Augalų veisimo metodai – Žinių prekybos centras. Gyvūnų veisimas: metodai

Atrankos pagrindai. Veisimo būdai

Pasirinkimas yra viena iš svarbiausių genetikos praktinio taikymo sričių, tai yra genetika yra teorinis atrankos pagrindas, nes genetika padeda racionaliai planuoti atrankos darbą remiantis nuo paveldimumo ir kintamumo dėsnių ir specifiniai tam tikro požymio paveldėjimo ypatumai.

Be to, atranka remiasi kitų mokslų pasiekimais, pavyzdžiui, augalų sistematikos ir geografijos, citologijos, embriologijos, augalų ir gyvūnų biochemijos ir fiziologijos, molekulinės biologijos ir kt.

Veisimas yra mokslas apie naujų naminių gyvūnų veislių ir auginamų augalų veislių bei mikroorganizmų padermių kūrimo ir tobulinimo metodus.

Pasirinkimasyra evoliucinis procesas, kuriame žmogus yra pagrindinis aktyvus veiksnys ir vadovauja visam procesui pagal savo poreikius.

Veislė, veislė, padermėyra žmogaus dirbtinai sukurta organizmų populiacija, kuriai būdingos tam tikros paveldimos savybės. Visi veislės, veislės ar padermės individai turi panašų genotipą, fenotipą ir vienodą reakciją į aplinkos veiksnių įtaką, pavyzdžiui, pieninių veislių galvijai skiriasi primilžiu, riebumo procentais ir baltymingumu piene.

Veislės vertėlemia derlingumas, maistinės ir pašarų savybės.

Veislės vertė nustatoma pagal gautų produktų kokybę ir kiekį.

Pagrindinės atrankos užduotys:

• produktyvumo padidėjimas auginamų augalų veislės, didinant naminių gyvūnų veislių ir mikroorganizmų padermių produktyvumą;
• kokybės gerinimas produktai (linų savybės, glitimo kiekis grūduose, cukraus kiekis runkeliuose ir kt.);
• fiziologinio pagerėjimo savybės (ankstyvumas, atsparumas šalčiui ir kt.);
• skatinimas vystymosi intensyvumas (augalams - šėrimui, gyvūnams - gyvenimo sąlygoms).

Sėkmingos sąlygosatrankos darbai:

žaliava (veislė, veislė arba rūšis);

Mutacijų vaidmens tam tikros savybės atsiradimui tyrimas;

Paveldėjimo modelių hibridizacijos metu tyrimas;

Aplinkos vaidmuo ugdant požymį;

Dirbtinės atrankos taikymas.

(Ryškus atrankos, atsižvelgiant į rinkos poreikius, pavyzdys yra kailinių žvėrelių auginimas, nes audinės ir sabalo lapių auginimas seka besikeičiančias madas. Ypatingą reikšmę turi vabzdžių atranka biologinės kontrolės metodams. Minkštųjų veislių kviečiai reikalingi norint gaminti sausainius, o makaronams gaminti reikia kietų veislių.Sukurtos vištų veislės, kurios nemažina produktyvumo esant dideliam susigrūdimui paukštynuose.Baltarusijai svarbu sukurti augalų veisles, kurios būtų derlingos besniego sąlygomis, šaltomis žiemomis ir vėlyvų šalnų sąlygomis.)

Veisimo darbo sėkmė labailabai priklauso nuo pradinės organizmų grupės genetinės įvairovės.Esamų veislių ir veislių genofondas yra daug mažesnis nei laukinių rūšių genofondas.

Siekdamas ištirti kultūrinių augalų įvairovę ir geografinį pasiskirstymą, N. I. Vavilovas surengė daugybę ekspedicijų visame pasaulyje, rinko didžiulę sėklinę medžiagą ir izoliavo.kultūrinių augalų kilmės centrai:

1) Pietų Azijos ( Indija ) - ryžių, bananų, citrusinių vaisių, cukranendrių gimtinė;

2) Rytų Azijos(Kinija) – sojos pupelių, rasos, grikių, obuolių, kriaušių gimtinė;

3) pietvakarių Azijos(Vidurinė Azija) – kviečių, žirnių, vynuogių gimtinė;

4) Viduržemio jūros- kopūstų, burokėlių, alyvuogių tėvynė;

5) Abisinijos(Afrika) – kietųjų kviečių, miežių, kavamedžio gimtinė;

6) Centrinės Amerikos(Meksika) – kukurūzų, kakavos, paprikų, pupelių, medvilnės gimtinė;

7) Pietų amerikietis(Pietų Amerika) – bulvių, tabako, saulėgrąžų gimtinė.

Vavilovo tyrimai leidžia selekcininkams greitai pasirinkti žaliavą ir tam tikru mastu numatyti rezultatus.

Žaliava:

Laukinės formos (jos išsiskiria daugybe naudingų savybių, pavyzdžiui, atsparumu staigiems klimato veiksnių svyravimams, ligoms, turi didelį vaisingumą, tačiau produktyvumu yra prastesnės už auginamus);

Dirbtinai gautos mutantinės formos;

Formos, gautos dėl kombinacinio kintamumo;

Veislės ir veislės, gautos kitomis klimato sąlygomis.

Pagrindiniai atrankos metodai:

• - hibridizacija;
• gauti švarias linijas;
• heterozės reiškinio panaudojimas;
• sukelta mutagenezė;
• poliploidinių formų naudojimas;
• dirbtinė atranka.

G hibridizacija

A) inbredingas – glaudžiai susijęs kryžminimas;

b) outbreeding – nesusijęs kryžminimas tai yra kryžminant tos pačios ar skirtingų veislių arba tos pačios ar skirtingų veislių individus.

Dirbtinė atranka yra procesas, kurio metu geriau prisitaikę individai išlaikomi daugintis.

Ankstyvosiose žmogaus evoliucijos stadijose atranka buvo be sąmonės, prasidėjo nuo prijaukinimas, tai iš pradžių tikriausiai buvo atlikta atranka pagal elgesį(tie asmenys, kurie galėjo susisiekti su žmonėmis, išgyveno), o vėliau pradėjo veikti kiti požymiai, geriausi asmenys buvo palikti genčiai.

Šiuo metu jie naudojami veisimui metodinė atranka:

A) masė- atliekama pagal išorinius fenotipinius požymius selekcininko pasirinkta kryptimi, jo trūkumas yra tai, kad negamina genetiškai vienalytės medžiagos, visada būtina pakartotinė selekcija;

b) individualus– remiantis genotipo įvertinimu.

Atliekant dirbtinę atranką, hibridas tuo pačiu metu paveikiamas natūrali atranka, o tai padidina jo prisitaikymą prie konkrečių aplinkos sąlygų.

Šiuo metu jie vis dažniau naudojami veisimuisukelta mutagenezė, kurį sudaro mutacijų skaičiaus padidėjimas dėl įvairių organizme esančių mutagenų poveikio.

Didelė vieta augalų selekcijoje daugiausia skiriama gavimuipoliploidinės formos, kadangi jiems būdingas didesnis derlius, dažniausiai naudojamas kolchicinas, kuris ardo verpstės siūlus ir neleidžia homologinėms chromosomoms išsiskirti mejozės metu.

Veisimo procesas ateina pakeliui: pradinė medžiaga → selekcija → hibridizacija → atranka → hibridizacija → atranka ir kt.

Augalininkystė:

1) nustatant konkrečią užduotį;

2) pradinės medžiagos pasirinkimas, (jeigu nepavyksta rasti reikiamų tėvų formų, naudojama dirbtinė mutagenezė, o tarp atsiradusių mutacijų randama naudingų, kurios panaudojamos tolesniame darbe);

3) hibridizacija- tai hibridų gamyba kryžminant genetiškai įvairius organizmus.

a) jis pagrįstas dirbtiniu dažniausiai kryžmadulkių augalų apdulkinimu savomis žiedadulkėmis, dėl tokio apdulkinimo padidėja homozigotiškumas ir sustiprėja paveldimos savybės, o palikuonys, gauti iš vieno homozigotinio augalo savaiminio apdulkinimo būdu švari linija.

