11 клас Біологія та екологія: Урок 7. Завдання та досягнення сучасної селекції.

Урок 7

Тема: Завдання та досягнення сучасної селекції.

Внесок вітчизняних учених-селекціонерів.

1. Завдання та досягнення сучасної селекції.

Селекція – наука про створення нових та поліпшення вже існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів. Наукові основи селекції заклав Ч. Дарвін. Завдяки селекції з приблизно 150 видів культурних рослин та 20 видів одомашнених тварин створені тисячі різноманітних порід і сортів.

Предметом селекції є вивчення у створених людиною умовах закономірностей зміни, розвитку, перетворення рослин, тварин та мікроорганізмів. За допомогою селекції розробляються способи впливу на культурні рослини й домашніх тварин. Це відбувається з метою зміни їхніх спадкових якостей у потрібному для людини напрямку.

Теоретичною базою селекції є генетика, еволюційне вчення. Використовуючи еволюційну теорію, закони спадковості та мінливості, вчення про чисті лінії й мутації, учені-селекціонери розробили різноманітні методи виведення сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів. До основних методів селекції належать добір, гібридизація, поліплоїдія, експериментальний мутагенез, методи генетичної інженерії та ін.

Основними завданнями сучасної селекції є

- підвищення продуктивності сортів і порід, переведення їх на промислову основу

- створення порід, сортів і штамів, пристосованих до умов сучасного сільського господарства,

- забезпечення найповнішого виробництва харчових продуктів за найменших витрат

- вивчення різноманіття рослин, тварин та мікроорганізмів, що є об’єктом селекційної роботи

- аналіз закономірностей спадкової мінливості за гібридизації та мутаційного процесу

- дослідження ролі середовища у розвитку ознак та властивостей організму

- створення стійких до захворювань та кліматичних умов сортів рослин та порід тварин

Залежно від цілей селекцію проводять на

- Якість (смак, зовнішній вигляд, вміст білка та амінокислот тощо)

- Стійкість до хвороб, шкідників та несприятливих умов

- Урожайність рослин

- Плодючість та продуктивність у тварин

У селекції виділяють три основних розділи: селекція рослин, селекція тварин і селекція мікроорганізмів.

Сорт рослин – група культурних рослин, які в результаті селекції отримали певний набір характеристик (корисних або декоративних), які відрізняють цю групу рослин від інших рослин того ж виду. Кожен сорт рослин має унікальну назву та зберігає свої властивості при багаторазовому вирощуванні.

Порода тварин – це сукупність особин у межах певного виду тварин, яко має генетично обумовлені стабільні характеристики (властивості та ознаки), що відрізняють її від інших сукупностей особин цього виду тварин, стійко передають їх потомкам та є результатом інтелектуальної, творчої діяльності людини. Тварини однієї породи схожі за типом будови тіла, продуктивністю, плодючістю, мастю. Це дає змогу відрізняти їх від таких іншої породи. У породі повинна бути достатня кількість тварин, інакше обмежується можливість застосування добору, що швидко призводить до вимушеного спорідненого парування і, як наслідок, до виродження породи. Крім високої продуктивності й чисельності, порода повинна бути досить поширеною. Це збільшує можливості для створення в ній різних типів, що сприяє її подальшому поліпшенню.

Штам мікроорганізмів – чиста культура певного виду мікроорганізмів, морфологічнії фізіологічні особливості якої добре вивчені. Штами можуть бути виділені зрізних джерел (ґрунту, води, харчових продуктів) або з одного джерела в різний час. Тому один і той самий вид бактерій, дріжджів, мікроскопічних грибів може мати велику кількість штамів, що відрізняються за рядом властивостей, наприклад за чутливістю до антибіотиків, здатністю до утворення токсинів, ферментів та інших чинників. Штами мікроорганізмів, що вживаються в промисловості для мікробіологічного синтезу білків (зокрема ферментів), антибіотиків, вітамінів, органічних кислот тощо, значно продуктивніші (у результаті селекції), ніж дикі штами.

