о законах наследственно сти и изменчивости организмов и методах у правления ими . Она изучает закономерности нас ледования признаков и свойств родительск и х форм , разрабатывает методы и приемы упра вления наследственностью . Применяя их на прак тике при выведении новых сортов растений и пород животных , человек получает нужные формы организмов , а также управляет их инд ивидуальным развитием - онтогенезом. Основы современной генетики з аложил чешский ученый Г . Мендель , который в 1865 году установил принцип дискретности , или прерывности , наследовании признаков и свойств организмов . В опытах с горохом исследоват ель показал , что признаки родительских растен ий при ск р ещивании не уничтожаются и не смешиваются а передаются потомству либо в форме , характерной для одного из родителей , либо в промежуточной форме , вновь проявляясь в последующих поколениях в определенных количественных соотношениях . Его опыты доказали также, что существуют материальные носители наследственности , в по следствии названные генами . Они особые для каждого организма. В начале двадцатого века ам ериканский биолог Т.Х . Морган обосновал хромос омную теорию наследственности , согласно которой наследственн ые признаки определяются х ромосомами - органоидами ядра всех клеток орга низма . Ученый доказал , что гены расположены среди хромосом линейно и что гены одно й хромосомы сцеплены между собой . Признак обычно определяется парой хромосом . При образ овании половых клеток парные хромосомы расходятся . Полный их набор восстанавливаетс я в оплодотворенной клетке . Таким образом , новый организм получает хромосомы от обоих родителей , а с ними наследует те или иные признаки. В двадцатых годах возникли и стали развиваться му тационная и популяционная генетики . Популяционная генетика это область генетики , которая изучает основные факторы эволюции - наследственность , изменчивость и отбор - в конкретных условиях внешней среды , поп уляции . Основателем этого направления был сов етск и й ученый С.С . Четвериков . Мутаци онную генетику мы рассмотрим параллельно с мутагенезом. В 30-е годы генетик Н.К . Кольцов пре дположил , что хромосомы - это гигантские молеку лы , предвосхитив тем самым появление нового направления в науке - молекулярной генет ики. Позднее было доказано , что хромосомы состоят из белка и молекул дезоксирибонуклеин овой кислоты (ДНК ). В молекулах ДНК и з аложена наследственная информация , программа синт еза белков , являющихся основой жизни на Зе мле. Современная генетика развивается всесто ронне . В ней много направлений . Выделяют г енетику микроорганизмов , растений , животных и человека . Генетика тесно связана с другими биологическими науками - эволюционным учением , м олекулярной биологией , биохимией . Она является теоретической основой с елекции . На основе генетических исследований были разработан ы методы получения гибридов кукурузы , подсолн ечника , сахарной свеклы , огурца , а также ги бридов и помесей животных , обладающих вследст вие гетерозиса (гетерозис - это ускорение роста , увеличение ра з меров , повышение жиз неспособности и продуктивности гибридов первого поколения по сравнению с родительскими о рганизмами ) повышенной продуктивностью.
© Рефератбанк, 2002 - 2017