Методи селекції тварин, приклади та особливості

Людина завжди здійснювала регулярний відбір одомашнених тварин. Кращі з них зберігалися з урахуванням естетичних і економічних вимог, а менш цінні об’єкти застосовувалися в споживчих цілях.

Так з’явилися і вдосконалилися методи селекції тварин, спочатку несвідомі, але поступово почали мати обов’язковий характер.

Принципи Походження

Всі одомашнені тварини без винятку мають диких предків. Найпершою (ще в кам’яному столітті) людиною була приручена собака. До її предкам відноситься вовк, але деякі вчені ще приписують сюди і шакала. До кінця кам’яного віку одомашненими стали:

• кози (предок — гвинторогий козел);
• вівці (прабатьки – європейські вівці);
• свині (походять від європейських та азіатських кабанів);
• велика рогата худоба (засновник — тур);
• дещо пізніше – кінь, який пішов від тарпана.

Особливості процесу

Відбір, який використовувався і вдосконалювався протягом багатьох тисячоліть, привів до появи величезної кількості місцевих порід. Вони максимально пристосувалися до специфічних умов, характерних для конкретних територій, на яких мешкає людина.

Сьогодні селекціонери під час виведення домашніх вихованців і удосконалення вже існуючих особин задіють на практиці методи, аналогічні рослинництву.

Однак робота з тваринами має ряд особливостей:

• Розмноження відбувається статевим шляхом, з чого випливає, що кожна з представлених порід — це гетерозиготна складна система.
• Виявлення і оцінка основних якостей, характерних для самців, які зовні не проявляються по батькам і потомству, наприклад, жирномолочність, несучість.
• Запізніле настання дозрівання у окремо взятих підвидів.
• Поява на світ нечисленного потомства.
• Велику роль на початкових етапах відігравала виборність виробників у плані господарювання, при цьому окрема увага приділялася екстер’єру та цінним ознакам тварин. У даних значеннях об’єднувалася сукупність фенотипових ознак, характерних для розглянутого типу.

Важливим фактором виступає габаритне співвідношення параметрів окремих частин тіла, особливості статури.

Екстер’єр – важливий показник, оскільки організм є єдиним цілим, хоч і складним. Його функції представлені продуктивністю, взаємопов’язаною з будовою тіла. При розгляді, з чим пов’язані особливості селекції тварин типу овець, свиней, коней, м’ясної великої худоби, важливо оцінювати фенотип об’єкта, а також якість потомства, їм дається.

Якщо розглядати селекцію, пов’язану з ВРХ молочних порід, вона здійснюється в кілька етапів. Спочатку вибираються бички з урахуванням продуктивності їх родичок по жіночій лінії (мати, бабуся, сестри) і особливостей екстер’єру. Далі зазначені особини оцінюються в залежності від продуктивності потомства.

На завершення виробники з кращими показниками схрещуються з дочками. Так визначається наявність або відсутність у них небажаних і летальних генів. Щоб найцінніші бики дали максимально велике потомство, задіюється запліднення штучного типу.

Досягнення сучасності

Селекція щодо тварин має на увазі застосування на практиці всіляких методик, що дозволяють отримувати найцінніші породи. Багато фахівців використовують старі способи, добре себе проявляють протягом багатьох років. Одночасно з цим їх діяльність не проходить без нових розробок.

Найбільш перспективною в даний час заведено вважати клітинну інженерію. Її суть полягає в передачі спадкової відпрацьованої інформації за допомогою соматичних клітин.

Так, основне завдання зоотехніків полягає у виведенні клонів, які є максимально точною копією елітного предка і зберігають набір необхідних якостей. Яскравим прикладом подібного експерименту є овечка Доллі, виведена вченими в 1997 році, і інші не менш унікальні тварини.

За допомогою селекції виведені цінні та рідкісні породи:

• Цигайська вівця, що характеризується підвищеною плодючістю. За 4-5 місяців особина здатна видавати до 100 л молока.
• Чорно-строката різновид. Вона може за 1 календарний рік приносити близько 5 т молока, жирність якого варіюється в межах 3,8%.
• Асканійська вівця, характерна особливість якої полягає в швидкому зростанні. Так, доросла особина дозріває приблизно за 1,5 року. Що стосується настрига вовни, баран видає приблизно 20-30 кг.

У селекції існує і поняття мінливості. Це відмінні риси, які з’являються і розвиваються між представниками одного виду або декількох підвидів, між потомством і його батькам. Причиною виступає вплив навколишнього середовища, дія генотипу.

Мінливість розділена на види:

• спадкова – являє собою зміну генотипу, переданого предками потомству;
• неспадкова – фенотип порушується в результаті дії зовнішніх факторів.