Švari linija yra kitoks sumažėjęs gyvybingumas ir sumažėjęs derlius.

Jei tada kirsti dvi švarias linijas tarp savęs - tarplinijinė hibridizacija, tada gauname reiškinį heterozė

Heterozė paaiškinta daugumos genų perėjimas V heterozigotinė būsena. Heterozės reiškinys gali būti fiksuojamas vegetatyvinio dauginimo būdu;

b) outbreeding- perėjimas nesusiję organizmai tačiau tokia hibridizacija atliekama su sunkumais, o tarprūšiniai ir tarpgeneriniai hibridai yra sterilūs, nes skirtingų rūšių ar genčių chromosomų konjugacija mejozės metu neįmanoma. Pirmą kartą Karpečenkai pavyko įveikti tarprūšinių hibridų sterilumą, gavęs kopūstų ir ridikėlių hibridą (9 „retos“ ir 9 „kopūstinės“ chromosomos), kuris buvo sterilus, tada mokslininkas gavo poliploidinę hibrido formą. kurios turėjo po 18 „retų“ ir „kopūstinių“ chromosomų, tapo homologinių kopūstų chromosomų konjugacija su „kopūstu“, o ridikėlių – su „kopūstais“, kiekvienai gametai turint 18 chromosomų (9 „retas“ ir 9 „kopūstas“). , toks hibridas tapo derlingas. Taigi poliploidija tapo vienu iš būdų atkurti tarprūšinių augalų hibridų vaisingumą.

Tolimoji hibridizacija leidžia sujungti vertingas skirtingų rūšių ir net genčių savybes viename organizme.

Sunkumai atliekant nuotolinę hibridizaciją:

Veisimosi ciklų neatitikimas;

Žiedadulkių vamzdelių nesuderinamumas.

Įveikos būdai:

Vegetatyvinio suartėjimo būdas (preliminarus vienos rūšies skiepijimas į kitą) (šermukšnio ir kriaušės hibridas);

Apdulkinimas žiedadulkių mišiniu (obuolių + kriaušių);

Tarpinis metodas (laukinės rūšies hibridas su laukine, paskui su kultūrine, siekiant padidinti atsparumą šalčiui).

4) dirbtinė atranka susideda iš išsaugojimo dauginimui norimų savybių turinčių augalų:

A) masinis pasirinkimas

b) individualus pasirinkimas

Atliekant dirbtinę atranką, tuo pačiu metu paveikiama veislė natūrali atranka, kuris padidina augalų prisitaikymą prie konkrečių aplinkos sąlygų.

Sukurta įvairovė yra žmogaus veiklos ir aplinkos rezultatas.

Naujų derlingų augalų veislių sukūrimas leidžia smarkiai suintensyvinti žemės ūkio gamybą.

Sėkmės veisimo darbe:

Akademikas P. P. Lukjanenko - žieminiai kviečiai Bezostaya 1 - derlius iki 100 c/ha, Aurora;

Šekhurdinas ir Mamontova - Saratovskaja29, Saratovskaja -36;

Akademikas N. V. Tsitsyn - kviečių ir rugių hibridas - kvietrugiai - aukštos malimo savybės derinamos su galimybe augti skurdžiose dirvose;

Akademikas V. S. Pustovoit - saulėgrąžų veislė, kurios aliejaus kiekis sėklose viršija 20%;

A. N. Lutkovas - naujos cukrinių runkelių veislės, kurių cukraus kiekis ir produktyvumas padidėjo;

M.I. Khadžinovas - derlingos kukurūzų veislės;

P.I.Aismik - derlingos bulvių veislės - Temp, Ogonyok, Lasunak, Sintez ir kt.;

A. L. Semenovas - daugiametės žolelės;

A. G. Voluznevas - juodųjų serbentų veislės: Baltarusijos saldieji, Katyusha, Partizanka, raudonieji serbentai: Beloved, agrastai: Shchedry

Didelis indėlis į augalų veisimą prisidėjo I.V.Mičurinas(1855-1935), 60 metų skyręs naujų veislių veisimui, dirbo Kozlovo mieste (dabar Mičurinskas), Tambovo srityje. Savo veiklos pradžioje pietietiškas veisles bandė aklimatizuoti grūdindamas šiauriniuose rajonuose, tačiau jos iššalo, vėliau naudojo selekcijos būdus. Jo darbas grindžiamas trijų pagrindinių metodų deriniu:

- hibridizacija;

- pasirinkimas;

- aplinkos sąlygų įtaka hibridų vystymuisi (jų „išsilavinimas“ norima linkme)..

Michurinas skyrė didelį dėmesį inicialų pasirinkimas tėvų formos hibridizacijai. Jis kryžmino vietines šalčiui atsparias veisles su pietinėmis, o gautus sodinukus apsodino. griežta atranka ir esantis palyginti griežtas sąlygos. Šiuo metodu buvo gauta Slavyanka veislė – Antonovka ir pietinių Ranet ananasų hibridas.

Michurinas skyrė ypatingą reikšmę geografiškai tolimų formų kirtimas, neauga toje vietoje, kur vyksta hibridizacija. Šiuo metodu buvo sukurta Bellefleur-Chinese veislė – kininės obels iš Sibiro ir amerikietiškos veislės Bellefleur yellow hibridas.

Michurin plačiai naudojamas tolimoji hibridizacija:

Jis gamino aviečių ir gervuogių hibridus;

Šermukšnis ir gudobelė.

Michurin naudojamas įveikimas atliekant tolimą hibridizaciją, naudojami šie metodai:

- vegetatyvinio suartėjimo metodas(preliminariai skiepijus vieną rūšį į kitą, pasikeičia audinių, įskaitant generatyvinius organus, cheminė sudėtis, todėl padidėja tikimybė, kad piestelėje išdygs žiedadulkių vamzdeliai) (šermukšnio ir kriaušės hibridas);

- apdulkinimas žiedadulkių mišiniu skatinti žiedadulkių vamzdelių dygimą, tai yra, „savos“ žiedadulkės dirgina piestelės stigmą ir suvokia „svetimas“ žiedadulkes (obuolių + kriaušių);

- tarpininko metodas(laukinės rūšies hibridas su laukine, vėliau su kultūrine, siekiant padidinti atsparumą šalčiui).

Dauguma Michurin išvestų veislių yra kompleksinės heterozigotai, todėl norėdami juos išsaugoti, jie naudoja tik vegetatyvinis dauginimas(sluoksniavimas, skiepai).

Gyvūnų auginimas:

Pagrindiniai metodai nesiskiria nuo augalų veisimo, tačiau yra ypatumai:

a) gyvūnai dauginasi tik lytiškai;

b) brendimas atsiranda gana vėlai;

c) nedidelis palikuonių skaičius.

1) nustatant konkrečią užduotį;

2) tėvų porų pasirinkimas, Veisiant gyvūnus, svarbu atsižvelgti išorės- tai išorinių gyvūnų savybių, jų kūno sudėjimo ir kūno dalių santykio rinkinys. Įvairių veislių gyvūnai nevienodai reaguoti į išorinių sąlygų pokyčius, pavyzdžiui, mėsinių veislių, pagerėjusi mityba padidina kūno svorį, o pieninių – padidina primilžį;

3) hibridizacija- tai hibridų gamyba kryžminant genetiškai įvairius organizmus.

