- Методы выведения новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов
- Содержание:
- Выведение новых пород животных
- Выведение новых пород животных
- Как влияет выведение новых пород животных на развитие врожденных дефектов и дисфункций?
- Инбридинг животных
- Лигры, мопсы и неудачные опыты: как выводят новые породы животных и зачем человечеству селекция
- Человек играет в бога
- Нужна ли обществу гибридизация животных?
- Провальные эксперименты и реакция зоозащитников
- Самые необычные гибридные животные
Методы выведения новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов
Содержание:
Селекционная работа ведется по следующей схеме: создается желаемая модель сорта или породы, происходит подбор методов для работы, начинается планомерная деятельность по реализации задуманного.
При проведении селекционных экспериментов учитывают следующие факторы:
- наличие богатого исходного материала (породы, сорта), предназначенного для исследований;
- роль среды (модификационная изменчивость) в развитии признаков;
- законы наследования признаков;
- формы искусственного отбора.
Современная селекция, помимо гибридизации и искусственного отбора, использует в работе искусственный мутагенез или получение мутаций при воздействии на организм физических или химических агентов. Метод не всегда дает положительные результаты, поскольку полезные генные или геномные мутации возникают не так часто. Редко закрепляются в последующих поколениях, если не затрагивают ядерный геном. Полезные мутации у растений передаются и сохраняются с помощью вегетативного размножения.
В плодоводстве «работают» методы И.В. Мичурина. Он использовал приемы воспитания сеянцев, влияя на них с помощью факторов внешней среды:
- Метод ментора. В крону гибридного дерева делается прививка саженца, который передает гибриду полезные свойства. Или наоборот – гибрид с заложенными свойствами прививается на подвой-дичок.
- Метод вегетативного сближения. Проводится ранняя прививка одного вида растения на другой вид. В новом растении происходят биохимические и тканевые изменения. Пыльцевые трубки прорастают в пестик материнского растения. Происходит оплодотворение видов, которые не скрещиваются традиционным путем.
- Метод посредника. Используется, когда виды А и В не скрещиваются. Вначале проводят гибридизацию В и С (посредника), а затем полученный гибрид скрещивают с А.
- Метод опыления смесью пыльцы разных видов. Помогает прорастанию пыльцевых трубок в пестик цветка, что в ряде случаев приводит к оплодотворению.
На заметку: И.В. Мичурин вывел много сортов, которые гетерозиготны. Чтобы не утратились полезные признаки, он размножал их вегетативным путем. Занимался зимостойкостью растительных культур и «проложил путь на север» для винограда, абрикоса, черешни, яблок.
Селекция животных строится по другому принципу, с учетом физиологических особенностей. Применяют инбридинг (создание чистых линий) и аутбридинг (эффект гетерозиса). Сложность селекционной работы с животными состоит в том, что у одного пола невозможно проследить развитие заложенных качеств (у быков – молочность, у петухов – яйценоскость). Производители выводят «пробных потомков», у которых сложно прогнозировать необходимые качества.
Особенности селекционной работы с животными
На заметку: Чтобы получить значительное количество потомков и выбрать из вариативного ряда подходящие формы, применяют искусственное осеменение и искусственное оплодотворение в пробирке, с пересадкой зиготы в матку суррогатной матери.
Проводится селекция микроорганизмов, которые используются в получении продуктов, очистке сточных вод, получении лекарственных препаратов, борьбе с вредителями и в других сферах человеческой деятельности.
Жизнедеятельность микроорганизмов протекает по особому пути и метод гибридизации к ним неприменим. В селекции микроорганизмов результаты дает искусственный мутагенез. Клетки чувствительны к физическому и химическому воздействию. В ходе изменения генотипа происходят разные мутации, среди которых выбираются те, которые способны послужить на благо человека.
Искусственное скрещивание штаммов возможно с помощью бактериофагов, которые попадая в клетки разных бактерий «случайно» захватывают чужую наследственную информацию. Таким путем получены штаммы грибов, способных продуцировать антибиотики и витамины
Источник
Выведение новых пород животных
Результаты про выведение новых пород животных в нашем материале. Когда началось одомашнивание животных, человек перенял у природы многие ее решения по тому, каких животных лучше использовать для разведения. Без сомнения, на этом пути человечество преуспело, выбирая самых сильных и здоровых особей.
Однако часто выбор домашних животных ограничивался уникальной внешностью или необычным поведением, которое привлекало или подходило для определенных целей, например:
- лошади с толстыми и мускулистыми ногами были незаменимы для перевозки тяжелых грузов;
- миниатюрные собачки служили неразлучными компаньонами;
- бесхвостые кошки были просто новым писком моды.
Близкородственное скрещивание создало новые разновидности пород, никогда не существовавшие ранее.
Выведение новых пород животных
Первыми одомашненными животными были собаки, и случилось это приблизительно, от 10000 до 20000 лет назад, когда волки стали жить рядом с людьми. На протяжении тысяч поколений люди выводили породы собак любого размера и для любой цели.
Со структурой общественных отношений в стае и инстинктами, подобным человеческим, собаки верно служили и служат нам в качестве охотников, пастухов, упряжных или сторожевых собак, поводырей, религиозных символов, личных компаньонов и даже, в некоторых странах, являются источниками питания.
Кошки, наоборот, стали последними одомашненными животными. Они не удержались от соблазна полакомиться большим количеством мышей в хлебных амбарах Древнего Египта, и остались в этой культуре символами религиозного поклонения.
Поскольку кошки практически не поддаются дрессировке, их не разводили для иных целей, кроме как для дружеского общения. Природный талант ловить мышей сделал их желанными постояльцами в домах во всем мире.
Пролистайте книгу с иллюстрациями пород собак и кошек, и вы увидите две разные истории про выведение новых пород животных. Размер, форма и текстура шерсти у пород собак разнообразнее, чем у пород кошек.
Разница во внешности некоторых современных собак и их диких предков особенно разительна по сравнению с относительно незначительными изменениями у кошек.
Безусловно, большее вмешательство в естественный отбор собак объясняет тот факт, что, согласно клиническому исследованию врожденных пороков развития у кошек, коров, собак и лошадей, максимальное количество пороков развития было замечено именно у них.
Кошки имели наименьший показатель, несмотря на их большую чувствительность к химическим и другим веществам, вызывающим врожденные патологии.
Как влияет выведение новых пород животных на развитие врожденных дефектов и дисфункций?
Важным фактором в выведении новых пород является неотения или, другими словами, возвращение к более примитивным или неразвитым характеристикам, которые наблюдались в более ранних породах или присущи незрелым щенкам или котятам.
Это могут быть короткие конечности или морды, шелковистая шерсть, свисающие уши или склонность к лаю (взрослые волки лают редко).
Следовательно, многие характерные особенности. привлекающие нас у чистокровных животных, на самом деле являются результатом физической или психологической задержки развития. Желаемая характерная особенность породы зачастую приобретается за счет нарушения или потери функции.
Например, выведение собак с короткой мордой (верхней челюстью) не прошло безболезненно для бульдогов, боксеров и терьеров. Гены, отвечающие за образование их зубов и мягкого неба (которое отделяет полость рта от горла), продолжают формировать их такими же, как для обычной морды.
Поэтому скученные зубы растут кривыми и выпирают по сторонам, а мягкое небо нависает так глубого вниз гортани, что угроза удушья у этих пород существует до сих пор.
Инбридинг животных
Инбридинг (близкородственное скрещивание) добавляет проблем. Чтобы закрепить определенную характеристику в породе (то есть, чтобы она воспроизводилась из поколения в поколение), скрещивают отобранных братьев и сестер или родителя с отпрыском.
Такое интенсивно повторяющееся скрещивание гарантирует закрепление в породе определенной характеристики, но, с другой стороны, закрепляет навсегда отрицательные последствия этого процесса, такие как ослабленный иммунитет, умственная отсталость, врожденные пороки развития и наследственные болезни, включающие гемофилию или глухоту.
Беда сопутствует и выведению пород для удовлетворения требований рынка. В период 1920-х годов популярность сиамских кошек была так велика, что разводчики, не задумываясь, скрещивали братьев и сестер, родителей с отпрысками, чтобы удовлетворить спрос.
Потомство, родившееся в результате, так ослабило породу, что она почти полностью вымерла. Отрезвленные этим примером, заводчики стали осторожнее относиться к селекции. Многие породы собак, например такие как колли, кокер-спаниель, бигль и немецкая овчарка, также пострадали на волне популярности.
Особенно неутешительна проблема наследственных заболеваний. Животные проходят через ненужные страдания, так как обычно их разведением занимаются ради финансовой выгоды или для выведения характерной особенности породы.
Эта новая особенность может быть просто «милой» или необычной (маленькая и широкая морда, удлиненная морда, кудрявая или шелковистая шерсть, отсутствие шерсти, покрытая складками кожа, свисающие уши или отсутствие хвоста), или полезной (короткие конечности, чтобы забираться в нору и вытаскивать добычу, или тяжелый вес для участия в боях или охране).
