Селекционер

Введение

Селекция растений — одно из самых ранних достижений
человека. Селекция началась тогда, когда человек стал одомашнивать растения,
выращивая их в контролируемых условиях и отбирая те формы, которые обеспечивали
надёжный источник пищи.

Одним из выдающихся ученый
селекционеров, основателей селекции, был И. В. Мичурин. Он жил и работал в
уездном городе Козлове (Тамбовская губерния), переименованном в 1932 г. в
Мичуринск. Работа в саду с юных лет была его любимым делом. Он поставил целью
своей жизни обогатить сады России новыми сортами и добился осуществления этой
мечты, несмотря на невероятные трудности и лишения. Им были разработаны
оригинальные практические методы получения гибридов с новыми, полезными для
человека свойствами, а также сделаны весьма важные теоретические выводы.

Поставив перед собой задачу
продвижения южных сортов плодовых деревьев в среднюю полосу России, Мичурин
сначала пытался решить ее путем акклиматизации указанных сортов в новых
условиях. Но выращенные им южные сорта зимою вымерзали. Одно лишь изменение
условий существования организма не может изменить филогенетически
выработавшийся стойкий генотип, притом в определенную сторону.

Убедившись в непригодности метода
акклиматизации, Мичурин посвятил свою жизнь селекционной работе, в которой
использовал три основных вида воздействия на природу растения: гибридизацию,
воспитание развивающегося гибрида в различных условиях и отбор.

В настоящее время методы Мичурина
также применяются. Однако развитие биотехнологии и биоинженерии
позволило сделать в селекции новые открытия и достижения.

Целью данной работы является
изучение селекции растений. В работе поставлены следующие задачи: рассмотрение
сущности и значения селекции растений, рассмотрение основных методов селекции,
а также рассмотрение современных достижений селекции.

Селекция животных

Селекция животных — наука о выведении новых пород домашних и сельскохозяйственных животных, обладающих высокой продуктивностью, жизнеспособностью, устойчивостью к болезням и неблагоприятным условиям окружающей среды.

❖ Особенности животных, вытекающие из природы их организма и затрудняющие и замедляющие процесс их селекции:
■ животные, имеющие хозяйственное значение, размножаются только половым способом (отсутствует вегетативное размножение и самооплодотворение);
■ половая зрелость у них наступает относительно поздно, и поэтому смена поколений происходит очень редко;
■ самки приносят немногочисленное потомство.

❖ Исторические этапы селекции животных:
■ начальный этап — одомашнивание диких предковых видов животных путем бессознательного искусственного отбора;
■ следующие этапы: направленный, осознанный массовый и индивидуальный искусственный отбор и гибридизация с последующим отбором.

В селекции животных важен учет экстерьера и технологических признаков.

Экстерьер — совокупность фенотипических признаков, характеризующих наружные формы животных, их телосложение и соотношение частей тела (примеры: телосложение скаковой лошади, форма вымени коровы и др.).

Примеры технологических признаков: скорость отдачи молока, характер поведения в группе и др.).

❖ Методы селекции животных:

■ подбор подходящих родительских пар с учетом их родословных, в которых должны быть отмечены экстерьерные особенности и продуктивность в течение ряда поколений;

■ гибридизация (скрещивание) — инбридинг и последующая межлинейная гибридизация, приводящая к гетерозису (примеры: бройлерные цыплята, белая украинская степная свинья); а также внутривидовый аутбридинг (скрещивание домашних животных с дикими предками, дающее плодовитое потомство; пример: тонкорунные овцы меринос + дикий баран архар = архаромеринос) и межвидовый аутбридинг (дающий бесплодное, но представляющее хозяйственную ценность — из-за ярко выраженного гетерозиса — потомство; примеры: лошадь + осел = мул; дромадер + бактриан = нары; белуга + стерлядь = бестер и др.);

■ индивидуальный искусственный отбор по хозяйственным признакам и экстерьеру;

■ испытание производителя по потомству: от производителя получают немногочисленное потомство и сравнивают его продуктивность со средней продуктивностью породы. Если продуктивность дочерей выше, чем матерей, то это свидетельствует о ценности производителя, и его используют для дальнейшего улучшения породы;

■ искусственное осеменение (трансплантация): оплодотворенные яйцеклетки или полученные в пробирке эмбрионы ценных пород животных (крупного рогатого скота, овец и др.) вводят в матку беспородных или низкопродуктивных животных для дальнейшего развития. Это позволяет значительно ускорить селекционную работу, интенсивно использовать высокоценных племенных животных;

■ экспериментальное получение полиплоидов (применяется в селекции тутового шелкопряда): нагреванием или воздействием рентгеновских лучей добиваются слияния ядер и цитоплазмы половых клеток двух близких пород; полиплоиды в дальнейшем размножаются партеногенезом;

■ клеточное клонирование: методом клеточной инженерии в яйцеклетках, полученных от ценных племенных животных, гаплоидные ядра замещаются диплоидными из соматических клеток. Развивающиеся зиготы имплантируются в матку жи-вотных-реципиентов; в результате получается клон особей, которые по генотипу полностью повторяют друг друга.

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.

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».

Зачем нужны селекционеры?

Наверное, начать следует с того, что без этих специалистов мир был бы совсем не таким, как мы привыкли его видеть. Ведь именно благодаря им появилось много сортов плодовых деревьев и прочих культур, они вывели новые породы домашних животных. Кстати, если раньше появление нового вида было скорее случайностью, нежели результатом усилий человека, то сегодня все совсем иначе.

Теперь селекционер — это квалифицированный специалист, способный творить чудеса. Только за последнее десятилетие они вывели более 1000 сортов пшеницы и около 100 пород сладкой груши. Отныне эти растения и деревья можно одинаково хорошо выращивать как в сухом, так и во влажном климате.

Разведение и продовольственная безопасность

Чтобы сельское хозяйство процветало в будущем, необходимо внести изменения для решения возникающих глобальных проблем. Эти проблемы включают нехватку пахотных земель, все более суровые условия возделывания сельскохозяйственных культур и необходимость поддержания продовольственной безопасности, что предполагает возможность обеспечить население планеты достаточным питанием. Культуры должны иметь возможность созревать в различных средах, чтобы обеспечить доступ во всем мире, что предполагает решение проблем, включая устойчивость к засухе. Было высказано предположение, что глобальные решения достижимы посредством процесса селекции растений с его способностью отбирать определенные гены, позволяющие культурам работать на уровне, который дает желаемые результаты.

Урожай

С ростом населения необходимо увеличивать производство продуктов питания. По оценкам, к 2050 году необходимо увеличить производство продуктов питания на 70%, чтобы выполнить Декларацию Всемирного саммита по продовольственной безопасности. Но в связи с деградацией сельскохозяйственных земель простое выращивание сельскохозяйственных культур больше не является жизнеспособным вариантом. В некоторых случаях новые сорта растений могут быть выведены путем селекции растений, которые обеспечивают повышение урожайности, не полагаясь на увеличение площади земель. Пример этого можно увидеть в Азии, где производство продуктов питания на душу населения увеличилось вдвое. Это было достигнуто не только за счет использования удобрений, но и за счет использования более качественных культур, специально созданных для данной местности.

Пищевая ценность

Селекция растений может способствовать глобальной продовольственной безопасности, поскольку это рентабельный инструмент повышения питательной ценности кормов и сельскохозяйственных культур. Повышение питательной ценности кормовых культур за счет использования аналитической химии и технологии ферментации рубца было зарегистрировано с 1960 г .; Эта наука и технология дали селекционерам возможность проверять тысячи образцов за небольшой промежуток времени, а это значит, что селекционеры могли быстрее идентифицировать высокопроизводительный гибрид. Генетическое улучшение заключалось в основном в перевариваемости сухого вещества in vitro (IVDMD), что привело к увеличению на 0,7-2,5%, при увеличении IVDMD всего на 1% один Bos Taurus, также известный как мясной крупный рогатый скот, сообщил об увеличении суточного прироста на 3,2%. Это улучшение указывает на то, что селекция растений является важным инструментом в переводе сельского хозяйства будущего на более продвинутый уровень.

Экологические стрессоры

Селекция гибридных культур стала чрезвычайно популярной во всем мире в борьбе с суровыми условиями окружающей среды

Из-за продолжительных периодов засухи и отсутствия воды или азота устойчивость к стрессу стала важной частью сельского хозяйства

Селекционеры сосредоточили свое внимание на определении культур, которые обеспечат урожайность в этих условиях; способ добиться этого — найти сорта культуры, устойчивые к засушливым условиям с низким содержанием азота

Из этого очевидно, что селекция растений имеет жизненно важное значение для выживания сельского хозяйства будущего, поскольку она позволяет фермерам выращивать устойчивые к стрессу культуры, тем самым повышая продовольственную безопасность. В странах с суровыми зимами, таких как Исландия , Германия и дальше на восток Европы, селекционеры занимаются селекцией на устойчивость к морозам, постоянному снежному покрову, морозно-засухе (высыхание от ветра и солнечной радиации под морозом) и высоким уровням влажности

в почве зимой.

В странах с суровыми зимами, таких как Исландия , Германия и дальше на восток Европы, селекционеры занимаются селекцией на устойчивость к морозам, постоянному снежному покрову, морозно-засухе (высыхание от ветра и солнечной радиации под морозом) и высоким уровням влажности. в почве зимой.

