Генетика, селекция, семеноводство

Особенности селекции

Благодаря отбору в течение тысячелетий сформировались многочисленные местные породы, приспособленные к специфическим условиям различных территорий обитания человека и его потребностям. В настоящее время при выведении новых и улучшении существующих пород домашних животных селекционеры пользуются в принципе теми же методами, что и в растениеводстве.

Но селекция животных имеет ряд особенностей:

• Размножаются половым путем, потому каждая порода является сложной гетерозиготной системой;
• оценивают качества самцов, которые у них нельзя проверить внешне (яйценоскость, жирномолочность), по потомству и родителях;
• у некоторых видов половое созревание наступает достаточно поздно;
• рождается немногочисленное потомство.

Большое значение имеет подбор производителей по хозяйственно ценным признакам и экстерьеру животных. Экстерьер — совокупность фенотипических признаков животных

Принимается во внимание телосложение и соотношение размеров частей тела. Учет экстерьера важен потому, что организм представляет единое целое

Функции организма, его продуктивность тесно связаны со строением тела.

При селекции лошадей, свиней, овец, мясных пород крупного рогатого скота производители оцениваются по фенотипу (экстерьеру) и по качеству происходящего от них потомства.

При селекции крупного рогатого скота молочных пород отбор проводится в три этапа. Предварительный отбор быков основывается на сведениях о молочности матерей, бабок, сестер и признаках экстерьера. Затем оценивают быков по продуктивности потомства.

Наконец, производителей, выявленных как лучших, скрещивают с дочерьми, чтобы выяснить, не являются ли они носителями летальных и других нежелательных генов. Для получения большего потомства от наиболее ценных производителей используется искусственное осеменение.

Селекция животных

В применяют несколько иные методы, потому что они не способны к вегетативному размножению. Используют ученые в основном индивидуальный отбор и два вида гибридизации. При родственном скрещивании наблюдается повышение гомозиготности, приводящее к вырождению вида и потере его ценных качеств. Чтобы избежать этого, селекционеры чередуют близко- и неродственное скрещивание. Ценные особи удалось получить ученым при скрещивании особей разных видов. Примерами таких достижений селекции являются гибрид осла и лошади — мул, яка и коровы — хайнак. Проблемой является то, что большинство особей, полученных от такого скрещивания, стерильны и не способны давать плодовитое потомство. Исключением из этого правила являются лигр и тигролев, самки которых способны к дальнейшему размножению.

Мир, который был замечен как наш хозяин, тогда стал нашим рабом, а затем стал нашим хозяином, и теперь мы должны признать, что это, по сути, наш симбиоз. Для Серра, паразитического человека природы и мира, сына права собственности, он взял все и ничего не дал. Принимающая Земля дала все и ничего не взяла. Правильное отношение должно основываться на взаимности. Все, что природа дает человеку, он должен восстановить.

Сегодня философия и наука уже признают единство космоса. И в этом блоке нет иерархии. Компоненты атомов и атомных частиц являются динамическими структурами, которые не существуют как изолированные объекты, а как части неразрывной сети взаимодействий. Современные физики говорят нам, что вся материя — как на Земле, так и в космическом пространстве — участвует в непрерывном космическом танце. Все в космосе связано со всем остальным, и никакая его часть не является фундаментальной. Свойства любой части определяются не каким-то фундаментальным законом, а свойствами всех других частей.

Как селекционеры остались без денег

Главная проблема состоит в том, что в России селекционеры слабо связаны с рынком, считают исследователи из ВШЭ и ФАС. А схема возврата денег в селекцию и семеноводство, по их словам, «и вовсе не функционирует».

Когда речь идет о семенах гибридов, вопрос решается естественным путем. Урожайность и качество таких семян теряются при пересеве. То есть сельхозпроизводители не могут получить их самостоятельно. Поэтому селекционеры контролируют цены на семена своих сортов, и они соответствуют вкладу в стоимость конечной продукции. Например, в производстве рапса и кукурузы на семена приходится 25-30% операционных расходов.