У порід, сортів та штамів усі ключові гени переведені у гомозиготний стан і розщеплення в ряду поколінь не відбувається. Породи, сорти та штами максимально проявляють свої властивості в спеціально створених умовах і не здатні існувати без постійної підтримки людини.

2. Внесок вітчизняних учених-селекціонерів.

Як наука, селекція почала розвиватися в Україні наприкінці 19 ст., коли виникли перші станції для селекції цукрового буряка й інших сільськогосподарських культур: Уладівська (1880), Немерчанська (1886), Іванівська (1887), Верхняцька (1899), згодом Миронівська (1911). Після занепаду під час революції їхню діяльність поновлено у 1920-их pp. і організовано нові.

В кінці 19 та на початку 20 століття розвиток селекції був тісно пов’язаний з розвитком цукрової промисловості – при цукрових заводах створювалися заклади із селекції цукрового буряку (збільшення врожайності та вмісту цукру). Були створені науково-дослідницькі інститути (НДІ) цукрових буряків (Київ, Харків), які працюють і донині. Також в цей час виводили сорти ярої і озимої пшениці, жита, вівса, ячменю, проса, гороха, люцерни.

У 1930-их pp. багато українських селекціонерів загинули від терору НКВС (Б. Паншин, В. Колкунов, Б. Лебединський, І. Войткевич, В. Ракочі, С. Низовий-Кисіль, Д. Дузь-Крятченко, брати Олександр і Олекса Філіповські, І. Шапошників, П. Соляков, А. Запорожець та ін.).

Новий занепад селекції спричинила війна 1941–1945; згодом науково-дослідницькі установи селекції знову відбудовано і значно поширено. Тепер вони укладаються у таку систему:

1) установи всесоюзного значення з центром в Україні — Всесоюзні науково-дослідницькі інститути: цукрового буряка (Київ), кукурудзи (Дніпропетровське), луб'яних культур (Глухів), садівництва (Київ), селекційногенетичний (Одеса), махорки і цигаркових тютюнів (Київ), олійних культур (Краснодар);

2) Всеукраїнські установи — науково-дослідницькі інститути: селекції і генетики ім. В. Юр'єва (Харків), хліборобства (Київ), хліборобства і тваринництваУРСР (Львів), зрошувального хліборобства (Херсон), Миронівський н.-д. інститут селекції і насінництва пшениці;

3) установи обласного значення — державні обласні сільськогосподарські дослідні і селекційні станції галузевих інститутів.

Великий внесок у цей час та післявоєнні роки зробили:

1) Ф.Г.Кириченко (вивів новий високоврожайний сорт озимої пшениці)

2) П.Х.Гаркавий (вивів 14 сортів озимого і 23 сорти ярого ячменю)

3) О.С.Мусійко (15 сортів і гібридів кукурудзи, гречки, жита)

4) В.М.Ремесло (створив високоврожайний сорт озимої пшениці «Миронівська», всього 20 сортів)

У 30-60 роки ХХ століття на дослідних станціях були досягнуті успіхи у селекції зернових культур, значної кількості сортів гороху та проса. Найвідоміші українські селекціонери, окрім вже названих, це:

- Л.П. Симеренко (сорт яблук «Ренет Симеренка»)

- Л.Л. Семполовський (вивів нові сорти цукрового буряку)

- С.Ф.Черненко (сорт яблук «Антонівка», «Катірен», «Фенікс», «Ренет український» та інші)

- В.С.Пустовойт (сорти соняшника «Салют», «Круглик»)

- М.О.Озерний (гібриди кукурудзи «Успіх» та «Партизанка»)

- О.М.Фаворов (сорти картоплі, суданської трави та дині)

- О.В.Попов (8 сортів цукрового буряку)

- І.С.Паришкура (сорти люпину, гороху)

У наш час селекційну роботу в Україні проводять понад 100 НДІ. У роки незалежності створені селекційні центри:

- Миронівський (зернові культури)

- Південно-Західний м. Одеса (зернові та кормові культури)

- Київський та Харківський (кормові культури)