Своєю чергою, перша позначена мінливість буває мутаційною. Вона прогресує при взаємодії генетичного відібраного матеріалу з факторами мутагенного типу. Останні можуть наступати спонтанно або в результаті дії будь-яких хімічних речовин, радіації, температурного фону.

Що стосується комбінованої спадкової мінливості, вона представлена спеціальним поєднанням генів, що передаються потомству від їх батьків. З метою виведення нової породи задіюється кілька вже відпрацьованих і перевірених видів тварин. Далі проводиться їх схрещування в запланованій послідовності з метою отримання об’єкта з необхідним генним набором.

Застосовувані методи

Селекціонери вдаються до різних способів, прагнучи розробляти і виводити нові види тварин. Часто на практиці задіюється близькоспоріднене схрещування, зване інбридингом. Подібний метод дає можливість поліпшити властивості породи з її збереженням.

На практиці така процедура представлена відбором кращих об’єктів з подальшою вибраковуванням невідповідних особин.

Інбридинг передбачає схрещування тварин, що мають близькі родинні зв’язки. Це можуть бути сестра з братом, молодняк і його батьки. Результатом таких дій є отримання гомозиготних видів, що несуть в собі найцінніші якості. Недоліком процедури виступає ослаблення тварин, погіршення їх стійкості до хвороб і адаптивних властивостей.

Не менш актуальним є метод аутбридинг. Він збудований на схрещуванні особин (зазвичай різних порід), між якими відсутні родинні зв’язки. Результатом процедури виступає гетерозис.

Аутбридинг має на меті з отримання нових порід, щодо яких в майбутньому проводиться суворий відбір. Прикладом подібного методу є німецька вівчарка. Вона добре складена, легка в дресуванні, залучається до різних служб.

Гетерозис відбувається під час схрещування особин першого покоління, що представляють різні види. Виведені таким способом тварини в порівнянні зі своїми батьками мають ряд переваг.

Вони видають більший обсяг м’яса і молока, швидше дорослішають. Наприклад, схрещування м’ясних курей від 2 різних видів дає бройлерних особин, які здатні за короткий час набирати масу.

На практиці часто проводиться випробування виробників по їх потомству або гібридизація. Відбираються самці, які не виявляють певного набору індивідуальних якостей, після чого вони схрещуються з дочками. Так оцінюється отриманий матеріал з материнськими особинами. Велике значення має штучне запліднення.

Метод полягає в тому, що самки запліднюються насіннєвим матеріалом, отриманим від виведених найбільш перспективних об’єктів. Для таких статевих клітин характерна підвищена життєздатність при знижених температурах.

У селекції тварин практично не використовують мутагенез через тривалі терміни для отримання очікуваного потомства. В результаті з’являється велика кількість об’єктів, що піддаються відбраковування.

Селекція – різноманітна і складна наука. Вона відрізняється високотехнологічними методиками, що дають можливість отримувати позитивні результати. Це відмінний спосіб вирішення проблеми, пов’язаної з масовими недоїданням і голодом, що загрожують всьому світу. Про це буде корисно коротко згадати в шкільній доповіді або повідомленні середніх класів.

✅Методи селекції — поняття, види, основні характеристики

Методи селекції – різні складові штучного відбору, спрямовані на формування організмів з корисними для людини ознаками. Дане питання вивчається на уроках біології в школі. Основні моменти і терміни, необхідні для розуміння теми, представлені нижче.

Що таке селекція

Це наука, яка розробляє методи виведення нових порід, сортів, штамів, вирішує питання, пов’язані з аналізом віддалених результатів ефективності методів відбору.

Методи селекції включають в себе: відбір, гібридизацію, штучний мутагенез і поліплоїдію.

Порівняльна характеристика природного і штучного відбору, їх відмінності і схожість відображені в таблиці.

Ланка, що здійснює відбір

Здійснюється під впливом навколишнього середовища

Удосконалюються в процесі еволюції, спадкова передача

Виступає в ролі матеріалу

Індивідуальна ознака або ознаки

Індивідуальна ознака або ознаки

Характеристики, що не несуть цінності

Вибраковуються в процесі відбору

Вибраковуються в процесі боротьби за існування

Основні завдання, що диктують необхідність відбору

Збереженням властивостей корисних людині

Пристосуванням рослини, тварини, мікроорганізму до мінливих умов існування

Отримання нових штамів, сортів, порід

Проводиться індивідуально; проводиться масово;

При зміні зовнішніх умов – рушійний, при постійних умовах спрямований на збереження і закріплення ознаки – стабілізуючий.