С негибридными сортами сложнее. Такие семена можно воспроизводить практически бесконтрольно. У селекционеров нет рычагов, чтобы на это повлиять — и сельхозпроизводители, и семенные компании могут получить продукцию без их участия. В итоге доля негибридных семян в операционных расходах намного ниже. К примеру, для пшеницы она составляет всего 10-15%, и лишь малая часть доходит до селекции.

Мировые отраслевые тренды дополнительно осложняют ситуацию. После череды слияний и поглощений глобальные игроки стали активно предлагать пакетные решения для сельхозпроизводителей. Семена продают вместе с агрохимией и подключением к цифровым платформам. В результате любые сторонние разработки оказываются несовместимы с продукцией компаний, доминирующих на рынке.

Вдобавок ко всему размер роялти, которые получают российские селекционеры, заметно ниже, чем в других странах. По экспертным оценкам, они составляют 0,016% против 2% на зарубежных рынках.

Основным источником средств для селекции остаются прямые государственные субсидии для профильных госучреждений, большинство которых плохо адаптированы к рынку.

«Мы слышим много критики в адрес научно-исследовательских институтов, но бизнес не спешит вступать во взаимодействие с наукой. Здесь тоже есть проблемы, работу не получается выстраивать эффективно», — объясняет ситуацию директор Самарского научно-исследовательского института сельского хозяйства им. Н. М. Тулайкова Сергей Шевченко

По его мнению, «новые экономические формы» должны развиваться, но при этом важно бережно отнестись к селекционной работе институтов, которая выстраивалась много десятилетий

Вугар Багиров, директор Департамента координации деятельности организаций в сфере сельскохозяйственных наук Министерства науки и высшего образования РФ:

«Доктрина продовольственной безопасности устанавливает, что к 2030 году мы должны обеспечить семенами 75% потребностей российских производителей.

Более тесные связи науки с реальным сектором экономики, с бизнесом — это единственная возможность для развития селекции сегодня. Других альтернативных вариантов у нас нет.

Мы готовы к агрессивной наступательной работе, чтобы выводить селекционные достижения на мировой рынок. Национальный проект «Наука» предусматривает создание пяти агробиотехнопарков, которые будут распространять селекционные достижения и передовые биотехнологии в регионах. Для этих целей создаются 35 селекционных семеноводческих центров, предусматривается их финансирование в размере 3,5 млрд руб. И, конечно, нормативно-правовое поле отрасли требует обновления».

1.2. Возникновение и развитие селекции растений

Примитивная селекция растений возникла одновременно с
земледелием. Начав возделывать растения, человек стал отбирать, сохранять и
размножать лучшие из них. Многие культурные растения возделывались примерно за
10 тысяч лет до нашей эры. Селекционеры древности создали прекрасные сорта
плодовых растений, винограда, многие сорта пшеницы, бахчевых культур. Но
значительное влияние на развитие селекции растений оказала работа
западно-европейских селекционеров-практиков 18 века, например, английских ученых
Галлета, Ширефа, немецкого
ученого Римпау. Они создали несколько сортов пшеницы,
разработали способы выведения новых сортов. В 1774 под Парижем основана
селекционная фирма «Вильморен», селекционеры которой первыми стали оценивать
отбираемые растения по потомству. Им удалось вывести сорта сахарной свёклы,
которые содержали почти в 3 раза больше сахара, чем исходные. Эта работа
доказала огромное влияние селекции на изменение природы растений в нужную
человеку сторону. С развитием капитализма в конце 18 — начале 19 веков в Европе
и Северной Америке возникают промышленные семенные фирмы и крупные
селекционно-семеноводческие предприятия; зарождается промышленная селекция
растений, на развитие которой большое влияние оказали достижения ботаники,
микроскопической техники и мн. др.