A) inbredingas – glaudžiai susijęs kryžminimas, jis pagrįstas vienos kartos individų arba tėvų ir palikuonių kryžminimu, kuris sukelia padidėjusį homozigotiškumą ir paveldimų savybių konsolidavimą. Ilgalaikis inbridas sukelia susilpnėjimą ir net mirtį, nes homozigotinėje būsenoje aptinkama daug recesyvinių mutacijų; norint įveikti šias problemas, po kelių inbrydingų naudojamas outbreedas, siekiant padidinti heterozigotiškumas;

Jei tada kirsti dvi švarias linijas tarp savęs – tada sulauksime reiškinio heterozė arba hibridinė galia – tai padidintas gyvybingumas ir vaisingumas pirmosios kartos hibriduose, kurie mažėja vėlesnėse kartose.

Yra 3 heterozės tipai:

- reprodukcinis- didesnis nei tėvų vaisingumas;

- somatinės- vegetacinės masės padidėjimas;

- prisitaikantis- hibridai pasirodo geriau prisitaikę.

Heterozė paaiškinta daugumos genų perėjimas V heterozigotinė būsena, nes heterozigotinėje būsenoje mutantiniai aleliai neatsiranda.

Heterozės reiškinys gali būti fiksuotas pakaitomis kryžminant hibridą su viena ar kita originalia forma.

b) outbreeding- skirtingų veislių individų kryžminimas;

4) dirbtinė atranka susideda iš gyvūnų, turinčių norimas savybes, išsaugojimo reprodukcijai:

A) masinis pasirinkimas- parenkama norimų savybių organizmų grupė ir gaunami palikuonys, o atranka kartojama iš kartos į kartą, nes individai gali skilti;

b) individualus pasirinkimas- auginant vieno individo palikuonis, selekcija vyksta greičiau, bet palikuonių skaičius mažesnis.

Atliekant dirbtinę atranką, veislę tuo pačiu paveikia natūrali atranka, kuris padidina gyvūnų prisitaikymą prie konkrečių aplinkos sąlygų;

5) palikuonių patenėlių kokybės nustatymo metodas(pieno kiekis ir riebumas, kiaušinių gamyba).

Sukurta veislė yra žmogaus veiklos ir aplinkos rezultatas.

Veisiant naujas labai produktyvias naminių gyvūnų veisles, galima smarkiai padidinti maisto produktų kiekį ir kokybę.

Sėkmės veisimo darbe:

M. F. Ivanovas - baltoji stepinė ukrainietiška kiaulė;

Smulkios vilnos avių veislės;

Sterilūs arklio ir asilo hibridai – mulai;

M. P. Grin - juodmargių galvijų selekcija;

V. T. Gorinas - kiaulių atranka;

- tarprūšiniai hibridai- mulas (kumelės ir asilo hibridas - sterilus, bet ištvermingas, stiprus, ilgaamžis), hibridas tarp belugos ir sterleto, karpių ir karosų hibridas, jaučio ir jako hibridas.

Biotechnologija yra gyvų organizmų ir biologinių procesų naudojimas įvairių produktų pramoninei gamybai.

Biotechnologijoje naudojami mikroorganizmai (prokariotai – bakterijos ir melsvadumbliai) ir eukariotai – grybai, mikroskopiniai dumbliai.

Mikroorganizmų naudojimas tokiuose procesuose kaip vyno gamyba, duonos kepimas, sūrio gamyba ir kt. buvo žinomas nuo senų senovės, tačiau šiuolaikinės biotechnologijos atsirado XX amžiaus aštuntojo dešimtmečio viduryje.

Mikroorganizmų atrankos ypatumai yra tai, kad mokslininkų praktiškai neriboja nei laikas, nei erdvė, nes mikroorganizmai:

b) turi paprastas reguliavimas genų aktyvumas;

c) labai greitai daugintis;

d) turėti haploidinis rinkinys, todėl bet kokia mutacija atsiranda jau pirmoje kartoje;

e) nedideliame skaičiuje mėgintuvėlių ir Petri lėkštelių per kelias dienas gali išaugti milijonai individų, t. lengva gauti beveik per trumpą laiką kelias organizmų kartas.

Jie naudojami mikroorganizmų selekcijai natūralūs gebėjimai sintetinti žmogui naudingas medžiagas.

Atrankos etapai:

Mikroorganizmų, galinčių sintetinti reikiamus junginius, išskyrimas iš laukinės gamtos;

Produktyviausių atmainų parinkimas;

Sukelta mutagenezė ir naudojimas selektyvioji medija(terpės, kuriose mutantai gerai auga, bet pirminiai laukinio tipo tėvai miršta);

Pasirinkimas pagal produktyvumą.

Kaip maistinė terpė Mikroorganizmams naudojami ne maisto produktai: skystos aliejaus frakcijos, sintetiniai alkoholiai, medienos apdirbimo pramonės atliekos ir kt.

Šiuo metu biotechnologijos įgijo didelę reikšmę ląstelių ir genų inžinerijos metodai, kurios atveria plačias galimybes genomo pertvarkymui gauti norimų savybių turinčius organizmus:

Taigi genas, atsakingas už insulino susidarymą, buvo įtrauktas į Escherichia coli genomą;

Sukurtos bakterijų padermės, galinčios sunaikinti naftos produktus ir naudojamos vandeniui valyti išsiliejus naftai;

Buvo sukurtos bakterijų padermės, kurios gamina daug aminorūgščių, vitaminų, interferono ir kt.

Metodas genetinė inžinerija- Tai naujų genetinių struktūrų statyba pagal iš anksto numatytą planą

Genų inžinerijos metodas apima:

• paskirstymas iš atskirų genų ląstelių arba genų sintezės už ląstelės ribų;
• sintezė arba genų klonavimas arba šių genų perkėlimas ir integravimas į genomą naudojant vektorius;
• ląstelių su rekombinantiniu genomu atranka.

Šis metodas tapo įmanomas atradus fermentus restrikcijos fermentas, kurios supjausto DNR molekulę reikiamoje vietoje ir fermentus ligazė kurios sujungia skirtingų DNR molekulių gabalus ir atvirus vektorius.

Vektorius yra trumpa žiedinė DNR molekulė, galinti savarankiškai daugintis bakterijos ląstelėje (virusas, bakteriofagas, specialiai sukonstruota plazmidė). Pirmiausia reikiamas genas įterpiamas į tokį vektorių, o po to į ląstelės šeimininkės genomą.

Transgeniniai augalai ir gyvūnai- organizmai, kurių genomas buvo pakeistas atliekant genų inžinerijos operacijas.

Ląstelių inžinerija leidžia konstruoti visas ląsteles, taip pat atskirus jų fragmentus, remiantis jų auginimu, hibridizacija ir rekonstrukcija

• kūno ląstelės perkeliamos į kultūrą, o šios ląstelės sintetina žmogui reikalingas medžiagas, pavyzdžiui, į kultūrą perkeltos ženšenio ląstelės sintetina vaistines žaliavas, o su tokiomis ląstelėmis gali būti atliekama indukuota mutagenezė arba tolimoji hibridizacija, siekiant padidinti jų produktyvumą, pavyzdžiui, antikūnus sintetinančių ląstelių hibridomos. su vėžinėmis ląstelėmis, kurios gali be galo sintezuotis;
• iš regeneruoti augalai gaunami iš kultivuotų ir hibridizuotų ląstelių, pavyzdžiui, pomidorų ir bulvių, obuolių ir vyšnių hibridai.

(Tačiau manipuliacijos genomo lygmeniu gali sukelti nenuspėjamų savybių turinčių padermių atsiradimą, todėl pažangūs mokslininkai surengė konferenciją, kurioje ragino moratoriumą genų inžinerijos darbams; mokslininkai pradėjo dirbti, kad gautų mutantines padermes, kurios negali gyventi natūralioje aplinkoje ir buvo gauti tokie organizmai, jie gali gyventi tik maistinėje terpėje ir nėra pavojingi gyviems organizmams).

Pats terminas „atranka“ kilęs iš lotyniško žodžio „atranka“. Šis mokslas tiria būdus ir metodus, kaip sukurti naujas ir tobulinti esamas organizmų grupes (populiacijas), naudojamas palaikyti žmonijos gyvybę. Kalbame apie kultūrinių augalų veisles, naminių gyvūnų veisles ir mikroorganizmų padermes. Pagrindinis kriterijus – naujų savybių ir savybių vertė ir stabilumas praktinėje veikloje.

