Methoden der Pflanzen- und Tierzüchtung, Selektion und Hybridisierung, Formen der Selektion

Einführung

1. Formen der Auswahl

2. Selektions- und Hybridisierungsmethoden bei der Selektion selbstbestäubender Pflanzen.

Abschluss

Referenzen

EINFÜHRUNG

Unter Selektion versteht man die Wissenschaft, neue Sorten von Pflanzen und Tierrassen zu entwickeln und bestehende zu verbessern. Sein Name kommt vom lateinischen Wort selectio – Auswahl und spiegelt das Hauptmerkmal der Auswahl korrekt wider; Verschiedene Formen der Selektion sind die Hauptgrundlage für die Aktivitäten aller Züchter. Der Entstehung der Selektion als eigenständige Wissenschaft ging eine praktische Selektion voraus, die lange Zeit rein empirisch und zunächst sogar völlig unbewusst durchgeführt wurde.

Die Pflanzenzüchtung ist eine der frühesten Errungenschaften des Menschen. Die Selektion begann, als der Mensch begann, Pflanzen zu domestizieren, sie unter kontrollierten Bedingungen anzubauen und diejenigen Formen auszuwählen, die eine zuverlässige Nahrungsquelle darstellten. Diese primitive Pflanzenzucht wurde ebenso wie die Tierzucht immer produktiver und nach und nach siedelten sich Menschengruppen rund um diese Nahrungsquellen an. Mit der Entwicklung von Dörfern und Städten nahm die Zahl der Arbeitskräfte zu und die Menschen konnten bereits Zeit finden, Kunst und Religion auszuüben. Folglich ist eine der wichtigsten Phasen im Übergang des Menschen von einer nomadischen, weitgehend individualistischen Lebensweise zur heutigen komplex organisierten Gesellschaft mit der Domestizierung von Pflanzen und Tieren verbunden. Fast alle modernen Nahrungspflanzen sind das direkte Ergebnis menschlicher Aktivitäten im Zeitalter der primitiven Landwirtschaft.

In diesem frühen Stadium verlief die Auswahl langsam und der Erfolg war zufällig. Bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts blieb es eine Kunst und keine Wissenschaft. Mendelsche Vererbungsgesetze wurden in der Pflanzenzüchtung nicht entdeckt und angewendet. Dennoch wird die Auswahl immer in gewisser Weise eine Kunst sein. Als Kunst basiert die Selektion auf der Kenntnis der Pflanze selbst, ihrer morphologischen Eigenschaften und Reaktionen auf Umweltbedingungen.

Als Wissenschaft basiert die Pflanzenzüchtung auf den Prinzipien der Genetik. Die Genetik erklärte die Vererbung und ihre Gesetze ermöglichten es, die Ergebnisse der Selektion im Voraus vorherzusehen. Ursprünglich konzentrierte sich die Aufmerksamkeit der Genetiker auf Gene, die qualitative Merkmale beeinflussen: Farbe, morphologische Merkmale, Krankheitsresistenz. Später begannen Genetiker, quantitative Merkmale zu untersuchen: Ertrag, Pflanzenhöhe, frühe Reife und andere.

Die Selektion von Pflanzen und Tieren ist eine Form der Evolution, die in vielerlei Hinsicht denselben Prinzipien folgt wie die Evolution der Arten in der Natur, jedoch mit einem wichtigen Unterschied: Die natürliche Selektion wird zumindest teilweise durch eine bewusste Selektion durch den Menschen ersetzt.

Die wichtigsten Selektionsmethoden sind Selektion und Hybridisierung sowie neue Methoden, die auf den Errungenschaften der Genetik basieren: die Methode der Züchtung selbstbestäubter Linien und die anschließende Produktion linearer Hybriden, die Methode der experimentellen Polyploidie und die Methode der experimentellen Mutagenese. Die Durchführbarkeit bestimmter Selektionsmethoden auf bestimmte lebende Organismen hängt weitgehend von den Methoden ihrer Fortpflanzung ab. Dabei handelt es sich um selbstbestäubende, fremdbestäubende, vegetativ vermehrte Pflanzen, Tiere und Mikroorganismen.

1. AUSWAHLFORMEN

Die Selektion als Wissenschaft wurde durch die Arbeiten von Charles Darwin (1809-1882) geschaffen, der die Aktivitäten der Züchter gründlich analysierte und auf der Grundlage dieser Analyse die Lehre der künstlichen Selektion entwickelte. Darwins Buch „The Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Breeds in the Struggle for Life“ wurde am 24. November 1859 veröffentlicht, und dieses Datum gilt seitdem als die Zeit der Entstehung der Selektion als Wissenschaft Die Lehre der künstlichen Selektion wurde genau in diesem Werk Darwins ausführlich dargelegt.

Darwin identifizierte drei Formen der Selektion, die bei Kulturpflanzen und Haustieren stattfinden: methodische, unbewusste und natürliche Selektion. Die natürliche Selektion schuf jene Formen von Pflanzen und Tieren, die dann vom Menschen in die Kultur eingeführt und der Domestizierung unterzogen wurden und auch nach ihrer Domestizierung durch den Menschen weiterhin auf sie einwirkt. Dieser Einfluss der natürlichen Selektion erfolgt gegen den Willen und Wunsch des Menschen und führt zu Veränderungen, die mit der Anpassung an neue Bedingungen verbunden sind, die der Mensch im Prozess der Domestizierung schafft. Viele für den Menschen oft völlig unerwünschte Merkmale von Pflanzenarten und Tierrassen sind durch diesen Einfluss der natürlichen Selektion entstanden. Unbewusste Selektion wird seit langem vom Menschen durchgeführt und drückt sich darin aus, die besten Exemplare für den Stamm zu erhalten und die schlechtesten zu vernichten, ohne die bewusste Absicht, eine verbesserte Rasse zu züchten. Viele Merkmale von Haustieren sind das Ergebnis einer solchen unbewussten Selektion, die über Zehntausende von Jahren durchgeführt wurde. Die methodische Selektion unterscheidet sich von der unbewussten Selektion dadurch, dass eine Person bewusst und systematisch danach strebt, die Rasse (Sorte) in Richtung eines bekannten und vorher festgelegten Ideals zu verändern.

In der Antike und auch heute noch bei wirtschaftlich rückständigen Völkern hatte und hat die methodische Selektion eine relativ primitive Form, aber bereits im antiken Rom erlangte sie einen ziemlich komplexen und perfekten Charakter. Die methodische Selektion erhielt ihre am weitesten verbreitete und vollkommenste Form nach der Entwicklung der kapitalistischen Verhältnisse in der Landwirtschaft in einigen Ländern Westeuropas. In diesen Ländern verbreiteten sich landwirtschaftliche Ausstellungen, bei denen die besten Vertreter von Rassen und Sorten wertvolle Preise und Goldmedaillen erhielten, was zu einem sehr profitablen Geschäft wurde und von vielen Unternehmen und Firmen in großem Umfang durchgeführt wurde und einen industriellen Charakter annahm.

Dadurch wurden in kurzer Zeit (weniger als 100 Jahre) herausragende Erfolge bei der Verbesserung der Kulturpflanzen und -tiere erzielt und in England gezüchtete Neuzüchtungen steigerten nicht nur die landwirtschaftliche Produktivität erheblich, sondern erfreuten sich auch international großer Nachfrage Markt und brachte englischen Züchtern und Züchtern große Gewinne. Im gleichen Zeitraum wurde in Frankreich eine neue Rasse von Feinwollschafen gezüchtet, und in Russland wurden von A. T. Bolotov neue Apfelbaumsorten entwickelt.

Techniken und Methoden, die von einzelnen Züchtern entwickelt wurden, um maximale Effizienz der künstlichen Selektion zu gewährleisten. Das:

richtige Wahl des Ausgangsmaterials für die Zucht;

richtige Festlegung der Auswahlziele;

Durchführung einer Auswahl in einem relativ großen Umfang und möglicherweise strengere Interpretation des Materials in allen Phasen der Auswahl;

Durchführung der Auswahl nur für eine Hauptimmobilie und nicht für mehrere gleichzeitig.

Die Lehre der künstlichen Selektion diente als theoretische Grundlage für die praktische Tätigkeit einer ganzen Züchtergeneration und steigerte die Effizienz ihrer Arbeit deutlich. So hatten insbesondere die Lehren von Charles Darwin einen starken Einfluss auf die Aktivitäten des größten russischen Züchters auf dem Gebiet der Obst- und Beerenzüchtung, I.V. Michurin, der Sorten entwickelte, die für die zentrale Zone unseres Landes von großer wirtschaftlicher Bedeutung sind Land.

2. Methoden der individuellen Selektion und Hybridisierung bei der Züchtung selbstbestäubender Pflanzen. WERKE VON A. P. SHEKHURDIN UND V. N. MAMONTOVA

Unter den Kulturpflanzen gibt es eine große Gruppe selbstbestäubender Pflanzen, die über verschiedene Anpassungen verfügen, die die Selbstbestäubung fördern und die Möglichkeit einer Fremdbestäubung verhindern. So haben Gerste, Weizen und Hafer indehiszente oder kleistogame Blüten, bei denen die Selbstbestäubung häufig bereits vor dem Austritt der Ähre aus der Vagina erfolgt. Bei Baumwolle bilden die Staubfäden eine Säule, durch die sich der ausgereifte Stempel vorwärts bewegt und dabei Pollen einfängt. Es gibt andere Anpassungen an die ständige Selbstbestäubung. Das Vorherrschen der Selbstbestäubung hinterlässt einen starken Einfluss auf die Biologie der Fortpflanzung, die Physiologie und die genotypischen Eigenschaften solcher Pflanzen. Durch Selfing unterliegen alle rezessiven Mutationen der natürlichen Selektion. Vorteilhafte Veränderungen festigen sich und breiten sich aus, während schädliche zerstört werden. Infolgedessen gibt es im Genpool von Selbstbestäubern keine schädlichen (tödlichen oder halbtödlichen) Gene; Gleichzeitig kommt es bei Selbstbestäubern nicht zu Heterosis (Hybridkraft), die mit Heterozygotie einhergeht.

Populationen selbstbestäubender Pflanzen, die unter dem Einfluss natürlicher Selektion und unbewusster künstlicher Selektion entstanden sind, sind komplexe Mischungen verschiedener homozygoter Linien.

Die methodische Selektion erfolgte zunächst in Form einer Massenselektion und bestand darin, die Samen der besten Pflanzen zu isolieren, zu konservieren und zur Aussaat zu verwenden und die durchschnittlichen und schlechtesten Pflanzen für Verbraucherzwecke zu verwenden.

Die Aktivitäten der ersten Zuchtstationen und Saatgutunternehmen begannen mit der Massenselektion lokaler Sorten. Spezialisierte Züchter führten in großem Umfang und sorgfältig eine Selektion für eine große Anzahl wirtschaftlich wertvoller Merkmale durch. Dadurch erfolgte die Verbesserung der lokalen Sorten viel schneller, und die durch Massenselektion entstandenen Sorten waren den ursprünglichen lokalen Sorten in einer Reihe wirtschaftlich wertvoller Merkmale deutlich überlegen.

Dennoch unterschieden sich solche Zuchtsorten in ihren Hauptmerkmalen qualitativ nicht von lokalen Sorten. Sie waren wie lokale Sorten eine Mischung aus vielen verschiedenen reinerbigen Linien, waren nicht einheitlich genug und „degenerierten“ recht schnell durch die vermehrte Vermehrung von Linien mit weniger wertvollen Eigenschaften. Diese Nachteile von Sorten, die durch Massenselektion gewonnen werden, zwingen Züchter seit langem dazu, nach anderen Möglichkeiten zur Selektion selbstbestäubender Pflanzen zu suchen.

Noch vor der Veröffentlichung von Charles Darwins Werken wandte der englische Züchter Le Couteur (1836) erfolgreich die individuelle Selektion an, die auf der Produktion und Reproduktion von Nachkommen aus einzelnen ausgewählten Pflanzen basierte. Aber er trieb diese Methode auf die Spitze; Er suchte nicht nur nach den besten Pflanzen, sondern auch nach den besten Ähren der besten Pflanzen und den besten Körnern der besten Ähren. Dies erschwerte die Selektion erheblich und verzögerte den Einsatz bei der Selektion selbstbestäubender Pflanzen um lange Zeit. Hjalmar Nilsson (1901) eliminierte die Extreme von Le Couteur und konzentrierte sich auf die Auswahl der einzelnen besten Pflanzen auf der Grundlage, dass alle Samen innerhalb einer einzelnen Pflanze bei selbstbestäubenden Pflanzen erblich gleichwertig sind, und machte die individuelle Auswahl in dieser Form zur Hauptmethode von Züchtung selbstbestäubender Pflanzen.

Die individuelle Selektion bei selbstbestäubenden Pflanzen ermöglicht es, die ursprüngliche lokale Sorte in ihre konstituierenden homozygoten Linien zu zerlegen, sie miteinander zu vergleichen, daraus die aus wirtschaftlicher Sicht wertvollsten auszuwählen und dann die besten zur Verwendung als zu vermehren die besten Sorten.

Durch Einzelselektion entwickelte Sorten unterscheiden sich qualitativ von lokalen Populationssorten und durch Massenselektion gewonnenen Zuchtsorten. Sie sind sehr einheitlich und stabil, und die Gefahr einer Degeneration bei langfristiger Reproduktion ohne zusätzliche Selektion ist minimal. Die Forschungen von V. I. Johansen und seiner Lehre von den reinen Linien schufen eine theoretische Grundlage für die Methode der individuellen Selektion, woraufhin diese Methode, die sogenannte Linatenselektion, in allen Ländern der Welt weit verbreitet war. Auch heute noch ist die Einzelselektion unerlässlich, wenn es darum geht, eine lokale Sorte zu verbessern, indem man daraus die wirtschaftlich wertvollsten Reinlinien isoliert.

Das individuelle Auswahlsystem in Russland lässt sich wie folgt darstellen. Die Aussaat von Saatgut der heimischen Originalsorte erfolgt unter möglichst einheitlichen Bedingungen in der Quellgärtnerei. In dieser Gärtnerei werden die Pflanzen überwacht, die besten ausgewählt und die Samen einzeln gesammelt. Im nächsten Jahr werden sie in der Selektionsgärtnerei des ersten Jahres in getrennten Parzellen ausgesät, die Parzellen werden miteinander verglichen, die schlechtesten werden verworfen und die Samen der besten bilden den Saatgutfonds der Selektionsgärtnerei des zweiten Jahres . In dieser Gärtnerei werden die besten Familien auch auf separaten Parzellen (in 2-3 Wiederholungen) verglichen, die schlechtesten werden verworfen und die Samen der besten werden zur vorläufigen Sortenprüfung übertragen, wo sie in einer größeren Anzahl von Wiederholungen ausgesät werden als in der Zuchtgärtnerei. Samen der herausragendsten Familien können sofort in die Sortenprüfung der Wettbewerbsstation übernommen werden, die dann auch Samen von Familien umfasst, die sich in der vorläufigen Sortenprüfung als die Besten herausgestellt haben.

Die Nachkommen von Familien, die sich im Sortenwettbewerb als die besten erwiesen haben, werden als neue Sorten betrachtet, mit Namen versehen und an das staatliche Sortennetzwerk übertragen. Sorten, die hier eine dreijährige Prüfung erfolgreich bestanden haben, dürfen in bestimmten Regionen des Landes verwendet werden.