И в России И.В. Мичурин начал работы по селекции плодовых
культур. Успешно применив ряд новых оригинальных методов, он создал много
сортов плодовых и ягодных культур. Большое значение для теории и практики
селекции растений имели его работы по гибридизации географически отдаленных
форм. В это же время в США Л. Бёрбанк путем
тщательного проведения скрещиваний и совершенного отбора создал целый ряд новых
сортов различных сельскохозяйственных культур. Некоторые из них относились к
формам, ранее не встречавшимся в природе (бескосточковая слива, неколючие сорта
ежевики).

В селекции растений особое значение имеют развитие научных
основ отбора и гибридизации, методы создания исходного материала — полиплоидия,
экспериментальный мутагенез, гаплоидия, клеточная
селекция, хромосомная и генная инженерия, гибридизация протопластов, культура
зародышевых и соматических клеток и тканей растений; изучение генетических и
физиолого-биохимических основ иммунитета, наследование важнейших количественных
и качественных признаков (белка и его аминокислотного состава, жиров, крахмала,
сахаров). В современной селекции растений в качестве исходного материала
используют естественные и гибридные популяции, самоопыленные
линии, искусственные мутанты и полиплоидные формы. Большинство сортов
сельскохозяйственных растений создано методом отбора и внутривидовой
гибридизации. Получены мутантные и полиплоидные сорта зерновых, технических и
кормовых культур. Успех гибридизации в значительной степени определяется
правильным подбором для скрещивания исходных родительский пар, особенно по
эколого-географическому принципу. При необходимости объединить в гибридном
потомстве признаки нескольких родительских форм используют ступенчатую
гибридизацию. Этот метод широко применяется во всем мире. Для усиления в
гибридном потомстве желаемых свойств одного из родителей применяют возвратные
скрещивания. Для сочетания в одном сорте признаков и свойств разных видов или
родов растений применяют отдаленную гибридизацию.

Чем занимаются селекционеры?

Теоретической основой селекции является генетика. Знание ее законов позволяет селекционеру осознанно управлять мутациями, прогнозировать результаты скрещивания различных видов (гибриды), предсказывая видовые признаки будущего потомства у животных и новых сортов у растений.

Таким образом, селекция — это использование знаний, полученных с помощью генетики, на практике. Генетика изучает строение ДНК, хромосом, генов, особенности их наследования и т.п. Селекция отвечает на вопрос о том, как вывести, к примеру, морозоустойчивые сорта пшеницы или фруктовые деревья, дающие большой урожай, животных с особенно красивым и теплым мехом, а также она занимается разработкой и созданием новых штаммов микроорганизмов, необходимых для создания более эффективных вакцин и лекарственных препаратов и др.

Как стать селекционером?

Селекционер — профессия, требующая специального образования. Получить его можно, поступив в один из сельскохозяйственных вузов страны. Справедливости ради стоит заметить, что данная профессия тяжела в освоении.

На протяжении всего периода обучения студентам придется тщательно изучить все аспекты развития живых существ. Следовательно, нужно будет углубить свои знания в таких дисциплинах, как биология, химия и генетика.

Немаловажными являются и внутренние качества будущего специалиста. Дабы добиться успеха в своем деле, селекционер должен уметь «заглядывать в будущее», предвидеть конкретные результаты своей деятельности. Также он обязан иметь аналитический дабы с легкостью проводить генетические расчеты и модуляции. Ну и выдержка, куда же без нее. Иногда селекционеру приходится испытать горечь тысячи неудач, прежде чем достойный результат принесет радость долгожданной победы.

Мутагенез

Метод, сопровождающийся изменением структуры генов организма в ходе мутагенного воздействия. Различают спонтанный и индуцированный, оба действуют, повреждая ДНК. Факторы, вносящие дефекты в генетический аппарат, носят определение мутагенов и ведут к мутациям (генным перестройкам).

Механизмы индукции: апуринизация, дезаминирование, образование тиминовых димеров.