Augalų ir gyvūnų veisimas: pagrindinės kryptys

• Didelis augalų veislių derlius, gyvulių veislių vaisingumas ir produktyvumas.
• Gaminių kokybės charakteristikos. Augalų atveju tai gali būti skonis, vaisių, uogų ir daržovių išvaizda.
• Fiziologiniai požymiai. Augaluose selekcininkai dažniausiai atkreipia dėmesį į ankstyvumą, atsparumą sausrai, atsparumą žiemai, atsparumą ligoms, kenkėjams ir neigiamą klimato sąlygų poveikį.
• Intensyvus vystymosi kelias. Augalams tai yra teigiama augimo ir vystymosi dinamika tręšiant, laistant, o gyvūnams tai „mokėjimas“ už maistą ir pan.

Atranka dabartiniame etape

Šiuolaikinė gyvūnų, augalų ir mikroorganizmų atranka, siekiant padidinti efektyvumą, būtinai atsižvelgia į žemės ūkio produkcijos rinkos poreikius, o tai ypač svarbu plėtojant specifinę konkrečios produkcijos pramonės šaką. Pavyzdžiui, kepant kokybišką gero skonio, elastingos trupinės ir traškios trapios plutos duoną reikia gaminti iš stiprių (stikliškų) minkštųjų kviečių veislių, kuriuose yra daug baltymų ir elastingo glitimo. Aukštesnės klasės sausainiai gaminami iš miltinių minkštųjų kviečių veislių, o kietųjų kviečių veislės geriausiai tinka makaronų gamybai.

Kaip bebūtų keista, gyvūnų ir mikroorganizmų atranka yra susijusi. Faktas yra tas, kad pastarųjų rezultatai naudojami biologinei gyvūnų patogenų kontrolei, taip pat įvairių veislių kultūriniams augalams.

Ryškus atrankos, pagrįstos atsižvelgiant į rinkos poreikius, pavyzdys yra kailių auginimas. Augantys kailiniai gyvūnai, kurie skiriasi skirtingais genotipais, atsakingais už kailio spalvą ir atspalvį, priklauso nuo mados tendencijų.

Teorinis pagrindas

Apskritai atranka turėtų vystytis remiantis genetikos dėsniais. Būtent šis mokslas, tiriantis paveldimumo ir kintamumo mechanizmus, leidžia įvairiomis įtakomis paveikti genotipą, nuo kurio, savo ruožtu, priklauso organizmo savybių ir savybių rinkinys.

Taip pat atrankos metodikoje naudojami kitų mokslų pasiekimai. Tai sistematika, citologija, embriologija, fiziologija, biochemija, molekulinė biologija ir individo vystymosi biologija. Dėl aukštų minėtų gamtos mokslų sričių išsivystymo tempų atsiveria naujos veislininkystės perspektyvos. Jau šiandien moksliniai tyrimai genetikos srityje pasiekia naują lygmenį, kur galimas tikslingas gyvūnų veislių, augalų veislių ir mikroorganizmų padermių būtinų savybių ir savybių modeliavimas.

Genetika vaidina lemiamą vaidmenį sprendžiant veisimo problemas. Tai leidžia, naudojant paveldimumo ir kintamumo dėsnius, suplanuoti atrankos procesą taip, kad būtų atsižvelgta į konkrečių savybių paveldėjimo ypatumus.

Pradinės genetinės medžiagos parinkimas

Gyvūnų, augalų ir mikroorganizmų atranka gali būti veiksminga tik kruopščiai atrinkus pradinę medžiagą. Tai yra, teisingą pradinių veislių, veislių, rūšių pasirinkimą lemia jų kilmės ir raidos tyrimas atsižvelgiant į tas savybes ir savybes, kurias reikia suteikti siūlomu hibridu. Ieškant reikiamų formų griežta seka atsižvelgiama į visą pasaulinį genofondą. Taigi, pirmenybė teikiama vietinėms formoms, turinčioms reikiamas charakteristikas ir savybes. Toliau pritraukiamos formos, augančios kitose geografinėse ar klimato zonose, tai yra naudojami introdukcijos ir aklimatizacijos metodai. Paskutinė išeitis yra eksperimentinės mutagenezės ir genų inžinerijos metodai.

Gyvūnų veisimas: metodai

Šioje mokslo srityje kuriami ir tiriami veiksmingiausi metodai, kaip išvesti naujas naminių gyvūnų veisles ir tobulinti esamas.

Gyvūnų selekcija turi savo specifiką, kurią lemia tai, kad gyvūnai neturi galimybės daugintis vegetatyviškai ir nelytiškai. Jiems būdingas tik lytinis dauginimasis. Iš šios aplinkybės taip pat išplaukia, kad norint išvesti palikuonis, individas turi sulaukti lytinės brandos, o tai turi įtakos tyrimų laikui. Taip pat atrankos galimybes riboja tai, kad individų palikuonių paprastai būna nedaug.

Pagrindiniai naujų veislių gyvūnų, taip pat augalų veislių, veisimo būdai gali būti vadinami selekcija ir hibridizacija.

Gyvūnų selekcijai, kuria siekiama sukurti naujas veisles, dažniausiai taikoma individuali, o ne masinė atranka. Taip yra dėl to, kad jų priežiūra yra labiau individualizuota, palyginti su augalų priežiūra. Konkrečiai, apie 10 žmonių prižiūri 100 gyvulių gyvulius. Tuo tarpu vietovėje, kurioje auga šimtai ir tūkstančiai augalų organizmų, dirba nuo 5 iki 8 selekcininkų.

Hibridizacija

Vienas iš pirmaujančių metodų yra hibridizacija. Šiuo atveju gyvūnų selekcija atliekama per giminingumą, nesusijusį kryžminimą ir tolimą hibridizaciją.

Inbredingas reiškia individų, priklausančių skirtingoms tos pačios rūšies veislėms, hibridizaciją. Šis metodas leidžia gauti naujų savybių turinčių organizmų, kurie vėliau gali būti naudojami veisiant naujas veisles arba tobulinant senąsias.

Sąvoka „inbreeding“ kilusi iš anglų kalbos žodžių, reiškiančių „viduje“ ir „veisimas“. Tai yra, kryžminami asmenys, priklausantys glaudžiai susijusioms vienos populiacijos formoms. Gyvūnų atveju kalbame apie glaudžiai susijusių organizmų (motinos, sesers, dukters ir kt.) apvaisinimą. Inbredingo tikslingumas grindžiamas tuo, kad tam tikros savybės pirminė forma suskaidoma į keletą grynų linijų. Paprastai jų gyvybingumas sumažėja. Bet jei šios grynos linijos vėliau bus kertamos viena su kita, bus stebima heterozė. Tai reiškinys, kuriam būdingas tam tikrų pirmosios kartos hibridinių organizmų savybių padidėjimas. Tai visų pirma gyvybingumas, produktyvumas ir vaisingumas.

Gyvūnų selekcija, kurios metodai turi gana plačias ribas, taip pat naudoja tolimąją hibridizaciją, kuri yra tiesiogiai priešinga giminingumui. Tokiu atveju kryžminami skirtingų rūšių individai. Tolimosios hibridizacijos tikslas – gauti gyvūnus, kurie išsiugdytų vertingas eksploatacines savybes.

Pavyzdžiui, kirsti asilą ir arklį, jaką ir ekskursiją. Pažymėtina, kad hibridai dažnai nesusilaukia palikuonių.

M. F. Ivanovo tyrimas

Garsus rusų mokslininkas M.F. Ivanovas nuo vaikystės domėjosi biologija.