Der Erfolg einer solchen Selektion hängt hauptsächlich von der Qualität der ursprünglichen lokalen Sorte, dem Ausmaß der Selektion in Baumschulen und der Richtigkeit der Ablehnung in allen Phasen des Selektionsprozesses ab. Durch eine solche Selektion werden keine neuen Sorten geschaffen, sondern lediglich bestehende Sorten identifiziert.

In einer Reihe von Fällen stehen Züchter vor der Aufgabe, neue Sorten selbstbestäubender Pflanzen zu entwickeln, die Eigenschaften aufweisen, die bei Sorten lokaler Populationen fehlen. In solchen Fällen ist es notwendig, andere Auswahlmethoden zu verwenden.

Eine dieser Methoden ist die systematische Selektion, die auf der Kreuzung von Ausgangsformen basiert, von denen jede die vom Züchter gewünschten Eigenschaften aufweist. Dies ist die Hybridisierungsmethode. Die Anwendung und Entwicklung der Hybridisierungsmethode kann durch die Arbeit der berühmten Züchter unseres Landes A.P. Shekhurdin und V.N. Mamontova veranschaulicht werden, die ihr ganzes Leben der Arbeit auf dem Gebiet der Sommerweizenzüchtung an der Saratov Breeding Experimental Station (heute Research) gewidmet haben Institut für Landwirtschaft des Südostens).

A.P. Shekhurdin kam von den ersten Tagen seiner Gründung an zur Arbeit in der Versuchsstation und hatte nur eine untere Landwirtschaftsschule hinter sich. (Er ist das einzige seiner großen Familie mit fünf Kindern, das eine Ausbildung erhielt). Aufgrund mangelnder Bildung schloss A.P. Shekhurdin im Alter von 36 Jahren die Abendschule ab und trat in das Saratov Agricultural Institute ein. Vier Jahre später macht er seinen Abschluss und erhält ein Agronomen-Diplom, obwohl er es eigentlich schon seit langer Zeit ist. Trotz persönlicher Schwierigkeiten (A.P. Shekhurdins Frau starb in den schwierigen Jahren des Bürgerkriegs und er blieb mit drei Kindern allein) arbeitete er weiterhin aktiv und wurde zusammen mit G.K. Meister zum Autor einer speziellen Auswahlmethode – komplex schrittweise Hybridisierung.

Diese Methode besteht darin, zwei entfernte geografische Formen zu kreuzen, die sich in einer Reihe wirtschaftlich wertvoller Merkmale voneinander unterscheiden, eine groß angelegte Selektion unter den Hybriden älterer Generationen durchzuführen und so eine neue Sorte zu schaffen, die die positiven Eigenschaften der ursprünglichen Formen vereint . Diese Sorte wird dann als einer der Eltern für die Kreuzung mit einer entfernten Form verwendet, die wirtschaftlich wertvolle Merkmale aufweist, die sie nicht aufweist. Durch eine groß angelegte Selektion wird eine Sorte selektiert, die die positiven Eigenschaften der Ausgangsformen vereint. Diese Sorte wird erneut als einer der Eltern für die Kreuzung mit einer von ihr entfernten Form usw. verwendet. Bei einer solchen schrittweisen Hybridisierung kommt es zu einer kontinuierlichen Verbesserung neu gezüchteter Sorten, die ständig neue und neue positive wirtschaftlich wertvolle Eigenschaften erwerben. Durch schrittweise Hybridisierung entwickelte A.P. Shekhurdin 1937 eine zu dieser Zeit beispiellose Weichweizensorte Glassy-1 (Albidum 1264), die Teigwaren-, Getreide- und andere Getreidequalitäten aufwies, die den Eigenschaften von Hartweizenkörnern ähnelten und diese sogar übertrafen. Diese Sorte diente als Ausgangspunkt für die Schaffung einer großen Gruppe neuer Sorten von starkem Weichweizen, die sowohl von A.P. Shekhurdin selbst als auch von V.N. Mamontova und ihren Schülern gewonnen wurden.

Im Jahr 1936 wurde A.P. Shekhurdin für herausragende Leistungen bei der Entwicklung, Auswahl und Schaffung von Sommerweizensorten der akademische Grad eines Doktors der Agrarwissenschaften verliehen und 1945 wurde er Professor, 1946 - Verdienter Wissenschaftler der RSFSR (er war mit dem Lenin-Orden und zwei Orden des Roten Banners der Arbeit ausgezeichnet) und 1942 (im Kriegsjahr) wurde A.P. Shekhurdin der Titel für die Schaffung ertragreicher und blattrostresistenter Sommerweizensorten verliehen Staatspreisträger.

Aber es gab noch eine andere Kehrseite dieser gigantischen Arbeit, die Anerkennung fand. Jeder, der A.P. Shekhurdin kannte, war erstaunt über seinen unerschöpflichen Fleiß. Sein Arbeitstag begann oft vor Sonnenaufgang und endete spät am Abend. Er saß stundenlang im Labor und sortierte Getreide aus. Das Ergebnis seiner Arbeit ist wie folgt: Unter seiner Führung wurden allein in den Kriegsjahren mehr als 28 Sommerweizensorten entwickelt – 4 neue Sorten. Vor dem Großen Vaterländischen Krieg waren 10 Millionen Hektar mit von Shekhurdin gezüchteten Sorten belegt, was 44 % aller Sommerweizenanbauflächen im Land ausmachte. Im Jahr 1977 betrug die Fläche der in Saratow angebauten Sorten über 27 Millionen Hektar.

So sprach der Direktor der Saratov Experimental Station über A.P. Shekhurdin: „...Spezialist A.P. Shekhurdin ist ein Mann mit seltenem Wissen und außergewöhnlichen Talenten, ein selbstloser Arbeiter und gleichzeitig ein erstaunlich bescheidener Mensch.“ Sein ganzes Leben ist der Weizenselektion gewidmet, dem unstillbaren Wunsch, die besten und vollkommensten Sorten für die Landwirtschaft bereitzustellen …“

A.P. Shekhurdin selbst unterschied drei Phasen seiner wissenschaftlichen Tätigkeit: von 1911 bis 1918, als die Züchter hauptsächlich die Methode der Einzelselektion verwendeten; von 1918 bis 1927, als die Hybridisierungsmethode vorherrschend wurde; ab 1927 und bedingt bis 1933 wurde eine Methode zur komplexen schrittweisen Hybridisierung entwickelt. Diese Methode wird auch heute noch verwendet; Es wurde zur Krönung von Shekhurdins wissenschaftlicher Tätigkeit und bescherte der Landwirtschaft viele herausragende Sorten.

Im ersten Arbeitsschritt wurden durch die Methode der Einzelselektion neue Sorten aus heimischen Landsorten gewonnen. In der Arbeit wurde eine Vielzahl von Pflanzen analysiert. Die Arbeitsintensität der Arbeit wird durch die folgende Tatsache belegt: Um nur eine Sorte, Lutescens-62, zu entwickeln, wurden die Nachkommen von 15.000 Einzelpflanzen über mehrere Jahre hinweg untersucht und getestet.

Shekhurdins natürliche Beobachtungsgabe war sehr nützlich: Er bemerkte die kleinsten Veränderungen, die selbst einem erfahrenen Auge unzugänglich waren. Er konnte die Art der Sorte nicht nur anhand der Ähre, ihrer Form und der Schuppen bestimmen, sondern auch anhand des Korns. Er wanderte stundenlang mit einem Notizbuch durch seine Ernte, überprüfte das Korn mit dem Auge und biss es mit allen anderen Methoden in Stücke .

