В селекционной работе используется гибридизация и искусственный отбор. При гибридизации или получении гибридов происходит объединение генетического материала из разных клеток. При этом меняется комбинация генов, формируется новый геном и на свет появляется организм с признаками, заложенными человеком. Внимание уделяется выбору «родительских пар», которые способны заложить в потомстве нужный признак (урожайность, продуктивность).
В растениеводстве упор делается на генетическую и географическую удаленность, а в животноводстве учитывают экстерьер, родословную и полученные признаки потомства.
С помощью инбридинга создают чистые линии, чтобы закрепить в потомстве необходимые человеку наследственные признаки. Используют редко, поскольку в последующих поколениях при родственном скрещивании жизнеспособность потомства падает. Аутбридинг проводят внутри одного вида или между разными видами (отдаленная гибридизация).
При аутбридинге в первом поколении наблюдается усиление жизнеспособности и продуктивности гибридов. Это явление получило название гетерозиса и связано оно с удачной комбинацией генов и переходом их в гетерозиготное состояние. В последующих поколениях эффект гетерозиса слабеет и нужные признаки не проявляются настолько выражено.
На заметку: Гетерозис используется в сельском хозяйстве. С помощью метода повышается урожайность растений (кукурузы, огурцов, томатов) и увеличивается продуктивность животных (яйценоскость леггорнов, скорость роста и качество мяса бройлеров).
Благодаря отдаленной гибридизации, на полях растут продуктивные гибриды растений, полученные при скрещивании пшеницы и ржи, малины и ежевики, пшеницы и пырея. На фермах работают мулы (гибрид лошади и осла), а в озерах плавают бестеры (гибриды белуги и стерляди). Проблема неродственного скрещивания состоит в бесплодии потомства, что объясняется разными размерами, формой и количеством хромосом. Из-за этого, в ходе мейоза (деления половых клеток), не происходит процесс конъюгации хромосом. Генетики работают над устранением этой проблемы и уже достигли конкретных результатов.
Следующий селекционный метод – это искусственный отбор, при котором на протяжении ряда поколений размножаются и сохраняются особи с полезными для человека наследственными признаками.
Искусственный отбор ведется бессознательно, когда сохраняют организмы с хозяйственно ценными наследственными признаками. Осознанный отбор проводится методично и преследует поставленную цель (например, ведется целенаправленная работа над закреплением нужного признака у сорта или породы).
Формы отбора:
- Массовый. Применяется при высокой наследуемости признака. Эффективен в селекционной работе с растениями и микроорганизмами.
- Индивидуальный. Учитывается наследование и закрепление признака в ряду поколений. С его помощью получают чистые линии, используя инбридинг. Чаще всего применяется в селекции животных и самоопыляющихся растений.
К сведению: Понятие искусственного отбора введено в биологию великим ученым Чарлзом Дарвиным. Положения теории он изложил в труде «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Это его основной труд, в котором затронуты некоторые вопросы селекционной работы.
Обобщает вышеизложенный материал схема методов селекции:
