§ 54. Cелекции, ее задачи и основные направления

Селекция (от лат. селекцио — отбор, выбор) — это наука о путях создания новых и улучшения уже существующих сортов культурных растений, пород домашних животных и штаммов микроорганизмов с ценными для практики признаками и свойствами (рис.).

Сортом, породой и штаммом называют устойчивую группу (популяцию) живых организмов, искусственно созданную человеком и имеющую определенные наследственные особенности. Все особи внутри породы, сорта и штамма имеют идентичные, наследственно закрепленные морфологические, физиолого-биохимические и хозяйственные признаки и свойства, а также однотипную реакцию на действие факторов внешней среды.

Возникновение селекции как науки связано с необходимостью решения такой жизненно важной проблемы всего человечества, как продовольственная проблема. Для ее решения нужно не только постоянно совершенствовать традиционные методы ведения сельского хозяйства (интенсивная обработка почвы, внесение оптимальных доз минеральных и органических удобрений, осуществление комплекса мер по сохранению и повышению плодородия почв и др.), но и использовать новые научные методы производства продуктов питания в условиях интенсивного земледелия.

Возможности увеличения продукции сельского хозяйства экстенсивным путем, т.е. путем увеличения посевных площадей, уже давно исчерпаны. Поэтому самым эффективным и наиболее экономически выгодным способом повышения продуктивности сельхозпроизводства является селекция высокопродуктивных форм живых организмов. Так называемую «зеленую революцию» в земледелии Мексики, Индии и ряда других стран совершило внедрение низкорослых (с высотой стебля 100—110 см), полукарликовых (80—100 см) и карликовых (60—80 см) сортов риса, пшеницы и т.д. Они характеризуются не только высокой устойчивостью к полеганию, но и высокой продуктивностью колоса, главным образом за счет повышенного количества в нем зерновок. В результате урожайность пшеницы в Мексике выросла в 2 раза.

Основными направлениями современной селекции являются: 1) высокая урожайность сортов растений, плодовитость и продуктивность пород животных; 2) качество продукции (например, вкус, внешний вид, лежкость плодов и овощей, химический состав зерна — содержание белка, клейковины, незаменимых аминокислот и др.); 3) физиологические свойства (скороспелость, устойчивость к болезням, вредителям и неблагоприятным климатическим условиям); 4) интенсивный путь развития (у растений — отзывчивость на удобрения, полив, а у животных — «оплата» корма и т. п.).

В ряде случаев селекция буквально достигла предела: есть породы кур, несущие яйца практически каждый день. Дальнейшая селекционная работа ведется в направлении «наивысшей оплаты корма» (т. е. создания пород, дающих наибольший выход продукции при наименьших затратах корма) с учетом уровня развития и индустриализации агропромышленного комплекса. Например, выведены породы кур, не снижающие продуктивности в условиях большой скученности животных на птицефабриках, сорта овощных культур, дающие высокие урожаи при выращивании в теплицах.

Современная селекция ведется с учетом потребности рынка сельскохозяйственной продукции и конкретных отраслей промышленного производства. Другими словами, проводится специализированная селекция. Например, для выпечки высококачественного хлеба с эластичным мякишем и хрустящей корочкой необходимы сильные (стекловидные) сорта мягкой пшеницы, с большим содержанием белка, упругой клейковиной, которой должно содержаться не менее 30%. Только в этом случае из 100 г зерна можно получить батон объемом 1000 см³, так как эластичная клейковина удерживает углекислый газ, выделяющийся при брожении. Для изготовления высших сортов печенья нужны хорошие мучнистые (слабые) сорта мягкой пшеницы, а макаронные изделия (рожки, вермишель, лапша и др.) вырабатываются из твердой пшеницы.

Ярким примером селекции с учетом потребностей рынка служит пушное звероводство. Например, при выращивании таких ценных зверьков, как норка, выдра, лиса и др., отбираются животные с таким генотипом, который наиболее соответствует постоянно меняющейся моде в отношении окраски и оттенков меха.

Успех работы селекционера в значительной мере зависит от правильности выбора исходного материала (видов, сортов, пород) для селекции, изучения его происхождения и эволюции, использования в селекционном процессе организмов с ценными признаками и свойствами. Поиск нужных форм ведется с учетом всего мирового генофонда в определенной последовательности. Прежде всего, используются местные формы с нужными признаками и свойствами, затем применяются методы интродукции и акклиматизации (т. е. привлекаются формы, произрастающие в других странах или в других климатических зонах) и, наконец, самые современные методы селекционной работы.

Для возможности использования различного исходного материала (редкие дикие формы, сорта, изъятые из производства и т.д.) создаются специализированные генетические банки данных. Ярким примером таких структур является коллекция Всероссийского института растениеводства имени Н.И.Вавилова (ВИР). В настоящее время коллекция института насчитывает более чем 213.000 образцов культурных растений и их диких сородичей по 2.539 разновидностям в пределах 304 видов 155 ботанических семейств, которые широко используются селекционерами разных стран как исходный материал для создания новых сортов зерновых, плодовых, овощных, технических, лекарственных и других культур.

Увеличение эффективности селекционной работы стало возможным в результате применения законов генетики. Генетике принадлежит определяющая роль в решении практически всех селекционных задач. Она помогает рационально планировать селекционный процесс с учетом особенностей наследования каждого конкретного признака. Достижения генетики, закон гомологических рядов наследственной изменчивости, применение тестов для ранней диагностики селекционной перспективности исходного материала, разработка методов экспериментального мутагенеза и отдаленной гибридизации в сочетании с полиплоидизацией, поиск методов управления процессами рекомбинации и эффективного отбора наиболее ценных генотипов с нужным комплексом признаком и свойств дали возможность расширить источники исходного материала для селекции.

Вместе с тем селекция опирается и на достижения других наук: систематики и географии растений и животных, цитологии, эмбриологии, биологии индивидуального развития, молекулярной биологии, физиологии и биохимии. Бурное развитие этих направлений естествознания открывает совершенно новые перспективы. Широкое использование в последние годы методов биотехнологии, культуры клеток и тканей позволили значительно ускорить селекционный процесс и поставить его на качественно новую основу. На сегодняшний день селекция уже вышла на уровень целенаправленного конструирования организмов с нужными признаками и свойствами.

1. Что такое селекция и каковы направления ее развития? 2. Что называют породой животных? 3. С учетом чего ведется селекционная работа? 4. Какое значение для селекции имеет исходный материал? 5. На достижения каких наук опирается современная селекция?