Als Ergebnis der individuellen Auswahl der stärksten Pflanzen („Elite“) wurden auf der Grundlage der lokalen Sorte Poltavka die bekannte Sorte Lutescens-62 und zwei Sorten einer damals seltenen Form mit weißem Korn ausgewählt – Albidum-604 und Albidum -721. Aus der lokalen Sorte Selivanovsky Rusak wurde die stachelige Weichweizensorte Erythrospermum-341 gezüchtet, auf die gleiche Weise entstand 1929 die Hartweizensorte Gordeiforme-432. Diese Sorten waren dürreresistenter als die einheimischen. Ihre Produktivität ist um 10–26 % höher.

Darüber hinaus hatte Albidum-604-Getreide außergewöhnlich gute Mehlmahl- und Backeigenschaften.

Von den gezüchteten Sorten war die Sorte Lutescens-62 von besonders großer wirtschaftlicher Bedeutung.

A.P. Shekhurdin und seine Kollegen verstanden vollkommen, dass es mit der Selektionsmethode unmöglich war, Sorten mit einem komplexen Satz wertvoller biologischer und wirtschaftlicher Eigenschaften zu entwickeln. Die Züchter kamen zu dem Schluss, dass zur Schaffung fortschrittlicherer Sorten eine neue Hybridisierungsmethode in Kombination mit individueller gezielter Selektion eingesetzt werden sollte.

Im Laufe seiner Arbeit entwickelte A.P. Shekhurdin eine Methodik und Technik zur künstlichen Kreuzung; Er bemerkte und bewies in der Praxis, dass es besser ist, Blumen nicht mit zuvor gesammeltem Pollen, sondern direkt aus den reifen Staubbeuteln der Vaterohren zu bestäuben, und zwar in dem Moment, in dem der Pollen am lebensfähigsten ist. A.P. Shekhurdin war der erste in der Geschichte der heimischen Selektion, der originelle Kreuzungen durchführte: intraspezifische Kreuzungen – zwischen nahestehenden Weizensorten, interspezifische Kreuzungen – er kreuzte Hartweizen mit Weichweizen und sogar intergenerische Kreuzungen – er kreuzte Weizen mit Roggen, Weizengras, Weizengras, das im Wesentlichen eine Fernhybridisierung durchführt. Zu dieser Zeit war seine Schülerin und Nachfolgerin Valentina Nikolaevna Mamontova, Absolventin der nach ihr benannten Higher Women's Agricultural Courses. I. A. Stebut in St. Petersburg.

Anschließend schloss Valentina Nikolaevna wie A.P. Shekhurdin in Abwesenheit das Landwirtschaftsinstitut Saratov ab, ohne eine Dissertation zu verteidigen – für die Entwicklung neuer Weizensorten.

Für die Sorten Saratovskaya-29, 210, 35 und 38 wurde V. G. Mamontova 1968 mit dem Lenin-Preis ausgezeichnet. Im Jahr 1965 wurde V.N. für ihre großen Erfolge bei der Selektion und Saatgutproduktion und anlässlich des 70. Geburtstags von Mamontov der Titel einer Heldin der sozialistischen Arbeit verliehen.

Aber zurück in die Zeit der 20er Jahre können wir von solchen Erfolgen sprechen: Durch kontinuierliche Selektion aus der achten Generation der Kreuzung von weißem Hartweizen mit weichem Poltawa-Weizen entstanden die Sorten Sarrubra (Saratow-Rot) und Sarroza (Saratow-Rosa). Diese Sorten übertrafen die Elternformen hinsichtlich des Ertrags um 2 bis 2,5 Zentner pro Hektar und waren einzigartig in der Qualität der Rohstoffe.

Im Jahr 1935 schrieb der Akademiker N. I. Vavilov: „Zu den größten praktischen Errungenschaften der Saratow-Station zählen die grannenlose Hybride aus Hart- und Weichweizen Sarrubra, die durch die Kreuzung von Poltavka und White Turk gewonnen wurde.“ Dieser Hybrid wird mittlerweile auf Hunderttausenden Hektar angebaut und ist die größte praktische Errungenschaft in der Welt der interspezifischen Hybridisierung.“

Mithilfe der Methode der konventionellen Hybridisierung stellten Shekhurdin und seine Mitarbeiter fest, dass einzelne Kreuzungen trotz des erheblichen Umfangs und der langen Zeitspanne der Hybridisierungsarbeit den Ertrag und die Trockenheitsresistenz immer noch leicht steigerten.

Durch wiederholte Kreuzungen von Hybriden mit einer der besten Elternsorten oder mit einer anderen wertvollen Form entwickelte Shekhurdin so eine Methode der komplexen, schrittweisen Hybridisierung. Von besonderer Bedeutung war hierbei die Auswahl der Eltern der neuen Sorte. So entstanden die herausragenden Sorten Albidum-43, Albidum-24, Saratovskaya-210, Saratovskaya-29, Saratovskaya-36, Saratovskaya-38, Saratovskaya-39.

Die neuen Sorten unterschieden sich positiv von den Elternformen, zum Beispiel übertraf Albidum-43 im Durchschnitt über 20 Jahre den Ertrag der Elternsorte um 4-5 Tage früher als Poltavka und Lutescens-62;

Der Einsatz einer komplexen schrittweisen Hybridisierungsmethode bringt greifbare Ergebnisse, dieser Prozess kann jedoch sehr langwierig sein. So ging die Sorte Albidum-43 33 Jahre nach Beginn der Arbeiten in Produktion und wurde durch komplexe schrittweise Kreuzung von 12 Formen gewonnen.

A.P. Shekhurdin und seine Mitarbeiter nutzten häufig die Kreuzung geografisch entfernter Formen. Die erste derartige Kreuzung erfolgte bereits 1913 durch die Kombination des aus Zentralasien stammenden Grekum-Weizens mit der lokalen Sorte Poltavka. Mit der gleichen Methode wurden zahlreiche ertragreiche Sommerweizensorten geschaffen. Kanadische Weizenarten wie Kitchener und Marquis wurden mit lokal gezüchteten Sorten gekreuzt; die wertvollsten der erhaltenen Sorten waren Lutescens-758 und Saratovskaya-33, die starkes Stroh haben und sich nicht unter Bewässerungsbedingungen lagern, mit einem Ertrag von 30–35 Doppelzentnern pro Jahr Hektar.

Großes Augenmerk wurde auf die Entwicklung von Sorten gelegt, die gegen Pilzkrankheiten resistent sind – Staub- und Hartkappen-, Braun-, Milben- und Stängelrost sowie echten Mehltau. Nach dem Tod von A.P. Shekhurdin (1951) wurde seine Forschung von V.N. Mamontova erfolgreich fortgesetzt. Sie nutzte in ihrer Züchtungsarbeit erfolgreich die Fernhybridisierung und die Methode der Stufenhybridisierung. In der schwierigen Zeit des Jahres 1948, als die Methode der schrittweisen Hybridisierung scharf kritisiert wurde, zeigte sie große Festigkeit und Integrität und arbeitete weiter in dieser Richtung. Dadurch gelang es ihr, 13 sehr wertvolle neue Sommerweizensorten zu gewinnen, die 1964 eine Fläche von 16,5 Millionen Hektar einnahmen. Und in den 70ern. Der von Shekhurdin und Mamontova gezüchtete Weizen nahm 21 Millionen Hektar der Felder des Landes ein. Das ist noch nie passiert. Die ersten großen Getreideströme aus den Neulandgebieten Kasachstans stammten genau von der Sorte, die den weltberühmten Namen erhielt – Saratovskaya-29. Sie ist nicht nur deshalb so beliebt geworden, weil sie hohe Erträge bringt und den trockenen Bedingungen der windgepeitschten Steppe standhält. Der Proteingehalt im Getreide erreicht in günstigen Jahren einen enormen Wert von 21 %. Aus seinem Mehl hergestelltes Brot wird groß und locker. Unter den Starkweizensorten ist Saratovskaya-29 hinsichtlich der Mehlqualität unübertroffen.