Gyvūnų selekcija tapo jo tyrimo objektu, kai jis tyrinėjo kintamumo ir paveldimumo mechanizmų ypatybes. Šia tema rimtai susidomėjęs M.F. Vėliau Ivanovas sukūrė naują kiaulių veislę (balta ukrainiečių). Jam būdingas didelis produktyvumas ir geras prisitaikymas prie klimato sąlygų. Kryžminimui buvo naudojama vietinė ukrainiečių veislė, gerai prisitaikiusi prie gyvenimo sąlygų stepėje, tačiau turinti mažą produktyvumą ir žemos kokybės mėsą, ir anglų baltoji veislė, turinti didelį produktyvumą, bet nepritaikyta gyventi vietinėmis sąlygomis. Naudota metodinė giminystės, nesusijusio kryžminimo, individualios masės atrankos ir auklėjimo sulaikymo sąlygomis metodai. Ilgalaikio kruopštaus darbo dėka buvo pasiektas teigiamas rezultatas.

Veislininkystės plėtros perspektyvos

Kiekviename vystymosi etape veislininkystės, kaip mokslo, tikslų ir uždavinių sąrašą lemia specifiniai žemės ūkio ir gyvulininkystės technologijos reikalavimai, augalininkystės ir gyvulininkystės industrializacijos stadija. Rusijos Federacijai labai svarbu sukurti augalų veisles ir gyvūnų veisles, kurios išlaikytų savo produktyvumą skirtingomis klimato sąlygomis.

Pagrindiniai atrankos metodai yra atranka, hibridizacija (naudojant heterozę ir citoplazminį vyriškąjį sterilumą), poliploidija ir mutagenezė.

Atranka ir jos kūrybinis vaidmuo

Atrankos procesas grindžiamas dirbtinė atranka. Kartu su genetiniais metodais jis leidžia sukurti veisles, veisles ir padermes, turinčias iš anksto nustatytas savybes ir savybes. Veisime yra du pagrindiniai atrankos tipai: masinė ir individuali.

Masinis pasirinkimas– tai individų grupės atranka pagal išorines, fenotipines savybes netikrinant jų genotipo. Pavyzdžiui, masinės ar spontaninės atrankos metu iš visos vienos ar kitos veislės viščiukų populiacijos paukščiai, kurių kiaušinių produkcija yra 200-250 kiaušinių, gyvasis svoris ne mažesnis kaip 1,5 kg, tam tikra spalva, neparodomi. fermose paliekami veisimuisi perėjimo instinktai ir kt.Visi kiti viščiukai skerdžiami. Šiuo atveju kiekvienos vištos ir gaidžio palikuonys vertinami tik pagal fenotipą. Vadinasi, masinė selekcija gali duoti gerų rezultatų tik tuo atveju, jei selekcininko pasirinktų vertingųjų savybių paveldimumo koeficientas yra didelis.

Masinė atranka yra efektyviausia kokybės požymiams, kuriuos kontroliuoja vienas ar keli genai. Tačiau tai retai būna sėkminga poligeniniams požymiams, kurių paveldimumas yra mažas. Šiuo atveju būtina naudoti individualią, arba metodinę, atranką.

At individualus pasirinkimas(pagal genotipą) kiekvieno atskiro augalo ar gyvūno palikuonys iš kartos gaunami ir vertinami privalomai kontroliuojant selekcininką dominančių savybių paveldėjimą. Vėlesniuose atrankos etapuose naudojami tik tie asmenys, kurie susilaukė daugiausiai didelio našumo palikuonių. Dėl to tampa įmanoma įvertinti atskirų individų paveldimas savybes, tai yra, gebėjimą perduoti savybes palikuonims.

Individualios atrankos reikšmė ypač didelė tose žemės ūkio gamybos šakose, kur iš vieno organizmo galima gauti daug palikuonių. Taigi, naudojant dirbtinį apvaisinimą, naudojant gilų sėklos užšaldymą iš vieno buliaus galima gauti iki 35 000 veršelių, kurie saugomi daugelį metų. Todėl dabar daugelyje pasaulio šalių yra vertingų genotipų gyvūnų spermos bankai.

Selekcija veisime yra efektyviausia, kai ji derinama su tam tikromis kryžminimo rūšimis.

Hibridizacijos metodai (kryžminimo tipai) atrankoje

Visos kryžminimo rūšys yra susijusios su giminingumu ir autbridingu. Inbredingas- jis yra glaudžiai susijęs (intraveislinis arba tarpveislis) ir outbreeding- nesusijęs (kryžminis ar tarpveislių) kryžminimas.

Inbredinge kaip pradinės formos vartojami broliai ir seserys arba tėvai ir palikuonys (tėvas – dukra, mama – sūnus, pusbroliai ir kt.). Šis kryžminimo būdas naudojamas tais atvejais, kai norima daugumą veislės genų perkelti į homozigotinę būseną ir dėl to konsoliduoti palikuonių išlikusius ekonomiškai vertingus bruožus. Toks kryžminimas tam tikru mastu yra panašus į augalų savaiminį apdulkinimą, dėl kurio taip pat padidėja homozigotiškumas.

Tuo pačiu metu giminingų veislių metu dažnai stebimas gyvūnų susilpnėjimas ir laipsniškas jų degeneracija, sąlygota recesyvinių alelių homozigotizacijos. Šiuo atveju homozigotizacija genams, kontroliuojantiems tiriamą požymį, vyksta tuo greičiau, kuo glaudžiau giminingi kryžminiai naudojami giminingumui. Norint išvengti šio reiškinio, būtina atlikti griežtą vertingų ekonominių savybių turinčių asmenų atranką.

Augaluose grynos linijos taip pat turi sumažėjusį gyvybingumą, tikriausiai dėl to, kad visos recesyvinės mutacijos, kurios daugiausia yra kenksmingos, pereina į homozigotinę būseną.

Grynos linijos, gautos dėl giminystės, skiriasi ne tik įvairiomis savybėmis, bet ir gyvybingumo sumažėjimo laipsniu. Jei šios grynos linijos kerta viena su kita, dažniausiai pastebimas heterozės poveikis.

Nesusijęs tos pačios veislės individų arba skirtingų veislių individų kryžminimas (kryžminimas) leidžia išlaikyti arba pagerinti kitos kartos hibridų savybes. Autbridavimas padidina palikuonių heterozigotiškumo lygį ir populiacijos heterogeniškumą.

Poliploidija ir tolima hibridizacija

Kurdami naujas augalų veisles, selekcininkai plačiai naudoja šį metodą autopoliploidija, dėl ko padidėja ląstelių ir viso augalo dydis, nes daugėja chromosomų rinkinių. Be to, chromosomų perteklius padidina jų atsparumą patogeniniams organizmams (virusams, grybeliams, bakterijoms) ir daugybei kitų nepalankių veiksnių, pavyzdžiui, spinduliuotei: jei pažeidžiama viena ar net dvi homologinės chromosomos, kitos lieka nepažeistos. Poliploidiniai individai yra gyvybingesni nei diploidiniai.

Apie 80% šiuolaikinių kultūrinių augalų yra poliploidai. Tarp jų yra javų, daržovių ir vaisių kultūros, citrusiniai vaisiai, pramoniniai, vaistiniai ir dekoratyviniai augalai, kurie yra daug produktyvesni už originalias diploidines veisles. Taigi triploidiniai cukriniai runkeliai nuo paprastų skiriasi ne tik didesniu vegetatyvinės masės derliumi ir didesniu šakniavaisių dydžiu, bet ir padidėjusiu cukringumu, atsparumu ligoms. Tačiau triploidai yra sterilūs, todėl kiekvieną kartą reikia gauti hibridines sėklas, sukryžminus diploidines ir tetraploidines formas. Sėkmingą šios problemos sprendimą palengvino burokėlių vyriško sterilumo atradimas. Triploidinių hibridų sterilumas gali turėti teigiamą poveikį auginant vaisius be sėklų, pavyzdžiui, vynuoges ir arbūzus.