Мутантов выбирают на основе мониторинга и фенотипических параметров. В первом случае селекционеры выполняют количественное исследование нового параметра среди организмов, оказавшихся влиянием мутагенного воздействия. При втором учитывают фенотип, развившийся вследствие воздействия мутагена: ауксотрофность, резистентность и др.

Плюсы и минусы профессии

Начать следует с того, что селекционер — это весьма узкое направление. Это приводит к тому, что специалистам довольно сложно найти работу, особенно не по их прямому профилю. Бывает и так, что опытному селекционеру приходится искать достойное место вдали от своего дома.

Что касается плюсов, то здесь прежде всего следует учитывать ту гордость и радость, которую испытывают ученые во время открытий. Не стоит упускать из виду и хорошую оплату труда с минимальными затратами физической силы.

Профессия селекционера тесно связана с биологией, а точнее с генетикой. селекционера важна и необходима для промышленности, медицины, сельского хозяйства и других отраслей.
Селекционеры занимаются созданием и улучшением пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов, выводят новые сорта и гибриды сельскохозяйственных культур и пород животных. В результате применения знаний по генетике на практике селекционерам удалось создать множество сортов пшеницы, получить новые штаммы микроорганизмов, лекарственные вещества, витамины и т. п.

Селекционер использует знания генетики, на основе этого предсказывает признаки будущего потомства у животных и признаки новых сортов у растений. При скрещивании разных пород животных или сортов растений получаются гибриды. Главная задача современного селекционера — создание новых и улучшение уже существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов.

Селекционер должен отлично знать химию и биологию на уровне специалиста, иметь представление о генетических процессах, происходящих внутри живых организмов, уметь пользоваться лабораторным оборудованием и аппаратурой для исследований и проводить генетический анализ.

• Консул — это глава консульской организации, представляющей ряд интересов своей страны в иностранном государстве. В отличие от посла, в круг компетенции консула не входит регулирование внешней политики представляемого государства. Консульство занимается выдачей виз иностранцам для посещения представляемой страны, поддержкой граждан своей страны в государстве пребывания, выступая в качестве органов ЗАГСа, нотариальной и юридической организации. Консульство так же занимается связями с общественностью, со средствами массовой информации, официально информируя их о политике Кто такой абориген? Аборигены это коренные жители какой-либо страны или территории. Свои аборигены есть в любой стране. Например, это те же французы, родившиеся и живущие во Франции. Слово «абориген», к сожалению, иногда употребляется с пренебрежительным оттенком: так почему-то называют жителей слаборазвитых стран, в основном африканских и азиатских. Это очевидное заблуждение.
  С таким же успехом аборигеном (или, если хотите, туземцем) можно назвать коренного парижанина. Ремонтантность – способность культурных растений к длительному периоду плодоношения или цветения. У ягодных культур в результате селекционной работы были выведены ремонтантные сорта малины и земляники. В цветоводстве широко распространены ремонтантные сорта роз, которые цветут не переставая практически все лето. В садоводстве ремонтантные сорта известны давно, первое описание такого сорта малины было сделано более ста лет назад. До недавнего времени они не пользовались популярностью у наших садоводов из-за невысокой зимостойкости, Возможно, в самом начале истории человечество говорило на одном языке. Но спустя время этот язык изменился. Из-за чего это произошло? Причин несколько. Люди в поисках еды искали новые районы обитания.
  Прибывая в новые места и обживаясь, они говорили на языке предков, со временем произношение, название предметов менялись, старые и ненужные слова выходили из употребления на новом месте. Новые жизненные условия требовали новых слов для их описания.
  А если же люди переселялись в В целях полного уничтожения вредных микроорганизмов в пищевых продуктах применяют пастеризацию. Продукт считается пастеризованным, если он нагрет до температуры не выше 100 градусов, и не ниже 63 градусов по Цельсию. Этот способ уничтожения микроорганизмов получил свое название по имени разработчика Л. Пастера (французский микробиолог). Именно он первым предложил подобным образом обрабатывать продукты.
  Пастеризацию применяют при консервировании фруктов, соков, ягод, а также для обработки молока и сливок. Благодаря такой обработке не меняются

Обсуждение закрыто.