Laut Nachschlagewerk gilt Weizen als ausgezeichnet, wenn seine Mehlstärke 400 Joule übersteigt, als gut, wenn dieser Wert 350-400 Joule beträgt, und als schwach, wenn er weniger als 180 Joule beträgt. Saratovskaya-29 hat eine Mehlstärke, abhängig von den Wetterbedingungen und der Landwirtschaft Anbautechniken reichen von 640 bis 1000 Joule! Das Kent-Jones Technology Laboratory in London bewertete diese Sorte wie folgt: „Die Sorte Saratovskaya-29 hat eine ungewöhnlich hohe Mehlstärke und ist eine absolut herausragende Sorte.“

Die Ländereien Kasachstans, Baschkiriens und Sibiriens wurden mit den Sorten V.N. Mamontova besät. Es gab nicht genügend Elevatoren für beispiellose Ernten von Frischweizen. In über 57 Jahren Arbeit am Forschungsinstitut für Landwirtschaft des Südostens (Saratow) hat V.N. Mamontova allein und in Mitautorschaft 20 im Land veröffentlichte Sorten geschaffen. Das Ausland kaufte Bernsteinkorn der berühmten Sorte Saratovskaya-29 zum Brotbacken.

ABSCHLUSS

Die berühmten Sorten von A.P. Shekhurdin und V.N. Mamontova festigten erneut den Ruhm des Saratow-Landes, das in ganz Russland seit jeher für seine hervorragenden Brötchen bekannt ist, groß, üppig, mit einer rötlichen, überhängenden Pilzkruste. Wenn die Bäcker zu Beginn des Jahrhunderts versuchten, die Qualität des Brotes durch einfaches mechanisches Mischen von Mehl verschiedener lokaler Sorten zu verbessern, dann lösten die Saratower Züchter dieses Problem, indem sie neue Sommerweizensorten mit ausreichend hoher Mehlstärke schufen.

Basierend auf den hervorragenden Sorten von A.P. Shekhurdin und V.N. Mamontova entwickeln Züchter derzeit neue Sorten, die den modernen Anforderungen der agroindustriellen Produktion und des Weltmarktes gerecht werden. Möglich wurde dies durch die Existenz von Methoden wie der komplexen schrittweisen Hybridisierung und der individuellen Selektion.

REFERENZEN

Guzhov Yu. L., Fuks A., Valicek P. Auswahl und Samenproduktion von Kulturpflanzen.

M.: Verlag RUDN, 1999.

Säer und Hüter. M.: Sovremennik, 1992.

Leben in der Wissenschaft. Saratow: Privolzhskoe-Buch.

Verlag, 1979.

A. P. Shekhurdin. Ausgewählte Werke. M.: Verlag für Agrarliteratur, 1961.
N. I. Vavilov. Theoretische Grundlagen der Selektion. T. II. 1935.
Die klassischen Methoden der Pflanzenzüchtung waren und sind Hybridisierung und Selektion. Gepostet auf ref.rf Es gibt zwei Hauptformen der künstlichen Selektion: Masse.

Und Person 1. Massenauswahl bei der Auswahl verwendet

fremdbestäubt Pflanzen wie Roggen, Mais, Sonnenblume. In diesem Fall wird eine Gruppe von Pflanzen mit wertvollen Eigenschaften identifiziert. In diesem Fall handelt es sich bei der Sorte um eine Population, die aus heterozygoten Individuen besteht, und jeder Samen, sogar von einer Mutterpflanze, weist einen einzigartigen Genotyp auf. Mit Hilfe der Massenselektion werden die Sortenqualitäten erhalten und verbessert, die Ergebnisse der Selektion sind jedoch aufgrund zufälliger Fremdbestäubung instabil. 2. Individuelle Auswahl wirksam für selbstbestäubend Pflanzen (Weizen, Gerste, Erbsen). In diesem Fall behält der Nachwuchs die Eigenschaften der Elternform und bleibt bestehen homozygot und wird normalerweise aufgerufen

klare Linie spielt bei der Auswahl eine entscheidende Rolle. Jede Pflanze ist im Laufe ihres Lebens einer ganzen Reihe von Umweltfaktoren ausgesetzt und muss resistent gegen Schädlinge und Krankheiten sowie an ein bestimmtes Temperatur- und Wasserregime angepasst sein.

4. Inzucht verwendet für Selbstbestäubung fremdbestäubter Pflanzen, zum Beispiel, um klare Maislinien zu erhalten. Gleichzeitig werden Pflanzen ausgewählt, deren Hybriden das Maximum liefern Heterosis-Effekt- Lebenskraft, Kolben bilden, die größer sind als die Kolben der Elternformen. Aus ihnen werden reine Linien gewonnen – über mehrere Jahre hinweg wird eine erzwungene Selbstbestäubung durchgeführt – von ausgewählten Pflanzen werden Rispen gepflückt und wenn die Narben der Stempel erscheinen, werden sie mit Pollen derselben Pflanze bestäubt. Isolatoren schützen die Blütenstände vor fremden Pollen. Bei Hybriden werden viele rezessive ungünstige Gene homozygot, was zu einer Verringerung ihrer Lebensfähigkeit und zu Depressionen führt. Als nächstes werden die reinen Linien miteinander gekreuzt, um Hybridsamen zu erhalten, die den Heterosis-Effekt erzeugen.

Der Heterosiseffekt wird durch zwei Haupthypothesen erklärt. Dominanzhypothese legt nahe, dass der Effekt der Heterosis von der Anzahl der dominanten Gene im homozygoten oder heterozygoten Zustand abhängt. Je mehr Gene in einem Genotyp dominant sind, desto größer ist der Effekt der Heterosis, und die erste Hybridgeneration führt zu einer Ertragssteigerung von bis zu 30 % (Abb. 339).

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Die Überdominanzhypothese erklärt das Phänomen der Heterosis durch den Überdominanzeffekt: Manchmal verleiht ein heterozygoter Zustand für ein oder mehrere Gene den Hybriden eine Überlegenheit gegenüber den Elternformen in Bezug auf Gewicht und Produktivität. Ab der zweiten Generation lässt der Effekt der Heterosis jedoch nach, da einige Gene homozygot werden.

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5. Die Kreuzbestäubung von Selbstbestäubern ermöglicht es, die Eigenschaften verschiedener Sorten zu kombinieren. Schauen wir uns an, wie dies praktisch bei der Schaffung neuer Weizensorten geschieht. Die Staubbeutel der Blüten einer Pflanze einer Sorte werden entfernt, eine Pflanze einer anderen Sorte wird daneben in ein Gefäß mit Wasser gestellt und die Pflanzen beider Sorten werden mit einem gemeinsamen Isolator abgedeckt. Dadurch entstehen Hybridsamen, die die vom Züchter gewünschten Eigenschaften verschiedener Sorten vereinen.

6. Die Methode zur Gewinnung von Polyploiden ist sehr vielversprechend; bei Pflanzen haben Polyploide eine größere Masse an vegetativen Organen, größere Früchte und Samen. Viele Nutzpflanzen sind natürliche Polyploide: Weizen, Kartoffeln; polyploide Sorten Buchweizen und Zuckerrüben wurden entwickelt.

7. Fernhybridisierung – Kreuzung von Pflanzen verschiedener Arten. Aber entfernte Hybriden sind normalerweise unfruchtbar, da die Meiose gestört ist (zwei haploide Chromosomensätze verschiedener Arten konjugieren nicht) und keine Gameten gebildet werden.

Im Jahr 1924 erhielt der sowjetische Wissenschaftler G.D. Karpechenko einen fruchtbaren intergenerischen Hybriden. Er kreuzte Rettich (2n = 18 Rettich-Chromosomen) und Kohl (2n = 18 Kohl-Chromosomen). Der Hybrid hatte 18 Chromosomen im diploiden Satz: 9 seltene und 9 Kohl-Chromosomen, aber während der Meiose wurden die seltenen und Kohl-Chromosomen nicht konjugiert, der Hybrid war steril.