Vertingi rezultatai gaunami atrankoje panaudojus alopoliploidijos reiškinį, kurio pagrindas – metodas tolimoji hibridizacija, ty kryžminant įvairioms rūšims ir net gentims priklausančius organizmus. Pavyzdžiui, buvo gauti tarprūšiniai poliploidiniai kopūstų ir ridikėlių, rugių ir kviečių hibridai. Kviečių (Triticum) ir rugių (Secale) hibridizavimas leido gauti daugybę formų, kurias vienija bendras pavadinimas kvietrugiai. Jie pasižymi dideliu kviečių ir žiemkentiškumu bei rugių nepretenzingumu, atsparumu daugeliui ligų, tarp jų ir linijinėms rūdims, kurios yra vienas pagrindinių kviečių derlių ribojančių faktorių.

Remdamasis kviečių ir kviečių želmenų hibridizacija, rusų akademikas N. V. Citsinas gavo kviečių ir kviečių želmenų hibridus, pasižyminčius dideliu derliumi ir atsparumu išgulimui. Tačiau tolimi hibridai dažniausiai yra sterilūs. Taip yra dėl to, kad genome yra skirtingų chromosomų, kurios nekonjuguoja mejozės metu. Siekiant atkurti tarprūšinių hibridų vaisingumą, 1924 m. sovietų genetikas G. D. Karpečenka pasiūlė tolimuose hibriduose dvigubinti chromosomų skaičių (poliploidiją).

G.D.Karpečenka sukryžiavo ridikėlius ir kopūstus. Chromosomų skaičius šiuose augaluose yra vienodas (2n = 18). Atitinkamai, jų gametos turi 9 chromosomas. Kopūstų ir ridikėlių hibridas turi 18 chromosomų, tačiau yra sterilus, nes mejozės metu kopūstų ir ridikėlių chromosomos nesusijungia, todėl gametų formavimosi procesas negali vykti normaliai. Padvigubėjus chromosomų skaičiui, sterilus hibridas turėjo 36 chromosomas, sudarytas iš dviejų pilnų diploidinių ridikėlių ir kopūstų rinkinių. Tai sukūrė normalias mejozės galimybes; Kopūstų chromosomos ir ridikėlių chromosomos buvo konjuguotos viena su kita. Kiekviena gameta turėjo po vieną haploidinį ridikėlių ir kopūstų rinkinį (9 + 9 = 18). Zigota vėl turėjo 36 chromosomas; tarprūšinis hibridas tapo derlingas. Kalbant apie fenotipą, šis naujas augalo organizmas sujungė ridikėlių ir kopūstų savybes, pavyzdžiui, ankštarų struktūroje.

Eksperimentiniu būdu gauti poliploidinius gyvūnus yra labai sunku, todėl tokios gyvūnų formos yra retos. Taigi sovietų mokslininkui genetikui B. L. Astaurovui tarprūšinės hibridizacijos būdu pavyko gauti poliploidinę šilkaverpio formą. Šiandien jau yra poliploidinių žuvų ir paukščių (pavyzdžiui, vištų), tačiau poliploidinių gyvūnų veislių įdiegimas į žemės ūkio praktiką yra ateities reikalas.

Spontaniška ir sukelta mutagenezė

Spontaniški mutantai pirmiausia naudojami augalų selekcijoje. Taigi, remiantis geltonojo alkaloidinio lubino mutantu, gautos kelios saldžiųjų lubinų veislės, kurios auginamos gyvulių pašarui. Lubinai, kuriuose yra alkaloidų, šiam tikslui netinka, nes gyvūnai jų neėda.

Vaisinėse kultūrose yra žinoma daug mutantų, kurie naudojami kaip naujos veislės arba hibridizuojamos su kitomis formomis. Vienas garsiausių spontaniškų kukurūzų mutantų, nepermatomas, pasižymintis dideliu aminorūgšties lizino kiekiu grūduose, naudojamas kuriant vadinamuosius daug lizino turinčius kukurūzų hibridus.

Pastaraisiais dešimtmečiais daugelyje pasaulio šalių buvo pradėti darbai siekiant gauti indukuotų mutantų. Rentgeno spinduliuotės sukelti mutantai buvo išskirti daugelyje javų (miežių, kviečių, rugių ir kt.). Jie išsiskiria ne tik padidėjusiu produktyvumu, bet ir sutrumpėjusiais ūgliais. Tokie augalai yra atsparūs išgulimui ir turi pastebimų pranašumų nuimant derlių mašina. Be to, trumpi ir tvirti šiaudai leidžia tolesnė selekcija padidinti varpos dydį ir sėklų svorį, nebijant, kad dėl didėjančio grūdų derliaus augalai išguls.

Sukelta mutagenezė ypač sėkmingai naudojama mikroorganizmų selekcijoje.

Bet kokio veisimo darbo sėkmės pagrindas yra genetinė medžiagos ir atrankos metodų įvairovė. Naudojant tokias pradines medžiagas, galima gauti naujų hibridų ir veislių, pasižyminčių daugybe savybių ir savybių. Atrankos pagrindus padėjo garsiausi pasaulio mokslininkai:

N.K. Kolcovas (sukūrė molekulinės genetikos pagrindus).

N.I.Vavilovas (atrado homologinių serijų dėsnį);

I. V. Mičurinas (išvedė daug vaisių hibridų).

Pagrindiniai augalų ir gyvūnų veisimo metodai buvo sukurti remiantis visais ankstesniais atradimais ir vis dar tobulinami. Selekcininkai savo darbe taiko įvairius atrankos būdus: giminingumą, dirbtinę mutagenezę, poliploidiją, tolimąją hibridizaciją. Žemiau pateikiami dažniausiai naudojami naujų augalų ir gyvūnų veislių veisimo būdai.

Pagrindiniai augalų selekcijos metodai: hibridizacija ir selekcija. Kryžmadulkiai augalai parenkami atrenkant tuos individus, kurie turi norimų savybių. Gryniausioms linijoms, ty veislės genetiniam homogeniškumui gauti, naudojama individuali atranka, kurios metu savidulkinimo būdu palikuonys gaunami iš vieno individo, turinčio visas geriausias savybes. Šio metodo trūkumas yra tai, kad dažnai pastebimos nepalankios apraiškos.Pagrindinė to priežastis – daugybės genų perėjimas į homozigotinę būseną. Laikui bėgant recesyvinių mutantinių genų, kurie tampa homozigotiniais, kaupimasis gali sukelti nepalankių paveldimų pokyčių. Natūraliomis sąlygomis savaime apdulkinančiame augale recesyviniai genai tampa homozigotiniais, ir toks augalas greitai žūva.

Taikant savaiminio apdulkinimo metodą, derlius dažnai sumažėja. Jai padidinti, atliekamas skirtingų savidulkių augalų linijų kryžminis apdulkinimas ir gaunami derlingi hibridai. Tokie atrankos metodai vadinami tarplinijine hibridizacija. Pirmos kartos hibridai turi didžiausią derlių. Šiuo atveju pastebimas gerai žinomas heterozės efektas, pagal kurį kertant „grynąsias“ linijas gaunami galingi hibridai. Jie yra atsparūs neigiamam poveikiui, nes pašalinamas žalingas recesyvinių genų poveikis, o stiprių motininių augalų derinys sustiprina poveikį.

Eksperimentinė poliploidija dažnai naudojama įvairių augalų selekcijoje. Tokiu būdu gauti augalai yra dideli, duoda gerą derlių ir greitai auga. Dirbtiniai poliploidai gaunami veikiant cheminėms medžiagoms, kurios naikina dalijimosi veleną. Dėl to pasikartojančios chromosomos lieka viename branduolyje.

Naujos veislės taip pat kuriamos naudojant dirbtinę mutagenezę. Organizmas, įgijęs naujų savybių dėl mutacijos, turi prastą gyvybingumą, todėl yra eliminuojamas. Naujų veislių ir veislių atrankai ir evoliucijai reikalingi reti individai su neutraliomis arba palankiomis mutacijomis.

