"Биология (базовый уровень)", Пасечник В.В., Каменский А.А., Рубцов А.М. и др. /Под ред. Пасечника В.В.
Селекция растений помогает получать сорта с полезными для человека свойствами: высокой урожайностью, устойчивостью к засухе и болезням. Для этого селекционеры выбирают растения с нужными признаками, проверяют их потомство и скрещивают формы с разными особенностями. Массовый и индивидуальный отбор различаются способом оценки потомства, а гибридизация создаёт сочетания признаков. Полученные варианты проверяют, потому что не каждый признак наследуется устойчиво и не всякая новая форма полезна в хозяйстве.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Искусственный отбор — выбор человеком растений с признаками, которые важно сохранить и усилить в потомстве. Селекционер заранее определяет цель и оставляет для размножения подходящие экземпляры. Так можно направлять изменения культурных растений в сторону полезных свойств.
Массовый отбор — выбор группы растений по внешним признакам с последующим совместным сбором и высевом их семян. Он помогает выделить популяцию, где нужный признак встречается чаще. Однако нельзя установить, какое именно растение передало его потомкам.
Индивидуальный отбор — выбор отдельных растений и раздельная проверка потомства каждого из них. Потомство выращивают отдельными группами, поэтому можно сравнить, насколько устойчиво проявляется признак. Метод нужен, когда важно оценить наследственные качества конкретного растения.
Гибридизация — скрещивание растений с разными наследственными признаками для получения потомства с нужным сочетанием свойств. Например, можно скрестить урожайную форму с устойчивой к болезни. Затем отбирают потомков, у которых требуемые признаки сочетаются и сохраняются.
Селекция растений начинается с постановки практической цели: например, получить урожайный сорт, устойчивый к засухе или болезням. Цель определяет, какие растения следует выбирать и какие свойства проверять. Без неё невозможно решить, какой результат считать удачным. Поэтому селекционер сопоставляет потребности сельского хозяйства с особенностями исходных растений.
При массовом отборе выбирают много растений, подходящих по внешнему виду или другим заметным признакам. Их семена смешивают, а затем высевают общей партией. Это удобно, когда нужно быстро выделить группу с нужными свойствами, а не отдельную линию. Но происхождение каждого потомка неизвестно, поэтому вклад конкретных родителей оценить нельзя.
При индивидуальном отборе семена каждого выбранного растения не смешивают. Потомство выращивают отдельно, чтобы проверить, повторяется ли у него нужное свойство. Причина такого разделения в том, что внешний вид родителя не всегда показывает, насколько признак наследуем. Сравнение групп помогает выявить растения, которые устойчиво передают его потомкам.
Гибридизация объединяет родительские формы, различающиеся полезными признаками. После скрещивания растения получают наследственный материал от обоих родителей, но сочетания признаков у потомков могут различаться. Поэтому скрещивание не гарантирует, что все гибриды сразу окажутся одинаковыми и подходящими. В следующих поколениях селекционер отбирает растения с желаемым сочетанием и проверяет, сохраняется ли оно.
Чтобы получить новые наследственные варианты, применяют также отдалённую гибридизацию и искусственное изменение наследственного материала, например искусственный мутагенез. Такие способы расширяют набор признаков, с которыми может работать селекционер. Однако новый вариант сам по себе ещё не означает успеха: его проверяют на устойчивость свойств и хозяйственную ценность. Только длительная оценка позволяет понять, пригодно ли растение для практического использования.
| Метод | Как проводят | Что позволяет получить | Ограничение или особенность |
|---|---|---|---|
| Массовый отбор | Выбирают группу растений, семена смешивают и высевают вместе. | Группу или популяцию с более частым проявлением нужного признака. | Нельзя отдельно оценить вклад каждого родителя. |
| Индивидуальный отбор | Потомство каждого выбранного растения выращивают отдельно. | Линии с проверенной наследуемостью признака. | Требует раздельного выращивания и сравнения потомства. |
| Гибридизация | Скрещивают родительские формы с различными свойствами. | Потомство с новыми сочетаниями признаков. | Признаки могут расщепляться в следующих поколениях. |
| Отдалённая гибридизация | Скрещивают более далёкие формы, например разные виды. | Возможность объединить признаки, редко сочетающиеся в близких формах. | Скрещивание может быть затруднено, а потомство — бесплодным. |
| Искусственный мутагенез | Искусственно вызывают изменения наследственного материала и отбирают варианты. | Новые наследственные признаки для дальнейшей селекции. | Изменения непредсказуемы, поэтому варианты нужно проверять. |
Сначала найдите в строке метод, затем сравните способ его проведения и ожидаемый результат. Последний столбец подсказывает, почему метод не всегда сразу приводит к получению готового сорта. В селекционной работе методы могут сочетаться: например, после скрещивания применяют индивидуальный отбор.