Mit Hilfe von Colchicin gelang es G.D. Karpechenko, den Chromosomensatz des Hybrids zu verdoppeln, der Polyploide begann 36 Chromosomen zu haben, während der Meiose wurden seltene (9 + 9) Chromosomen mit seltenen, Kohl (9 + 9) mit Kohl konjugiert. Die Fruchtbarkeit wurde wiederhergestellt. Auf diese Weise wurden Weizen-Roggen-Hybriden (Triticale), (Abb. 341) Weizen-Weizengras-Hybriden usw. erhalten.
N. I. Vavilov. Theoretische Grundlagen der Selektion. T. II. 1935.
Arten, bei denen verschiedene Genome in einem Organismus vereint sind, und

dann heißt ihre mehrfache Zunahme allopolyploid.

8. Die Verwendung somatischer Mutationen ist für die Auswahl vegetativ vermehrter Pflanzen anwendbar, die I.V. Michurin in seiner Arbeit verwendet hat. Durch vegetative Vermehrung ist es möglich, eine vorteilhafte somatische Mutation zu erhalten. Gleichzeitig bleiben die Eigenschaften vieler Obst- und Beerenarten nur durch vegetative Vermehrung erhalten.

9. Die experimentelle Mutagenese basiert auf der Entdeckung der Wirkung verschiedener Strahlungen auf die Erzeugung von Mutationen und der Verwendung chemischer Mutagene. Mutagene ermöglichen es, ein breites Spektrum verschiedener Mutationen zu erhalten. Mittlerweile sind weltweit mehr als tausend Sorten entstanden, die von einzelnen mutierten Pflanzen abstammen, die nach der Exposition gegenüber Mutagenen entstanden sind.

Viele Methoden der Pflanzenauswahl wurden von I.V. vorgeschlagen. Mit der Mentor-Methode erreichte I.V. Michurin Veränderungen der Eigenschaften des Hybrids in die gewünschte Richtung. Wenn es beispielsweise notwendig war, den Geschmack einer Hybride zu verbessern, wurden Stecklinge eines Elternorganismus mit gutem Geschmack in die Krone eingepfropft; oder eine Hybridpflanze wurde auf einen Wurzelstock gepfropft, wodurch die Eigenschaften der Hybride geändert werden mussten. I.V. Michurin wies auf die Möglichkeit hin, die Dominanz bestimmter Merkmale während der Entwicklung eines Hybriden zu kontrollieren. Dafür ist es in den frühen Entwicklungsstadien äußerst wichtig, bestimmten externen Faktoren ausgesetzt zu sein. Wenn Hybriden beispielsweise im Freiland auf kargen Böden angebaut werden, erhöht sich ihre Frostbeständigkeit.

Grundlegende Methoden der Pflanzenzüchtung – Konzept und Typen. Einordnung und Merkmale der Kategorie „Grundlegende Methoden der Pflanzenzüchtung“ 2017, 2018.

Auswahl— Schaffung neuer Pflanzenarten, Tierrassen und Mikroorganismenstämme mit Eigenschaften, die der Mensch benötigt. Tierrassen, Pflanzensorten, Mikroorganismenstämme- Dies sind Sammlungen von Individuen, die vom Menschen geschaffen wurden und einige für ihn wertvolle Eigenschaften besitzen. Die theoretische Grundlage der Selektion ist die Genetik.

Die wichtigsten Selektionsmethoden sind Selektion, Hybridisierung, Polyploidie, Mutagenese sowie Zell- und Gentechnik.

Auswahl

Bei der Selektion wirken natürliche und künstliche Selektion. Künstliche Selektion Es kann unbewusst und methodisch sein. Unbewusste Auswahl manifestiert sich darin, dass der Mensch die besten Individuen für die Zucht behält und die schlechtesten frisst, ohne die bewusste Absicht zu haben, eine perfektere Sorte oder Rasse zu entwickeln. Methodische Auswahl bewusst darauf ausgerichtet, eine neue Sorte oder Züchtung mit den gewünschten Eigenschaften zu entwickeln.

Im Prozess der Selektion hört die Aktion neben der künstlichen Selektion nicht auf und natürliche Selektion, was die Anpassungsfähigkeit von Organismen an Umweltbedingungen erhöht.

Vergleichende Merkmale natürlicher und künstlicher Selektion

Zeichen	Natürliche Selektion	Künstliche Selektion
Quellenmaterial zur Auswahl		Individuelle Eigenschaften von Organismen
Selektiver Faktor	Umweltbedingungen (lebende und unbelebte Natur)	Menschlich
Der Weg der günstigen Veränderungen	Bleibt, akkumuliert, wird vererbt	Ausgewählt, produktiv werden
Der Weg der ungünstigen Veränderung	Zerstört im Kampf ums Dasein	Ausgewählt, abgelehnt, zerstört
Wirkungsrichtung	Auswahl von Merkmalen, die für Individuen, Populationen und Arten nützlich sind	Auswahl von Eigenschaften, die für den Menschen nützlich sind
Auswahlergebnis	Neue Arten	Neue Pflanzensorten, Tierrassen, Mikroorganismenstämme
Auswahlformulare	Bewegend, stabilisierend, störend	Masse, individuell, unbewusst (spontan), methodisch (bewusst)

Die Auswahl kann massenhaft oder individuell erfolgen. Massenauswahl- Aus dem Ausgangsmaterial eine ganze Gruppe von Individuen mit wünschenswerten Eigenschaften isolieren und daraus Nachkommen gewinnen. Individuelle Auswahl- Isolierung einzelner Individuen mit wünschenswerten Eigenschaften und Gewinnung von Nachkommen aus ihnen. In der Pflanzenzüchtung kommt häufiger Massenselektion und in der Tierzucht häufiger Einzelselektion zum Einsatz, die mit den Merkmalen der Fortpflanzung von Pflanzen und Tieren verbunden ist.

Hybridisierung

Neue Genotypen können nicht durch Selektion gewonnen werden. Durch Hybridisierung werden neue günstige Kombinationen von Merkmalen (Genotypen) geschaffen. Es gibt intraspezifische und interspezifische (Fern-)Hybridisierung.

Intraspezifische Hybridisierung- Kreuzung von Individuen derselben Art. Dabei kommen Inzucht und Kreuzung nicht verwandter Individuen zum Einsatz.

Inzucht (Inzucht)(zum Beispiel Selbstbestäubung bei Pflanzen) führt zu einer Erhöhung der Homozygotie, die einerseits zur Festigung erblicher Eigenschaften beiträgt und andererseits zu einer Abnahme der Lebensfähigkeit, Produktivität und Degeneration führt.

Kreuzung nicht verwandter Individuen (Auskreuzung) ermöglicht es Ihnen, heterotische Hybriden zu erhalten. Wenn Sie zunächst homozygote Linien züchten, die gewünschten Merkmale festlegen und dann zwischen verschiedenen selbstbestäubenden Linien kreuzbestäuben, entstehen in manchen Fällen ertragreiche Hybriden. Das Phänomen der erhöhten Ausbeute und Lebensfähigkeit bei Hybriden der ersten Generation, die durch Kreuzung von Eltern reiner Linien erhalten werden, wird als bezeichnet Heterosis. Der Hauptgrund für den Heterosis-Effekt ist das Fehlen der Manifestation schädlicher rezessiver Allele im heterozygoten Zustand. Allerdings lässt die Wirkung der Heterosis bereits ab der zweiten Generation rapide nach.

