Методи селекції рослин

Селекцією рослин називається наука, що вивчає способи створення нових та удосконалення наявних сортів культурних рослин із важливими в практиці ознаками. Розрізняють декілька основних методів селекції: відбір, гібридизація, мутагенез і поліплоїдія.

Штучний відбір - основа селекційного процесу. У комплексі з генетичними методиками відбір дає можливість створювати сорти рослин із заздалегідь зумовленими особливостями. Відбір може бути масовим та індивідуальним.

Масовий відбір являє собою виділення ряду рослин за зовнішніми ознаками без перевірки їх генотипу. Хороші результати в даному випадку відзначаються при високому коефіцієнті успадкування потрібних властивостей. Даний вид відбору ефективний відносно якісних особливостей, контрольованих одним або кількома генами, і рідко дає позитивні результати щодо полігенних якостей з низьким коефіцієнтом успадкування. У цьому випадку затребуваний індивідуальний (методичний) відбір.

При проведенні індивідуального відбору (за генотипом) оцінюють потомство кожної окремо взятої рослини в ряду кількох поколінь з урахуванням контролю особливостей, важливих для селекціонера. Згодом залишають тільки ті екземпляри рослин, які дали максимальну кількість нащадків із цінними якостями. Завдяки цьому, стає можливим оцінювати спадкові властивості окремо взятих особин і здатність передавати їх наступним поколінням.

Більш ефективною вважається методика поєднання відбору з деякими видами схрещування (гібридизації). Всі методи гібридизації можна поділити на аутбридинг (неродинне, або міжсортове схрещування) і інбридинг (близькоспоріднене, або внутрішньосортове схрещування). Інбридинг аналогічний самозапиленню у рослин, що призводить до збільшення гомозиготності. Для так званих чистих ліній рослин характерна не тільки наявність цінних ознак, але і понижена життєздатність, що обумовлено переходом у гомозиготний стан всіх шкідливих рецесивних мутацій. Якщо чисті лінії продовжувати схрещувати між собою, то з'являється ефект гетерозису. Завдяки аутбридингу, всередині одного сорту підтримуються цінні властивості і поліпшуються в наступних поколіннях гібридів за рахунок підвищення рівня гетерозиготності нащадків і гетерогенності популяції.

Селекціонерами часто застосовується метод поліплоїдії і віддаленої гібридизації при створенні нових сортів рослин, зокрема метод автополіплоїдії. У ході цього процесу відбувається збільшення розмірів клітин через збільшення кількості хромосом. Також підвищується стійкість рослин до впливу шкідливих мікробів (вірусів, бактерій, грибків), несприятливих фізичних і хімічних факторів. Доведено, що поліплоїдні організми є більш життєздатними, ніж диплоїдні. 80% нині існуючих культурних рослин є поліплоїдними. До них відносяться зернові культури, овочеві та плодово-ягідні, лікарські, технічні і декоративні рослини, що дають великі врожаї, в порівнянні з диплоїдними аналогами.

В основі алло поліплоїдії лежить метод віддаленої гібридизації - схрещування екземплярів рослин, що належать до різних видів, іноді родів. Так, були отримані міжвидові гібриди-поліплоїди редьки і капусти, пшениці та жита, що мають високу врожайність, невибагливість і стійкість до багатьох шкідливих факторів і хвороб.

У селекції рослин часто застосовують спонтанні мутації. Так, при природній мутації єкземпляра жовтого люпину було отримано кілька сортів солодкого люпину, придатного в якості корму худоби, тоді як початковий вид, що містить алкалоїди, худоба не поїдала. Величезна кількість мутантів характерна для плодових культур. Вони описані як нові сорти або існують в гібридизації з іншими формами.

В даний час в багатьох наукових лабораторіях ряду країн проводяться роботи з отримання індукованих мутацій. Такі мутанти були виділені за допомогою впливу фізичних факторів (наприклад, рентгенівського випромінювання) у деяких злакових культур. Вони відрізняються рядом цінних властивостей: підвищеною врожайністю, збільшенням розміру насіння і ін.