Задача 1. В популяции растений выбирают все экземпляры с крупными плодами и высевают собранные с них семена общей партией. Определите метод. Нужно обратить внимание не только на выбор по признаку, но и на то, смешивают ли семена и оценивают ли потомство каждого растения отдельно.
Ответ: массовый отбор. Размер плодов служит критерием выбора, а совместный высев семян подтверждает, что потомство не разделяют по родителям.
Задача 2. Селекционер выбрал одно растение с устойчивостью к засухе, отдельно вырастил его потомство и сравнил его с потомством других растений. Объясните, зачем разделяли семена. Здесь важно связать способ работы с возможностью оценить наследование признака.
Ответ: семена разделили, чтобы отдельно проверить наследование устойчивости у потомства каждого растения и сравнить результаты.
Задача 3. Один сорт пшеницы устойчив к болезни, другой даёт высокий урожай. Предложите план получения формы, сочетающей эти признаки, и объясните, почему отбор может понадобиться в нескольких поколениях. Требуется описать не только скрещивание, но и дальнейшую проверку потомков.
Ответ: скрестить сорта, отбирать потомков с устойчивостью к болезни и высокой урожайностью, а затем проверять их в следующих поколениях. Повторный отбор нужен потому, что наследственные признаки могут сочетаться по-разному и расщепляться.
Смешивать массовый и индивидуальный отбор. Их объединяет выбор растений с нужными свойствами, поэтому различие легко упустить. Проверьте себя вопросом: выращивают ли потомство каждого растения отдельно? Если да — отбор индивидуальный, если семена группы объединяют — массовый.
Считать, что скрещивание сразу даёт однородное потомство с нужными признаками. Такое ожидание возникает, если представить гибрид как точную копию обоих родителей. Но потомки могут получить разные сочетания наследственных признаков. Уточните, проводили ли отбор в последующих поколениях: часто без него нужный результат не закрепляется.
Путать отдалённую гибридизацию со скрещиванием сортов одного вида. В обоих случаях скрещивают растения, но исходные формы различаются степенью родства. При отдалённой гибридизации потомство может быть бесплодным или его трудно получить. Для самопроверки определите, насколько близки скрещиваемые формы.
Считать любой новый вариант полезным для сельского хозяйства. Необычный признак может не наследоваться устойчиво или не помогать в реальных условиях выращивания. Ошибку допускают, когда оценивают растение только по одному заметному свойству. Проверьте себя: подтверждены ли наследуемость, устойчивость и хозяйственная ценность формы?
Для понимания селекции нужны знания о наследственности и изменчивости, генотипе и фенотипе, а также о размножении растений. Генотип — наследственная основа признаков, а фенотип — проявившиеся особенности организма; поэтому внешний вид не всегда позволяет судить о наследовании. Методы отбора и скрещивания опираются на закономерности передачи признаков и различие наследственной и ненаследственной изменчивости. Эти знания пригодятся при изучении селекции животных и микроорганизмов, биотехнологии и роли сортов в сельском хозяйстве.
Чем массовый отбор отличается от индивидуального?
При массовом отборе выбирают группу растений, а их семена смешивают и высевают вместе. При индивидуальном семена каждого выбранного растения сохраняют отдельно и оценивают его потомство.
Почему после скрещивания полезные признаки могут не проявиться у всего потомства?
Потомство получает разные сочетания наследственных признаков родителей, поэтому растения-гибриды могут отличаться друг от друга. В следующих поколениях признаки способны расщепляться, и нужное сочетание проявится не у каждого растения.
Зачем селекционеры выращивают потомство выбранных растений отдельно?
Так можно выяснить, передаётся ли нужный признак потомкам конкретного растения. Сравнение отдельных групп потомства помогает выбрать растения, которые устойчиво наследуют полезные свойства.
Что называют отдалённой гибридизацией?
Это скрещивание растений, относящихся к более далёким формам, например к разным видам. Оно позволяет попытаться объединить полезные признаки, но получение плодовитого потомства может быть затруднено.
Почему новый вариант растения нужно проверять в нескольких поколениях?
В последующих поколениях может измениться сочетание признаков, и первоначально удачный результат не всегда сохраняется. Повторная проверка показывает, наследуются ли свойства устойчиво и обладает ли форма хозяйственной ценностью.
§65. Методы селекции растений