Interspezifische (Fern-)Hybridisierung- Kreuzung verschiedener Arten. Daraus werden Hybriden hergestellt, die die wertvollen Eigenschaften der Elternformen vereinen (Triticale – eine Hybride aus Weizen und Roggen, Maultier – eine Hybride aus Stute und Esel, Maulesel – eine Hybride aus Pferd und Esel). In der Regel sind entfernte Hybriden unfruchtbar, da sich die Chromosomen der Elternarten so stark unterscheiden, dass der Konjugationsprozess unmöglich ist und die Meiose gestört wird. Mit Hilfe der Polyploidie ist es möglich, die Unfruchtbarkeit entfernter Pflanzenhybriden zu überwinden. Die Wiederherstellung der Fruchtbarkeit bei Tierhybriden ist eine schwierigere Aufgabe, da es unmöglich ist, Polyploide bei Tieren zu erhalten.

Polyploidie- Erhöhung der Anzahl der Chromosomensätze. Polyploidie vermeidet die Sterilität interspezifischer Hybriden. Darüber hinaus weisen viele polyploide Kulturpflanzenarten (Weizen, Kartoffeln) höhere Erträge auf als verwandte diploide Arten. Das Phänomen der Polyploidie hat drei Gründe:

1. Duplikation von Chromosomen in sich nicht teilenden Zellen,
2. Verschmelzung somatischer Zellen oder ihrer Kerne,
3. Störung des Meioseprozesses mit der Bildung von Gameten mit einem nicht reduzierten (doppelten) Chromosomensatz.

Polyploidie wird künstlich durch die Behandlung von Pflanzensamen oder -sämlingen mit Colchicin verursacht. Colchicin zerstört die Spindelstränge und verhindert die Divergenz homologer Chromosomen während der Meiose.

Mutagenese

Unter natürlichen Bedingungen ist die Häufigkeit von Mutationen relativ gering. Daher werden sie in der Zucht verwendet induzierte (künstlich verursachte) Mutagenese- Exposition des Körpers unter experimentellen Bedingungen gegenüber einem mutagenen Faktor für das Auftreten einer Mutation. Dies geschieht, um den Einfluss eines Faktors auf einen lebenden Organismus zu untersuchen oder ein neues Merkmal zu erhalten. Mutationen sind ungerichtet, daher wählt der Züchter selbst Organismen mit neuen vorteilhaften Eigenschaften aus.

Der Mensch wählt ständig Haustiere aus und lässt die besten übrig, die seinen Anforderungen (wirtschaftlich, ästhetisch usw.) am besten entsprechen, während er weniger wertvolle für Verbraucherzwecke verwendet. So entstand die Tierselektion, die zunächst unbewusst verlief und dann allmählich den Charakter einer primitiven methodischen Selektion annahm.

Herkunft der Haustiere

Alle Haustiere stammen von wilden Vorfahren ab. Vor anderen Tieren wurde der Hund in der Mitte der Steinzeit domestiziert; seine Vorfahren sind der Wolf und möglicherweise der Schakal.

Am Ende der Steinzeit wurden Schweine, Schafe, Ziegen, Rinder und später Pferde domestiziert. Schweine stammen von wilden europäischen und asiatischen Wildschweinen, Schafe von wilden europäischen Schafen, Ziegen von Steinböcken, Rinder von Auerochsen, Pferde von Tarpan und Przewalski-Pferd.

Merkmale der Auswahl

Dank der jahrtausendelangen Selektion sind zahlreiche lokale Rassen entstanden, angepasst an die spezifischen Bedingungen verschiedener menschlicher Lebensräume und deren Bedürfnisse. Derzeit wenden die Züchter bei der Züchtung neuer und der Verbesserung bestehender Haustierrassen im Prinzip die gleichen Methoden an wie im Pflanzenbau.

Die Tierauswahl weist jedoch eine Reihe von Merkmalen auf:

• Sie vermehren sich sexuell, daher ist jede Rasse ein komplexes heterozygotes System;
• die äußerlich nicht überprüfbaren Eigenschaften von Männchen (Eierproduktion, Fettmilchproduktion) anhand von Nachkommen und Eltern beurteilen;
• bei manchen Arten kommt es erst recht spät zur Pubertät;
• Es werden nur wenige Nachkommen geboren.

Die Auswahl der Erzeuger anhand wirtschaftlich wertvoller Merkmale und des Aussehens der Tiere ist von großer Bedeutung. Das Äußere ist eine Reihe phänotypischer Merkmale von Tieren. Der Körperbau und das Größenverhältnis der Körperteile werden berücksichtigt. Die Berücksichtigung des Äußeren ist wichtig, da der Körper ein einheitliches Ganzes darstellt. Die Funktionen des Körpers und seine Produktivität hängen eng mit der Struktur des Körpers zusammen.

Bei der Zucht von Pferden, Schweinen, Schafen und Rindern werden die Erzeuger nach dem Phänotyp (äußeres Aussehen) und der Qualität ihrer Nachkommen bewertet.

Bei der Milchviehzucht erfolgt die Selektion in drei Stufen. Die Vorauswahl der Bullen basiert auf Informationen über die Milchproduktion von Müttern, Großmüttern, Schwestern und äußeren Merkmalen. Anschließend werden die Bullen anhand der Produktivität ihrer Nachkommen beurteilt.

Schließlich werden als überlegen identifizierte Vatertiere mit Töchtern gekreuzt, um zu sehen, ob sie tödliche oder andere unerwünschte Gene tragen. Um mehr Nachkommen von den wertvollsten Vererbern zu erhalten, wird künstliche Befruchtung eingesetzt.

Moderne Errungenschaften

Die Tierzucht nutzt vielfältige Methoden zur Züchtung wertvoller Rassen. Es kommen alte, durch Tests bewährte und im 20. Jahrhundert entwickelte neue Methoden zum Einsatz. Die Zelltechnik gilt als die neueste und vielversprechendste. Es basiert auf der Übertragung von Erbinformationen durch Körperzellen. Viehzüchter züchten Klone, die eine exakte Kopie des Vorfahren mit einer Reihe entsprechender Eigenschaften werden könnten. Im Jahr 1997 gelang es Wissenschaftlern, das Schaf Dolly und mehrere andere Tiere durch Klonen aufzuziehen.

Tsigai-Schafe

Die Tierauswahl hat dazu beigetragen, eine Reihe wertvoller Rassen hervorzubringen. Beispiele hierfür sind:

• Tsigai-Schaf – hat eine hohe Fruchtbarkeit und produziert in vier Monaten etwa 100 Liter Milch;
• Schwarz-Weiß-Rinder – produziert bis zu 5 Tonnen Milch pro Jahr (Fettgehalt – 3,6–3,8 %);
• Askanisches Schaf – zeichnet sich durch schnelles Wachstum aus (erreicht in anderthalb Jahren die Größe eines Erwachsenen). Die Wollernte eines Widders beträgt 20–30 kg.

Arten der Variabilität in der Tierzucht

Unter Variation versteht man die Unterschiede, die zwischen Vertretern derselben oder verschiedener Arten, Vorfahren und Nachkommen unter dem Einfluss des Genotyps und der Umwelt entstehen.

Es gibt zwei Arten von Variabilität:

• erblich – äußert sich in einer Veränderung der genetischen Information der Nachkommen.
• nicht erblich – manifestiert sich durch eine Veränderung des Phänotyps unter dem Einfluss äußerer Faktoren.

Die erbliche Variabilität wird in mutationsbedingte und kombinative Variabilität unterteilt.

Mutationsvariabilität- tritt auf, wenn genetisches Material mutagenen Faktoren ausgesetzt wird. Sie entstehen spontan oder durch den Einfluss von Temperatur, Strahlung und Chemikalien.

Kombinierte Variabilität- gekennzeichnet durch eine spezielle Kombination von Genen, die von den Eltern an die Nachkommen weitergegeben werden. Um eine neue Rasse zu erhalten, werden zunächst mehrere Rassen genommen, nach deren Kreuzung in geplanter Reihenfolge Arten mit dem gewünschten Gensatz erhalten werden.

