Розділ «Тема 76. СЕЛЕКЦІЯ»

■ бажаний результат досягається значно швидше, перевагою його перед масовим добором є точність оцінки генотипу при аналізі індивідуальних нащадків.

Системи схрещування організмів

Ефективність селекції залежить не лише від форми штучного добору, а й від правильного вибору тієї чи іншої системи схрещування організмів – гібридизації. Гібридизація – це процес одержання нащадків внаслідок поєднання генетичного матеріалу різних клітин або організмів. Схрещування можливе як у межах одного виду (внутрішньовидова гібридизація), так і між особинами різних видів (міжвидова, або віддалена гібридизація). Внутрішньовидове схрещування буває спорідненим і неспоріднеким.

Споріднена гібридизація (інбридинг) – це внутрішньовидове схрещування близькоспоріднених форм, яке веде до підвищення гомозиготності нащадків. Застосовують цю форму гібридизації для того, щоб виявити в популяції цінні сполучення генів і закріпити їх у нащадків. При цьому треба враховувати і негативні наслідки: часте виникнення інбридної депресії (пригнічення життєдіяльності внаслідок переходу більшості генів у гомозиготний стан) і небезпека втрати цінних генів, які були у предків. З кожним новим поколінням гомозиготність нащадків підвищується (самозапилення призводить майже до повної (99,9%) гомозиготизації вже в 10-му поколінні). Інбридинг забезпечує розкладання популяції на ряд генетично різних чистих ліній.

Неспоріднена гібридизація (аутбридинг) – це внутрішньовидове схрещування ліній, сортів, порід, яке зазвичай веде до підвищення гетерозиготності нащадків. Використовується аутбридинг для поєднання в нащадків цінних спадкових властивостей різних ліній (міжлінійне схрещування), сортів (міжсортова гібридизація), порід (міжпорідна гібридизація). Одним з результатів неспорідненої гібридизації є підвищененя гетерозиготності нащадків. Унаслідок пригнічення дії шкідливих рецесивних генів (депресії), які були в батьківських форм у гомозиготному стані, у гібридів першого покоління виникає гетерозис.

Міжвидова (віддалена) гібридизація – схрещування особин, які належать до різних видів і навіть родів з метою поєднання в гібридів цінних спадкових ознак представників різних видів. Ця форма гібридизації часто супроводжується безплідністю гібридів, що обумовлено відсутністю можливості кон'югації між гомологічними хромосомами. Неможливість схрещування організмів різних видів долається використанням штучного запліднення, поліплоїдизації, соматичною гібридизацією із застосуванням методів клітинної та генетичної інженерії. Найчастіше використовується в селекції рослин, оскільки більшість рослин не мають статевих хромосом. Подолання стерильності рослинних гібридів можливе за рахунок методу поліплоїдизації. Віддалену гібридизацію застосовують і у тваринництві для створення нових порід тварин. Наприклад, завдяки схрещуванню диких баранів архарів (2n = 54) з тонкорунними вівцями (2n = 54) селекціонер-генетик Μ. М. Батурін одержав нову породу – архаромеринос. Тварини цієї породи поєднують у собі низку господарсько- цінних ознак і відрізняються доброю плодючістю. Проблему розмноження міжвидових тваринних гібридів у селекції тварин розв'язують на сьогодні із застосуванням методів клітинної інженерії, клонування.

Прикладами віддалених гібридів є рафанобросіка (капустяно-редьковий гібрид), культурна слива (алича і терен), тритікале (пшенично-житній гібрид), бістер (білуга і стерлядь), мул (гібрид кобили та осла), ішак (гібрид ослиці та коня), нар (гібрид двогорбого та одногорбого верблюдів), сарлик (гібрид яка і ВРХ), зубробізон (гібрид зубрів з бізонами) та ін.

Явище гетерозису

Гетерозис, "гібридна сила" – це явище, за якого перше покоління гібридів, одержаних у результаті неспорідненого схрещування, має підвищену життєздатність і продуктивність порівняно з вихідними батьківськими формами. Поняття про гетерозис як прояв гібридної сили введено в науку американським генетиком Д. Г. Шеллом у 1914 році. Гетерозис у природі властивий всім організмам: тваринам, рослинам, мікороорганізмам. Він виник одночасно з утворенням диплоїдності і статевого розмноження. Розрізняють репродуктивний гетерозис (кращий розвиток органів розмноження, підвищення фертильності, більша урожайність плодів і насіння), соматичний гетерозис (більший розвиток вегетативних частин) і адаптивний гетерозис (підвищення життєвої стійкості гібридів). Ефект гетерозису не завжди корисний біологічно для самого організму.

Основними причинами гетерозису є такі: а) пригнічення шкідливої дії рецесивних генів у гетерозигот; б) поєднання в генотипі сприятливих алельних домінантних генів обох батьків.

У наступних поколіннях гетерозис, зазвичай, згасає, тому існують певні способи закріплення гетерозису:

■ у рослинництві – вегетативне розмноження, метод поліплоїдізації;

■ у тваринництві – партеногенез, поперемінне схрещування гібридів з однією і другою вихідними формами.

Гетерозис використовується в селекції тварин (прискорює ріст і статеве дозрівання, поліпшує якість м'яса, молока) і в селекції рослин (виведені гетерозисні сорти кукурудзи, овочевих культур з підвищеною продуктивністю).

Поліплоїдія

Умови й етапи успішного виведення та поліпшення сортів й порід