Дерзкий сирота

Мама Ивана Владимировича умерла, когда мальчику было всего четыре года. Его воспитывал отец, и Иван уже в восемь лет знал все сорта яблонь в семейном саду, умел делать окулировску (прививку глазком), копулировску (прививку черенком) и аблакировку (привой соседних растений) фруктовых деревьев.

Затем отец заболел и отошёл от дел, имение было заложено, а мальчика передали на воспитание тётушке. Иван был старшеклассником, когда его исключили из гимназии с формулировкой «за непочтительность к начальству». В литературе упоминаются две причины этого происшествия. Родственники вспоминали, что директор гимназии хотел получить взятку от тётушки Ивана Владимировича, но семья отказалась платить. Сам же Мичурин в воспоминаниях указывал другую причину: зимой в сильный мороз он не снял шапку, встретив директора на улице.

Мичурин в пятилетнем возрасте в костюме казачка

Какова бы не была причина, факт остается фактом: сразу после исключения из гимназии – в шестнадцать лет – Иван Владимирович устроился работать конторщиком железнодорожной станции Рязанской железной дороги. Через два года его перевели на должность товарного кассира, а затем – и помощником начальника станции города Козлов.

Вклад Н.И. Вавилова в развитие селекции

Селекция — это комплексная наука, теоретической основой которой является генетика.

Основоположником теоретической селекции является Н.И. Вавилов, который и определил основные задачи этой науки. 

Н.И. Вавилов

с 1924 и по 1939 годы Н.И. Вавилов организовал 180 экспедиций с целью изучения многообразия и географического распространения культурных растений. В ходе экспедиций было собрано более 250 000 образцов растений из различных регионов земного шара, которые до сих пор используются в качестве исходного материала для выведения новых сортов растений. Экспедиции позволили Вавилову выявить мировые очаги (центры происхождения) культурных растений.

Советский ботаник Николай Вавилов на основе теоретической базы генетики обосновал практические основы селекции. Он много путешествовал и собирал семена редких и продуктивных растений в разных уголках земного шара. Результатом стало создание уникальной коллекции семян – база для получения новых сортов культурных растений.

Важным открытием Н.И. Вавилова стали центры происхождения культурных растений. Данные ученый собирал и систематизировал после экспедиций по регионам мира. Идеи о существовании регионов или областей, где выведены культурные растения далекими предками, были выдвинуты Ч. Дарвином. Он утверждал, что остатки окультуренных форм во всем генетическом разнообразии сохранились в диком виде. Николай Вавилов поддержал и доказал верные выводы, сделанные Ч. Дарвином. Проведя практические исследования, он выделил 7 центров происхождения культурных растений.

Медицина и биотехнологии

Общим в значении генетики для селекции и медицины является то, что в обоих случаях наука позволяет изучить наследственность организмов, проявляющийся у них иммунитет. Такие знания важны для борьбы с возбудителями болезней.

Изучение генетики в области медицины позволяет:

• предотвратить рождение детей с генетическими отклонениями;
• провести профилактику и лечение наследственных патологий;
• изучить влияние окружающей среды на наследственность.

Для этого применяются такие методы:

• генеалогический – изучение семейного древа;
• близнецовый – сопоставление близнецовой пары;
• цитогенетический – исследование хромосом;
• биохимический – позволяет выявить мутантные аллеи в ДНК;
• дерматоглифический – анализ кожного рисунка;
• моделирование и другие.

Современные исследования выявили примерно 2 тысячи болезней, передающихся по наследству. В основном это психические расстройства. Изучение генетики и проведение селекции микроорганизмов позволяют снизить уровень заболеваемости среди населения.

Достижения генетики и селекции в биотехнологии позволяют использовать биологические системы (прокариоты, грибы и водоросли) в науке, промышленном производстве, медицине, сельском хозяйстве. Знания о генетике дают новые возможности для развития таких технологий: энерго и ресурсосберегающие, безотходные, наукоемкие, безопасные. В биотехнологии применяются такие методы: клеточная и хромосомная селекция, генная инженерия.

Генетика и селекция – науки, которые неразрывно связаны. Селекционная работа во многом зависит от генетического разнообразия исходного числа организмов. Именно эти науки предоставляют знания для развития сельского хозяйства, медицины, промышленности и других сфер человеческой жизни.

3.

Пётр Капица
Советский физик, инженер и новатор. Специалист в области физики низких температур. В 1934 году ученый создал установку по получению гелия в жидком состоянии за короткие сроки.

Капица открыл явление сверхтекучести веществ, изучал электронику больших мощностей. Его фундаментальные открытия легли в основу многих теоретических и практических работ.

Учёного знали не только в Советском Союзе, но и за рубежом. Он входил в состав Академии наук СССР, Национальной академии наук США и Лондонского королевского сообщества. На протяжении всей жизни ученый выступал за всемирное сотрудничество. Он хотел, чтобы русские и американские умы обменивались знаниями.

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.