Положительные и отрицательные стороны

Бесспорное преимущество профессии — творческая самореализация. К профессиональным качествам относится креативное мышление. Оно требуется при разработке новых гибридов растений. Эта работа доставит радость людям, которые жаждут проводить исследования и опыты, подтверждать свои предположения, испытывая при этом профессиональный азарт.

Отрицательная сторона состоит в том, что профессия является недостаточно востребованной в настоящее время, поэтому не все могут устроиться на работу.

Агроном-селекционер способен добиться роста в карьере, занимаясь научно-методической работой. Такой специалист может создавать новые и необычные сорта, управлять лабораторными экспериментами. Успех приходит и при занятии административной работой. К примеру, человек с такой профессией может стать старшим сотрудником в организации. Размер заработной платы в этой сфере напрямую зависит от наличия опыта, образования, но в среднем селекционеры в России получают от 25 до 70 тыс. руб. в месяц.

Есть несколько учреждений, где можно пройти обучение. К ним относятся Российский аграрный университет имени Тимирязева в Москве, университеты в Ставрополе, Воронеже, Новосибирске, Омске, Саратове, Перми, Ижевске и других городах. Профессия эта нужная и востребованная. Прежде чем выбирать то или иное образовательное заведение, следует изучить условия приема в него.

Особенности селекции растений

Итак, ценная исходная форма — вот что служит предметом селекции. Однако особенности строения растений позволяют применять только определенные методы для создания новых признаков на основе исходных. Это инбридинг, полиплоидия, мутагенез и гибридизация. Среди них можно выделить более традиционные. Это различные виды отбора, а также гибридизация. Чтобы вывести новый сорт с предполагаемыми качествами, необходимо провести сложную работу. Она заключается в подборе ценных исходных форм и гибридизации с последующим отбором. Таким способом в результате скрещивания яблонь с ценными вкусовыми и морозоустойчивыми качествами были получены сорта, сочетающие в себе ценные свойства гибридов.

Локк, предшественник английского либерализма, ставит человека по своему происхождению как лорда всех «низших» существ и может сделать им то, что ему нравится. Он проповедовал, что в принципе все принадлежит каждому, и рабочая сила принадлежит каждому отдельно, что составляет первую форму частной собственности. По его словам, человек может завладеть плодами и созданиями земли. Локк удалил животное из природы, сделав его частной собственностью. Он сказал, что внечеловеческая природа не имеет ни воли, ни прав, они являются ресурсами в распоряжении всего человечества.

Эффективным в селекции растений является и метод гетерозиса. Для этого необходимо вывести независимые ряды чистых линий, а после скрестить их между собой. В результате получают более урожайные сорта многих плодовых и кормовых культур.

Явление полиплоидии заключается в кратном увеличении числа хромосом. Первоначально это происходило в природе естественным путем при воздействии на растения мутагенов. На современном этапе селекционеры чаще всего действуют на диплоидные клетки алкалоидом колхицином. Полученные формы имеют повышенную плодовитость по сравнению с исходными. А генотип их изменен на тетраплоидный.

После Гоббса и Локка нечеловеческий характер был исключен из социального контракта или подчинен. В западной культуре, в ее либеральной и социалистической стороне, естественное право ограничивалось человеческой природой. Либерализм и социализм дали человеку титул короля творения. И эта мысль укрепилась после французских и промышленных революций. Настолько, что в Декларации прав человека говорится: «Каждый человек». Права на нечеловеческую природу не признаются.

