Лекция № 1 Введение.
1. Селекция как научная дисциплина.
2. Периоды в истории развития селекции.
3. Генетика - теоретическая основа селекции.
4. Этапы развития генетики.
5. История селекции цветочных культур.
Селекция как научная дисциплина.
Селекцией называют науку о выведении новых и улучшении существующих сортов растений и пород животных. Слово селекция в переводе с латинского “selectio” означает отбор или выбор. Отбор лучших форм из дикорастущих или культурных растений является самым древним методом селекции. Поэтому первоначально понятие “селекция” полностью соответствовало содержанию работ по выведению новых сортов путем отбора лучших форм с разработкой методов размножения и агротехники выращивания. Современная селекция применяет отбор, используя новые методы искусственного создания исходного материала (гибридизация, полиплоидия, мутагенез) и различные способы выращивания отселектированных растений на основе изучения закономерностей роста и развития. Однако отбор остается основой селекционной работы с отбора исходных форм начинается выделение сорта, отбором заканчивается апробация новых форм и выход в свет нового сорта.
Основными методами селекции являются: отбор, гибридизация, полиплоидия и мутагенез, интродукция.
Н.И. Вавилов назвал селекцию наукой об эволюции растений и животных в интересах человека. Он писал, что селекция как наука включает следующие теоретические разделы:
– учение об основных направлениях селекционной работы (селекция на иммунитет, селекция на урожайность и технические качества продукции и т.д.);
– учение об исходном материале;
– учение о наследственной изменчивости;
– учение о роли среды в выявлении сортовых признаков и свойств;
– теорию гибридизации;
– теорию селекционного процесса;
– частную селекцию отдельных культур (селекцию пшеницы, картофеля, сосны).
Селекция растений непрерывно связана с семеноводством, с производством высококачественных сортовых семян, обеспечивающих наследование хозяйственно-ценных признаков при семенном размножении. В отличие от земледелия, агрохимии, растениеводства, изучающих приемы воздействия на условия выращивания растений, селекция разрабатывает способы воздействия на сами растения, чтобы выявить их потенциальную производительность или изменить в нужном направлении их природу. Поэтому в основе селекции и семеноводства лежит учение о наследственной изменчивости.
Периоды в истории развития селекции.
Селекция растений возникла вместе с земледелием и является одним из самых ранних достижений человека. Селекция началась тогда, когда человек стал одомашнивать растения и животных, выращивать их в контролируемой среде и обирать те формы, которые обеспечивали надежный источник жизни.
В истории селекции различают три периода:
– додарвинский период практической селекции (примитивная селекция, народная селекция, промышленная селекция);
– последарвинский период научной селекции, во второй половине 19 века;
– современный генетический период развития селекции, начавшийся с 1900 г., когда генетика оформилась в самостоятельную науку.
Примитивная селекция у древних народов развивалась очень медленно, ее успехи часто имели случайный характер. На протяжении 9 тыс. лет развития земледелия человек не был вооружен идеями селекции. Он применял отбор только лучших растений, делал оценку каждого из них главным образом по определенному признаку (пригодности в пищу или для других целей). Так жители Анд не любили употреблять в пищу горькие клубни картофеля. Поэтому они сортировали их, оставляя на корм скоту более горькие, а в пищу и для посева более сладкие.
Удаляя у моркови растения с разветвленными корнями из посева, как не пригодные для употребления в пищу, человек тоже не ставил задачу улучшения сорта. Но удаленные растения не давали семян, и ценный признак – целостность корня – накапливался в сортах на протяжении поколений.
С развитием земледелия на смену примитивной селекции с бессознательным отбором пришла народная селекция. Этот этап характеризуется усовершенствованием приемов искусственного отбора. Искусственный отбор начал приобретать массовый характер. Этап народной селекции охватывает многовековой период и имеет множество примеров больших селекционных достижений. Так в России были созданы необыкновенные местные сорта яровой и озимой пшеницы. Эти сорта в дальнейшем широко использовались для выведения новых сортов (в качестве исходного материала) как в России, так и за рубежом. Народная селекция создала зимостойкие местные сорта клеверов, лучшие сорта льна-долгунца, которые вывели псковские и смоленские крестьяне. Разнообразные сорта риса и других культур созданы народной селекцией в Индии.
Развитие капитализма в к. 18 и н. 19 вв. в Западной Европе дало новые стимулы для организации сортового семеноводства в качестве прибыльной статьи капиталистического хозяйства. В результате увеличился интерес к выведению новых сортов сельскохозяйственных растений. В связи с этим впервые сознательно были начаты селекционные работы и организованы первые коллекционные питомники. Возникла промышленная селекция. В 1727 г. под Парижем была основана знаменитая семенная фирма «Вильморен», которая много сделала для развития селекции. Основатель фирмы Луи Вильморен создал не существующую ранее культуру сахарной свеклы путем отбора бесцветных корней из столовой свеклы. Фирма продолжает работать и в наши дни.
В течение 19 столетия возникают тысячи крупных и мелких семеноводческих фирм в Германии, Австрии, США. Новые породы и сорта не только значительно увеличили продуктивность отечественного сельского хозяйства, но и пользовались широким спросом на международном рынке. Семена вывозились во многие страны и приносили прибыль селекционерам.
Но селекция как наука еще не существовала. Приемы и методы, разработанные отдельными селекционерами, обычно не описывались, а рассматривались как личные секреты и передавались от родителей к детям или от одного компаньона фирмы другому. В это время селекция имела характер ремесла или искусства.
Дарвинский период выделяется в связи с разработкой Ч. Дарвином (1809–1882) учения об эволюции органического мира. Дарвин создал теорию селекции – учение об искусственном отборе. Изменчивость, наследственность и отбор были названы им факторами-предпосылками селекции. Книга Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859) сделала переворот в биологии: Дарвин создал материалистическую теорию эволюции, которая объясняла возникновение видов в природе и искусственных форм в практике сельского хозяйства. В 1868 году в книге «Изменение животных и растений в домашнем состоянии» Дарвин подводит итог практической селекции. В работе «Действие перекрестного опыления м самоопыления в растительном мире» он доказал превосходство перекрестного опыления над самоопылением к растений. Учение об эволюции живых существ было названо дарвинизмом. Селекция стала наукой.
Итак, селекция – это наука, которая рассматривает теоретические основы и практические приемы и методы улучшения существующих форм животных и растений и создания новых.
Творческое развитие дарвинизма содействовало бурному развитию промышленной селекции в странах Западной Европы, Северной Америки и России. Характерной особенностью в развитии практической селекции этого периода является внедрение в практику гибридизации и совершенствование отбора.
Примером могут служить работы американского селекционера Л. Бербанка, успешно применявшего отбор гибридов плодово-ягодных растений. Большое значении в развитии теоретической и практической селекции имеют работы И. Мичурина.