Вопрос, будет ли животное иметь удобный, хорошо приспосабливающийся, здоровый организм, редко принимается во внимание.
И создается впечатление, что людей абсолютно не волнует высокий показатель рождаемости животных с врожденными пороками развития.
Людей небезосновательно тревожит статистика, по которой один ребенок на тысячу рождается с аномалиями, но многие разводчики равнодушно относятся к статистике, согласно которой от 10 до 25 процентов щенят или котят появляются на свет с дефектами.
Чаще всего страдают от наследственных заболеваний самые многочисленные и малочисленные породы.
Выведение собак, внешность которых не похожа на древних прародичей — волков, привело к развитию проблем у таких пород, как бульдог, чихуа-хуа и других, которые имеют маленький, узкий таз, из-за чего многим из них при родах зачастую требуется кесарево сечение.
Большие собаки, такие как сенбернар и немецкий дог, известны своими проблемами опорно-двигательного аппарата и недолгой продолжительностью жизни. Породы собак с очень маленькими носами и челюстями (бульдоги, пекинесы, боксеры и бостон-терьеры) как правило страдают от болезней дыхательной системы.
Как и следовало ожидать, собаки, выведенные с короткими конечностями (таксы и бассет-хаунды), страдают от деформации позвоночника. Говоря о кошках, выведение бесхвостой породы манке привело к рождению котят с серьезными нарушениями мочеполовой системы.
Вопрос этики затрагивает производство бесчисленного количества потомства для удовлетворения спроса у людей, стремящихся получить чистокровное животное.
В то же время миллионы полукровок, которые могли бы стать отличными питомцами, бегают беспризорными.
До 75 процентов собак и кошек, рождаемых ежегодно, погибают в результате аварий, голода или эвтаназии, так как не могут найти хозяев.
Однако выбор нечистокровного питомца в местном приюте для собак не всегда уменьшает риск приобретения животного с проблемами развития, так как зачастую выбирается собака или кошка, вызывающая особое сочувствие, например со странным цветом глаз или обвислыми ушами и грустными глазами или маленькой, вдавленной детской мордочкой.
Иногда животное поселяется в доме и в наших сердцах (как глухая белая бездомная кошка, забредшая к нам), и мы принимаем его таким, какое оно есть. Однако в наших силах по крайней мере не допускать, чтобы у больного или с какими-либо отклонениями животного рождалось потомство.
Выведение новых пород животных продолжается и в 21 веке.
Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц.сетях:
Источник
Лигры, мопсы и неудачные опыты: как выводят новые породы животных и зачем человечеству селекция
Мы каждый раз умиляемся, глядя на фото и видео с животными. Человек относится к ним как к меньшим братьям, но несколько тысяч лет назад невозможно было представить, чтобы предок современного чихуахуа выполнял бы роль украшения. Нынешний союз людей и животных — результат селекции, многолетних наблюдений и экспериментов. Но к чему в итоге привел этот подход и насколько гуманно разведение новых пород и подчинение живых существ своей воле? Наша редакция решила изучить феномен селекции со всех сторон.
Человек играет в бога
Человек поражает своей изобретательностью, границы нашего потенциала и фантазии установить невозможно. Уже свершившиеся события до сих пор воспринимаются как сюжет фантастического фильма. Так, в 1996 году в Шотландии впервые клонировали млекопитающее — овечку Долли. Она появилась на свет путем пересадки ядра соматической клетки в цитоплазму яйцеклетки. Долли была полной копией овцы-донора и, несмотря на то, что прожила вдвое меньше положенного, дала миру здоровое потомство.
До 16-17 веков отбор происходил не методично, лишь несколько сотен лет назад люди начали подходить к вопросу более осмысленно, скрещивая особей с наиболее полезными качествами. Так были выведены мулы и другие животные, приносящие пользу в сельском хозяйстве. Их появлению мир обязан Роберту Бэквеллу, британскому агроному, основавшему селективное разведение животных в 18 веке во время второй сельскохозяйственной революции. Результаты работ были ошеломительны: эксперименты со скрещиванием увеличили средний вес быков в промежуток с 1700 года по 1786 вдвое — со 168 килограмм до 381. Особая гордость Бэквелла — овцы, которых отправляли на продажу в Австралию и Северную Америку. С тех пор селекция затронула практически все виды животных и растений.
Нужна ли обществу гибридизация животных?