Gyvūnų veisimo metodai praktiškai nesiskiria nuo pagrindinių augalų veisimo metodų. Darbo su jais bruožai yra jų lytinis dauginimasis ir maži palikuonys. Tėvų atranka ir kryžminimo būdas atliekami turint konkrečius veisėjo nustatytus tikslus. Visi gyvūnai vertinami ne tik pagal išorines savybes, bet ir palikuonių kokybę bei kilmę. Štai kodėl taip svarbu žinoti jų kilmę. Veisiant dažniausiai naudojami 2 kryžminimo būdai:

Inbredingas (glaudžiai susijęs) – kryžminami tėvai, seserys, broliai. Toks kirtimas negali būti vykdomas neribotą laiką. Paprastai jis naudojamas uolienų savybėms pagerinti;

Outbreeding (nesusijęs) – tos pačios ar skirtingų veislių atstovų kryžminimas ir griežta geriausių savybių palikuonių atranka.

Tolimoji gyvūnų hibridizacija yra daug mažiau efektyvi nei augalų hibridizacija. Tokie tarprūšiniai hibridai dažnai būna sterilūs.

54 lentelė. Pagrindiniai atrankos metodai (T.L. Bogdanova. Biologija. Užduotys ir pratimai. Vadovas stojantiesiems į universitetus. M., 1991)

Metodai	Gyvūnų auginimas	Augalininkystė
Tėvų porų pasirinkimas	Pagal ekonomiškai vertingas savybes ir pagal išorę (fenotipinių požymių rinkinys)	Pagal jų kilmės vietą (geografiškai nutolusią) arba genetiškai nutolusią (nesusijusią)
Hibridizacija: a) nesusijęs (autbredingas)	Kryžminimas tolimų veislių su kontrastingomis savybėmis, siekiant gauti heterozigotinę populiaciją ir heterozės pasireiškimą. Rezultatas – nevaisingi palikuonys	Tarprūšinis, tarprūšinis, tarpgenerinis kryžminimas, sukeliantis heterozę, siekiant gauti heterozigotines populiacijas, taip pat didelį produktyvumą
b) artimai giminingi (inbridingas)	Artimų giminaičių kryžminimas, kad susidarytų homozigotinės (grynos) linijos su pageidaujamais bruožais	Savaiminis apdulkinimas kryžmadulkiuose augaluose dirbtiniu poveikiu, siekiant gauti homozigotines (grynas) linijas
Pasirinkimas: a) masyvi	Netaikoma	Tinka kryžminiams augalams apdulkinti
b) individualus	Tvirta individuali atranka naudojama ekonomiškai vertingoms savybėms, ištvermei ir eksterjerui įvertinti	Jis naudojamas savaime apdulkinamiems augalams, išskiriamos grynos linijos – vieno savidulkės individo palikuonys
Patenėlių tyrimo pagal palikuonis metodas	Jie naudoja dirbtinio apvaisinimo metodą iš geriausių patinų, kurių savybes tikrina daugybė palikuonių	Netaikoma
Eksperimentinė poliploidų gamyba	Netaikoma	Naudojamas genetikoje ir veisime produktyvesnėms, produktyvesnėms formoms gauti

Augalininkystėje plačiai taikoma hibridizacija ir selekcija – masė (neatsižvelgiant į genotipą) ir individuali. Augalininkystėje dažnai naudojama masinė atranka, susijusi su kryžmadulkiais augalais. Taikant šią atranką, sėjant išlaikomi tik pageidaujamų savybių augalai. Persėjant vėl atrenkami tam tikromis savybėmis pasižymintys augalai. Individuali atranka susideda iš atskirų individų atrankos ir palikuonių iš jų gavimo. Individuali atranka lemia grynos linijos atranką – genetiškai vienalyčių (homozigotinių) organizmų grupę. Atrankos būdu buvo sukurta daug vertingų kultūrinių augalų veislių. Norint įvesti vertingus genus į sukurtos augalų veislės ar gyvūnų veislės genofondą ir gauti optimalius požymių derinius, naudojama hibridizacija, po kurios atliekama selekcija. Kryžminant skirtingų veislių gyvūnus ar augalų veisles, taip pat tarprūšinių kryžminimo metu pirmosios hibridų kartos gyvybingumas didėja ir pastebimas galingas vystymasis. Šis reiškinys vadinamas hibridine vigor arba heteroze. Tai paaiškinama daugelio genų perėjimu į heterozigotinę būseną ir palankių dominuojančių genų sąveika. Vėliau kryžminant hibridus tarpusavyje, heterozė išnyksta dėl homozigotų atskyrimo.

Taip pat naudojama poliploidija, kurios dėka išveisiamos didelio derlingumo poliploidinės cukrinių runkelių, medvilnės, grikių ir kt.. Tokiu būdu G. D. Karpečenko (1935) gavo tarprūšinį kopūstų – ridikėlių hibridą. Kiekviena iš pirminių formų lytinėse ląstelėse turėjo 9 chromosomas. Šiuo atveju iš jų gautos hibrido ląstelės turėjo 18 chromosomų. Tačiau kai kuriuose kiaušinėliuose ir žiedadulkėse buvo visos 18 chromosomų (diploidų), o jas sukryžminus buvo sukurtas 36 chromosomų augalas, kuris pasirodė esąs vaisingas. Taigi buvo įrodyta galimybė panaudoti poliploidą, kad būtų galima įveikti nekertamumą ir nevaisingumą tolimos hibridizacijos metu.

Vienas iš selekcijos būdų – grynųjų linijų veisimas per pakartotinį priverstinį augalų savidulkinimą: tokio augalo palikuonys tampa homozigotiniais pagal visus genus; Vėliau kryžminami dviejų grynų linijų individai, o tai smarkiai padidina pirmosios kartos hibridų derlių ir jų gyvybingumą. Šis reiškinys vadinamas heteroze. Tačiau vėlesnėse kartose heterozė mažėja, o derlius mažėja, todėl praktikoje naudojami tik pirmosios kartos hibridai.

P. P. Lukjanenkos kryžminimo ir individualios atrankos metodais buvo sukurtos itin produktyvios Kuban kviečių veislės: Bezostaya 1, Aurora, Kaukazas; V. N. Remeslo Ukrainoje gavo Mironovskaya 808 veislę, o vėliau produktyvesnes veisles Yubileinaya 50, Kharkovskaya 63 ir kt. V. S. Pustovoitas ir jo darbuotojai šiais metodais sukūrė saulėgrąžų veislę Kubane, kurios sėklose yra iki 50–52% aliejaus. .

Tarprūšinių hibridų nevaisingumo įveikimas. Pirmą kartą tai pavyko padaryti m. 20-ųjų pradžioje sovietiniam genetikui G.D.Karpečenkai kryžminant ridikėlius ir kopūstus. Šis naujai sukurtas augalas nebuvo nei ridikas, nei kopūstas. Ankštys užėmė tam tikrą tarpinę padėtį ir susideda iš dviejų pusių, iš kurių viena buvo panaši į kopūsto ankštį, kita - į ridikėlį.

Dirbtinė mutagenezė. Natūralios mutacijos, lydimos žmonėms naudingų savybių, atsiranda labai retai. Jų paieškai reikia skirti daug laiko ir pastangų. Mutagenų poveikio mutacijų dažnis smarkiai padidėja. Tai apima tam tikras chemines medžiagas, taip pat ultravioletinę ir rentgeno spinduliuotę. Šie poveikiai sutrikdo DNR molekulių struktūrą ir smarkiai padidina mutacijų dažnį. Kartu su kenksmingomis mutacijomis dažnai atrandamos ir naudingosios, kurias mokslininkai naudoja veisimo darbe. Augalininkystėje veikiant mutagenams, gaunami poliploidiniai augalai, kurie išsiskiria didesniais dydžiais, dideliu derliumi ir aktyvesne organinių medžiagų sinteze. Radiacinės apšvitos, o vėliau ir selekcija, sukūrė vertingas žirnių, pupelių ir pomidorų veisles.