Масовий відбір супроводжується виділенням організмів, що цікавлять людину за своїми зовнішніми фенотиповими параметрами. Генотип при цьому не враховується. Цей метод застосовують здавна, що обумовлено збереженням генетичної стійкості порід і сортів протягом ряду років. Це дозволяє виводити сорти з високою врожайністю.

Якщо відбір виконують, враховуючи вплив генотипу-сукупності генів одного організму, говорять про індивідуальний відбір. Фенотип тут не враховують, основну увагу тут відводять прояву ознаки в поколіннях. Оцінка по потомству – необхідний прийом індивідуального відбору.

Гібридизація

Може бути двох типів – міжвидовою і внутрішньовидовою.

Міжвидова

Проводять нерідке схрещування. Тут використовують особин різних видів або сортів, з метою отримання необхідного набору морфологічних характеристик. Так створюється нова популяція, що поєднує в собі кращі якості обох сторін. На основі даного методу можливе виведення нових видів, з поліпшеними властивостями.

Існує віддалена гібридизація, тут організми належать до різних видів або родів. Таке схрещування в ряді випадків може привести до безплідного потомства. Приклад мул-гібрид зебри і коні.

Внутрішньовидова

Для закріплення корисних властивостей застосовують інбридинг. Останній має на увазі схрещування представників близькоспоріднених ліній, з найкращими генотипами (їх виявляють індивідуально). Такі організми мають спорідненими набором алелів.

Гомологічні алелі призводять до гетерозису-явища гібридної сили, що виявляється в дочірніх лініях. Схрещування споріднених видів спрямоване на збереження генотипу популяції, що необхідно для закріплення корисних ознак.

Поліплоїдія

Явище поліплоїдії в селекції характерно для рослин. При цьому відбувається збільшення числа хромосом в два, три і більше разів. Ця кількість або кратність носить назву плоїдності. Піддаються останні як соматичні, що містять подвійний набір хромосом, так і статеві з одинарним. Причому гаплоїдні клітини (Одинарні) не мають ідентичної хромосомної пари в порівнянні з соматичними (диплоїдними).

Поліплоїдія

Причини поліплоїдії різні:

• Зміна температурного режиму.
• Випромінювання.

Порушення розбіжності хромосом при мітотичному і мейотичному розподілі. Наприклад, замість клітини, що містить генетичний матеріал від материнської і батьківської – диплоїдної, формується структура з тетраплоїдним набором (містить хромосоми в подвоєній кількості).

Якщо число хромосом перевищує вихідне в три і більше разів, говорять про геномних мутаціях – еуплоїдії. Ділянки, відповідальні за передачу спадкової інформації, можуть кратно зростати при схрещуванні різних видів. Це аллополіплоїдія. Остання спрямована на створення нових культур. Поліплоїдні організми мають більшу масу, об’ємом, але часто низькою плодючістю.

Мутагенез

Метод, що супроводжується зміною структури генів організму в ході мутагенного впливу. Розрізняють спонтанний і індукований, обидва діють, пошкоджуючи ДНК. Фактори, що вносять дефекти в генетичний апарат, носять визначення мутагенів і ведуть до мутацій (генних перебудов).

• апуринізація;
• дезамінування;
• утворення тимінових димерів.

Мутантів вибирають на основі моніторингу та фенотипових параметрів. У першому випадку селекціонери виконують кількісне дослідження нового параметра серед організмів, що опинилися впливом мутагенного впливу. При другому враховують фенотип, що розвинувся внаслідок впливу мутагену: ауксотрофність, резистентність та ін.

Методи селекції тварин

Відбір, що проводиться людиною серед тварин, має індивідуальний характер – масовий не підходить для контролю за фенотипом.

Активно застосовують схрещування: інбридинг, аутбридинг. У першому випадку вдається закріпити цінні характеристики, що простежуються в поколінні. У другому – отримати нові якості.

У сучасному світі розквітає генна інженерія. Це дозволяє змінювати структуру певних генів. Однак генетична корекція даним методом вимагає дорогого обладнання.

Методи селекції рослин

Тут застосовуються індивідуальний і масовий відбір, міжлінійна гібридизація, поліплоїдія, мутагенез.

Останній дозволяє отримувати поліпшені сорти рослин, більші насіння, сорти з високою плодючістю і стійкістю до перепадів температур, і багато іншого.

Таблиця з поясненнями на тему “Методи селекції”

Підсумок: Методи селекції використовуються для покращення генетичних характеристик рослин і тварин у сільському господарстві та інших галузях. Вони грають ключову роль у виборі та вирощуванні організмів з певними корисними властивостями, що сприяє підвищенню урожайності, якості продукції та адаптації до змінних умов.