Скрещивание не самый трудный для понимания процесс — обладая минимальными знаниями по биологии, его можно осмыслить. Итак, для удачной гибридизации селекционеры используют животных с похожими характеристиками в пределах одного или двух недалеких друг от друга видов. Подобное спаривание — вполне нормальный процесс даже для дикой природы. Однако человек обратил естественный ход в свою пользу: скрещивая разных животных, селекционеры получают особь, вбирающую лучшие качества отца и матери, что впоследствии передается потомству. Возьмем самый яркий пример — скрещивание самца осла и самки лошади — мула. Они меньше лошадей, но сильнее ослов, что делает их полезными в качестве вьючных животных.
В диких условиях гибридизация происходит чаще всего из-за нехватки пар среди некоторых видов животных. Ученые видели, что это произошло с двумя видами антилоп в южной части Африки. Браконьеры уничтожили часть представителей популяции гигантских антилоп соболя и антилопы раяна. Позже два вида спаривались друг с другом, подарив миру новых особей.
Ученые не пришли к единому мнению по поводу того, является ли гибридизация безобидным процессом. Среди некоторых специалистов бытует мнение, что в ходе процесса два вида животных могут слиться в один, что нарушит биологическое разнообразие.
Провальные эксперименты и реакция зоозащитников
Фактор скрещивания лучших с лучшими заложен в основе селективной деятельности, например, заводчики собак всегда будут искать для своего питомца партнера с самой лучшей родословной. Тем не менее не все результаты гибридизации и скрещивания приводят к появлению сильных животных. Очевидно, что условные мопсы и чихуахуа не обладают лучшими качествами своих предков и были выведены в качестве декоративных.
Также селекционерам не всегда гарантированы удачные гибриды. Некоторые животные появляются с отклонениями. Так, выведенные бихевиористкой Тэмпл Грандин петухи не знали, как выполнять типичные танцы ухаживания, что привело к смертям среди особей женского пола. Советская попытка развести лабораторных крыс с более высоким интеллектом привела к случаям невроза, достаточно серьезным, чтобы сделать животных неспособными решать любые проблемы. Ситуацию удалось исправить только с помощью внушительных доз феназепама.
Но оправдано ли возмущение зоозащитников или селекция и скрещивание — гуманный и естественный процесс? Это философский вопрос, на который каждый вправе ответить сам. Противники гибридизации заявляют о том, что животные — живые существа, а значит, ничем не отличаются от нас. Противники этого мнения трубят об интеллектуальных особенностях зверей, не дающих им право считаться равными с человеком. Впрочем, уже сейчас во многих странах мира есть законы, запрещающие опыты над животными, — возможно, что в будущем подобная судьба коснется и селекционную деятельность.
Самые необычные гибридные животные
Селекционеры за века своей деятельности вывели тысячи различных животных, некоторые из них отличаются не только физическими и поведенческими характеристиками, но и внешними данными. Одним из самых удивительных гибридов считают лигра — гибрид льва и тигрицы. Из всех ныне существующих видов кошек лигр — самый крупный. Лигры любят плавать, что характерно для тигров, и очень общительны, как львы. Эти животные существуют только в неволе, потому что среды обитания родительских видов не пересекаются в дикой природе.
Среди заводчиков с недавних пор популярна порода кошек саванна — гибрид домашней кошки и сервала. Саванны гораздо более социальны, чем типичные домашние кошки, и их часто сравнивают с собаками в их преданности. Их можно научить ходить на поводке и даже научить играть за них.
Кама, как и мул, стала невероятно популярной из-за своей практической пользы. Это гибрид верблюда мужского пола и женской ламы. Первая особь родилась 14 января 1998 года. Цель состояла в том, чтобы создать животное с размером и силой верблюда, но с активным темпераментом и густой длинной шерстью ламы.
Природа тоже любит удивлять: зеброид — помесь зебры и обычной лошади, чаще всего встречается в дикой природе. Но в некоторых странах эти гибриды используются в качестве вьючных животных, несмотря на то, что их трудно приручить.
К слову, японские ученые решили пойти дальше и в прошлом году разрешили проводить селекционные опыты с эмбрионами человека и животного. Вряд ли через 300 лет по улицам будут ходить антропоморфные лошади, ящерицы и другие существа. Некоторые биоэтики обеспокоены тем, что клетки человека могут выходить за пределы развития целевого органа, перемещаться в мозг развивающегося животного и потенциально влиять на его познание. Впрочем, подобный итог вряд ли возможен.
А как ты относишься к межвидовому скрещиванию с этической точки зрения?
Источник