Ypatingą vietą vaisių ir uogų derliaus gerinimo praktikoje užima I. V. Mičurino selekcinis darbas. Jis skyrė didelę reikšmę tėvų porų parinkimui kirsti. Tuo pačiu metu jis nenaudojo vietinių laukinių veislių (nes jos buvo patvarios, o hibridas dažniausiai nukrypdavo į laukinį tėvą), o paimdavo augalus iš kitų, tolimų geografinių vietų ir kryžmindavo juos tarpusavyje. Panašiais metodais buvo sukurtos tokios vertingos veislės kaip žieminė Bere Michurina kriaušė (kryžminant pietinę Bere Royal kriaušių veislę ir laukinę Ussuri kriaušę) ir Bellefleur-Kinijos obelis (tėvai: amerikietiška veislė Bellefleur geltona ir kininė obelis kilęs iš Sibiro).

Svarbi Michurino darbo grandis buvo kryptingas hibridinių sodinukų ugdymas: tam tikru jų vystymosi periodu buvo sudarytos sąlygos vieno iš tėvų savybėms dominuoti, o kito – slopinti, t.y. efektyviai valdyti. savybių dominavimo (skirtingi žemės dirbimo būdai, tręšimas, skiepijimas į kitų augalų vainiką ir kt.). Taip pat buvo naudojamas mentoriaus metodas – ugdymas ant poskiepio. Būdamas atžala, jis paėmė ir jauną augalą, ir pumpurus nuo subrendusio vaisius vedančio medžio. Taikant šį metodą, vyšnių ir vyšnių hibrido, vadinamo „Šiaurės grožiu“, vaisiams buvo galima suteikti norimą spalvą. Michurinas taip pat naudojo tolimą hibridizaciją. Jis gavo unikalų vyšnių ir paukščių vyšnių hibridą - cerapadus, taip pat erškėčių ir slyvų, obuolių ir kriaušių, persikų ir abrikosų hibridą. Visos Michurin veislės yra išlaikomos vegetatyvinio dauginimo būdu.

Lentelė. I. V. Mičurinos atrankos ir genetinio darbo metodai (T. L. Bogdanova. Biologija. Užduotys ir pratimai. Vadovas stojantiesiems į universitetus. M., 1991)

Metodai	Metodo esmė	Pavyzdžiai
Biologiškai tolima hibridizacija: a) tarprūšinis	Kryžminami skirtingų rūšių atstovai, norint gauti norimų savybių veisles	Vladimiro vyšnia X Winkler baltoji vyšnia = Šiaurės vyšnios grožis (geras skonis, atsparumas žiemai)
b) tarpgeneriniai	Kryžminami skirtingų genčių atstovai, norint gauti naujų augalų	Vyšnia X paukščių vyšnia = Cerapadus
Geografiškai tolima hibridizacija	Kontrastingų gamtinių zonų ir geografiškai tolimų regionų atstovų kirtimas, siekiant įskiepyti hibridui reikiamas savybes (skonį, stabilumą)	Laukinė Ussuri kriaušė X Bere royal (Prancūzija) = Bere winter Michurina
Pasirinkimas	Keli, kieti: pagal dydį, formą, atsparumą žiemai, imunines savybes, kokybę, skonį, vaisių spalvą ir laikymo kokybę	Į šiaurę buvo iškelta daugybė gero skonio ir didelio derlingumo obelų veislių
Mentoriaus metodas	Pageidaujamų savybių puoselėjimas hibridiniame sodinuke (didinamas dominavimas), kuriam daigai skiepijami į motininį augalą, iš kurio norima šias savybes įgyti. Kuo vyresnis, galingesnis ir ilgesnis mentorius, tuo stipresnė jo įtaka.	Kininė obelis (sukaukia) X hibridas (kinų X Kandil-sinap) = Kandil-sinap (atsparus šalčiui) Bellefleur-chinese (hibridinis poskiepis) X Chinese (scion) = Bellefleur-chinese (ilgalaikė vėlyva nokinimo veislė)
Tarpininko metodas	Tolimojoje hibridizacijoje naudojant laukinę rūšį kaip tarpininką neįveikiamumui įveikti	Laukinis Mongolijos migdolas X Laukinis Dovydo persikas = Migdolų tarpininkas Kultivuojamas persikas X migdolų tarpininkas = hibridinis persikas (pažengęs į šiaurę)
Aplinkos sąlygų poveikis	Auginant jaunus hibridus, dėmesys buvo skiriamas sėklų laikymo būdui, mitybos pobūdžiui ir laipsniui, žemos temperatūros poveikiui, skurdžiam dirvožemiui, dažnam persodinimui.	Hibridinio sodinuko grūdinimas. Ištvermingiausių augalų parinkimas
Žiedadulkių maišymas	Norėdami įveikti tarprūšinį nesuderinamumą (nesuderinamumą)	Motinos augalo žiedadulkės susimaišė su tėvo žiedadulkėmis, savos žiedadulkės sudirgino stigmą ir suvokė svetimas žiedadulkes.

Gyvūnų selekcija skiriasi nuo augalų: gyvūnai susilaukia mažai palikuonių, vėliau subręsta, vegetatyviškai nesidaugina, jiems trūksta savaiminio apvaisinimo. Tačiau hibridizacija ir selekcija, tiek masinė, tiek individuali, taip pat naudojama gyvūnų selekcijoje. Juose atsižvelgiama į išorines tėvų porų savybes, gamintojų kilmę, tikrinamas veislės grynumas. Per giminingumą (inbreeding) gaunamos grynos linijos, kai visi arba dauguma genų tampa homozigotiniai.

Baltosios stepės Ukrainos kiaulių veislės kūrimas, akademikas. M. F. Ivanovas kaip pradines kryžminimo formas paėmė labai produktyvų anglišką šerną ir vaisingą ukrainietišką kiaulę (gimdą), nepretenzingančią sulaikymo sąlygoms. Tada jis sukryžmino gautus hibridus su tuo pačiu šernu. Taip buvo išveistas puikaus kūno sudėjimo šernas Ascanius I (svoris 479 kg), kurį vėliau sukryžmino su seserimis, dukromis ir anūkėmis. Lygiagrečiai šiai inbredinei linijai buvo gautos kitos panašios linijos. Nepaisant to, kad kiekvienoje inbredinėje linijoje atsirado sumažėjusio gyvybingumo ir kitų nepageidaujamų požymių turintys asmenys, dauguma genų buvo perkelti į homozigotinę būseną. Toliau kryžminant dvi grynąsias linijas tarpusavyje, po to kartojant individualią selekciją, buvo gauta stepių baltųjų ukrainietiškų kiaulių veislė, derinanti didelį produktyvumą, vaisingumą ir stabilumą.

Pirmosios kartos hibridai, gauti sukryžminus dviejų inbredinių linijų individus, dažniausiai pasižymi ryškia heteroze. Tai plačiai naudojama gyvulininkystėje, siekiant gauti ekonomiškai vertingas formas.

Nesusijusių asmenų kryžminimas vadinamas outbreedingu. Ji atliekama tarp skirtingų tos pačios gyvūnų rūšies veislių individų ir net skirtingų genčių bei rūšių, t.y. tolimos hibridizacijos metu. Tokiu būdu buvo gautas nevaisingas asilo ir arklio hibridas - mulas, vienakumpio ir dvikumpio kupranugario hibridas, jako ir galvijų hibridas (jų patinai nevaisingi, o patelės vaisingos). ). Šie hibridai pasižymi heteroze, ty padidėjusiu gyvybingumu, turi ilgaamžiškumą ir didesnę ištvermę, lyginant su tėvais.