Methoden

Um neue Arten zu erhalten, nutzen Züchter folgende Methoden: Intrazucht (Inzucht), Kreuzung (Auszucht), Heterosis, Prüfung der Vatertiere durch Nachkommen und künstliche Befruchtung.

Inzucht(Inzucht) - In der Tierzucht dienen sie der Erhaltung und Verbesserung der Rassequalitäten. In der Praxis werden die leistungsstärksten Arten ausgewählt und Rassen, die die Anforderungen nicht erfüllen, ausgemerzt.

Für die Inzucht werden Paare zur Kreuzung mit engen familiären Bindungen ausgewählt: Geschwister, Eltern und deren Nachkommen. So entstehen homozygote Arten mit wertvollen Eigenschaften. Der Nachteil der Methode ist die Schwächung der Tiere, die Verschlechterung der Anpassungsfähigkeit und der Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten.

Outbring - unabhängige Kreuzung von Tieren verschiedener Rassen und Arten. Diese Kreuzungsmethode führt zu Heterosis. Ziel der Methode ist es, neue Rassen zu schaffen, die einer weiteren strengen Selektion zugänglich sind.

Durch Outbring wurde ein Deutscher Schäferhund gewonnen, der für alle Arten von Diensten eingesetzt wird, gut gebaut ist und sich leicht erziehen lässt.

Heterose - beobachtet bei der Kreuzung von Vertretern verschiedener Rassen in der ersten Generation. Die daraus resultierenden Tiere haben gegenüber den Elternformen eine Reihe von Vorteilen. Sie wachsen schneller und produzieren mehr Milch oder Fleisch. Beispielsweise erhält man durch die Kreuzung zweier Hühnerfleischarten Masthühner, die effektiv an Gewicht zunehmen können.

Prüfung von Vererbern durch Nachkommen - Sie wählen Männchen aus, die bestimmte Eigenschaften nicht aufweisen, und kreuzen sie mit Töchtern. Auf diese Weise wird die Qualität der resultierenden Nachkommen im Vergleich zu den mütterlichen Nachkommen beurteilt.

Künstliche Befruchtung - Mit dieser Methode werden Weibchen mit dem Samen der produktivsten Männchen befruchtet. Keimzellen bleiben bei niedrigen Temperaturen lange lebensfähig.

Selektion ist eine vom Menschen gesteuerte Evolution

N. I. Vavilov

Züchtung ist die Wissenschaft von Methoden zur Schaffung und Verbesserung von Tierrassen, Pflanzensorten und Mikroorganismenstämmen, um deren Produktivität zu steigern, die Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten und Schädlinge zu erhöhen, sich an lokale Bedingungen anzupassen und vieles mehr. Als Selektion wird auch der Zweig der Landwirtschaft bezeichnet, der sich mit der Entwicklung neuer Sorten und Hybriden von Nutzpflanzen und Tierrassen beschäftigt. Die wichtigsten Selektionsmethoden sind Selektion und Hybridisierung sowie Mutagenese (eine prägende Methode bei der Selektion höherer Pflanzen und Mikroorganismen, die es ermöglicht, Mutationen künstlich zu erhalten, um die Produktivität zu steigern), Polyploidie (eine mehrfache Steigerung des Diploids). oder haploider Chromosomensatz, der durch Mutation verursacht wird), zelluläre (eine Reihe von Methoden zum Aufbau neuer Zelltypen auf der Grundlage ihrer Kultivierung, Hybridisierung und Rekonstruktion) und Gentechnik (die Wissenschaft, die neue Kombinationen von Genen in einem DNA-Molekül erzeugt). In der Regel werden diese Methoden kombiniert. Abhängig von der Fortpflanzungsmethode der Art kommt Massen- oder Einzelselektion zum Einsatz. Die Kreuzung verschiedener Pflanzen- und Tierrassen ist die Grundlage für die Erhöhung der genetischen Vielfalt der Nachkommen

Pflanzenzüchtungsmethoden

Die Hauptmethoden der Pflanzenzüchtung sind insbesondere Selektion und Hybridisierung. Bei fremdbestäubten Pflanzen kommt eine Massenselektion von Individuen mit den gewünschten Eigenschaften zum Einsatz. Andernfalls ist es unmöglich, Material für die weitere Überquerung zu beschaffen. Will man eine reine Linie, also eine genetisch homogene Sorte, erhalten, kommt die Einzelselektion zum Einsatz, bei der durch Selbstbestäubung Nachkommen von einem einzigen Individuum mit den gewünschten Eigenschaften gewonnen werden.

Um die vorteilhaften Erbeigenschaften zu festigen, ist es notwendig, die Homozygotie der neuen Sorte zu erhöhen. Manchmal wird zu diesem Zweck die Selbstbestäubung fremdbestäubter Pflanzen eingesetzt. In diesem Fall können sich die negativen Auswirkungen rezessiver Gene phänotypisch manifestieren. Der Hauptgrund dafür ist der Übergang vieler Gene in einen homozygoten Zustand. In jedem Organismus häufen sich nach und nach ungünstige mutierte Gene im Genotyp an. Sie sind meist rezessiv und manifestieren sich nicht phänotypisch. Wenn sie sich jedoch selbst bestäuben, werden sie homozygot und es kommt zu einer ungünstigen erblichen Veränderung. In der Natur werden in selbstbestäubenden Pflanzen rezessive mutierte Gene schnell homozygot und solche Pflanzen sterben ab.

Trotz der ungünstigen Folgen der Selbstbestäubung wird sie häufig bei fremdbestäubten Pflanzen eingesetzt, um homozygote („reine“) Linien mit den gewünschten Merkmalen zu erhalten. Dies führt zu einem Ertragsrückgang. Allerdings erfolgt dann eine Kreuzbestäubung zwischen verschiedenen selbstbestäubenden Linien und dadurch entstehen in manchen Fällen ertragreiche Hybriden, die die vom Züchter gewünschten Eigenschaften aufweisen. Dies ist eine Methode der Interline-Hybridisierung, bei der häufig der Effekt der Heterosis beobachtet wird (Heterosis ist die starke Entwicklung von Hybriden, die durch Kreuzung „reiner“ Linien erhalten werden, von denen eine für dominante Gene homozygot ist, die andere für rezessive Gene): Erstens Generationshybride zeichnen sich durch hohe Erträge und Widerstandsfähigkeit gegenüber ungünstigen Einflüssen aus. Heterose ist charakteristisch für Hybriden der ersten Generation, die durch Kreuzung nicht nur verschiedener Linien, sondern auch verschiedener Sorten und sogar Arten entstehen. Der Hauptgrund für Heterosis ist die Beseitigung der schädlichen Manifestationen akkumulierter rezessiver Gene bei Hybriden. Ein weiterer Grund ist die Kombination der dominanten Gene der Elternindividuen bei Hybriden und die gegenseitige Verstärkung ihrer Wirkungen.

Die experimentelle Polyploidie wird in der Pflanzenzüchtung häufig eingesetzt, da sich Polyploide durch schnelles Wachstum, große Größe und hohen Ertrag auszeichnen. Künstliche Polyploide werden durch Chemikalien gewonnen, die die Spindel zerstören, wodurch sich die verdoppelten Chromosomen nicht trennen können und in einem Kern verbleiben.

Bei der Schaffung neuer Sorten mittels künstlicher Mutagenese nutzen Forscher das Gesetz der homologischen Reihe von N. I. Vavilov. Ein Organismus, der durch Mutation neue Eigenschaften erlangt hat, wird Mutant genannt. Die meisten Mutanten haben eine verminderte Lebensfähigkeit und werden durch den Prozess der natürlichen Selektion eliminiert. Für die Evolution oder Selektion neuer Rassen und Sorten werden jene seltenen Individuen benötigt, die günstige oder neutrale Mutationen aufweisen.