Для Серреса человек должен искать состояние мира и любви, и для этого он должен отказаться от примитивного социального контракта, чтобы установить новый договор с миром: естественный контракт. Серрес выступает за концептуальный пересмотр естественного закона Локка, в соответствии с которым человек является единственным субъектом права.

Смена поколений

Сегодня сахарная свекла служит исключительно сырьем для добычи сахара. Последние 20 лет в России ее выращивают из иностранных семян. Такая ситуация сложилась в начале века, когда зарубежные компании предложили продукт с характеристиками привлекательнее отечественного.

Во-первых, импортные семена можно сеять поштучно, а не россыпью, — это значительно снижает затраты. Такой эффект дает технология предпосевной обработки — дражирование. По ней семена обволакивают специальными растворами. Они затвердевают на воздухе и образуют твердую оболочку, как у драже. Во-вторых, корнеплоды из российских семян сильно отличались внешне. Иностранные же были идеально выровнены по фенотипу, и это облегчало процесс сбора урожая.

В рамках Федеральной научно-технической программы (ФНТП) российские селекционеры выводят новые конкурентоспособные гибриды сахарной свеклы. В программе участвует компания «СоюзСемьСвекла», объединившая специалистов «Щелково Агрохим» и «РусАгро», а также научные учреждения Минобрнауки России. К 2025 году будет создано более 40 новых гибридов, сообщили в «Щелково Агрохим».

Что за ботва

Фото: РИА Новости/Виталий Тимкив

— На данный момент создано 13 гибридов, уже зарегистрированных в государственном реестре, — рассказал генеральный директор компании «Щелково Агрохим» академик РАН Салис Каракотов. — К концу 2021 года для регистрации будет представлено еще 18–20, они сейчас проходят ряд испытаний. Все они созданы по принципу слабой чувствительности к корневым гнилям, засухе и самой распространенной болезни сахарной свеклы — церкоспорозу (его вызывает особый гриб, который поражает листья, иногда стебли и черешки. С ним можно бороться и химическими методами, но устойчивость плодов предпочтительнее. — «Известия»).

Новые гибриды в 10 раз более устойчивы к корневой гнили, чем зарубежные, уточнил Салис Каракотов.

— У них есть определенный набор генов, которые формируют устойчивость к действию патогенных возбудителей — грибов и бактерий. Если процент загнивших корнеплодов на гектаре у иностранцев был в этом году 10% и выше, то наши имели показатель 0,8%, — сообщил специалист.

Урожай новых гибридов российской сахарной свеклы также будет более однороден по размеру плодов. Провести дражирование семян позволит новый завод «Щелково Агрохим».

Что за ботва

Фото: ТАСС/Виталий Тимкив

Справка «Известий»

Гибрид отличается от сорта тем, что не способен к самостоятельному размножению. Гибрид состоит из двух чистых линий — материнской и отцовской. Первая представляет собой стерильную линию, а вторая — опылитель. Зачастую селекционеры сами не знают, что именно вырастет из гибрида. Однако у сорта есть «потолок» возможностей, а гибрид может дать значительно большую урожайность.

Современные достижения

В селекции животных используется широкий спектр методов выведения ценных пород. Применяются старые способы, проверенные испытаниями, и новые, разработанные в 20 ст.. Новейшим и перспективным считается клеточная инженерия. В основе лежит передача наследственной информации через соматические клетки. Зоотехники выращивают клонов, которые могли бы стать точной копией предка, с набором соответствующих качеств. В 1997 году, ученым удалось с помощью клонирования вырастить овечку Долли, и несколько других животных.

Цигайская овца

Селекция животных помогла получить ряд ценных пород, их примеры:

• Цигайская овца — имеет высокую плодовитость и приноситпримерно 100л молока за четыре месяца;
• чёрно-пёстрый вид крупного рогатого скота — дает до 5 тонн молока в год (жирность — 3,6-3,8%);
• асканийская овца — отличается быстрым ростом (за полтора года достигает размеров взрослой особи). Настриг шерсти достигает 20-30кг с одного барана.