Генетические опыты Менделя 3 страница

Таблица 3

Типы изменчивости

Изменчивость
Наследственная	Ненаследственная
Генотипическая	Онтогенетическая	Модификационная

Все типы изменчивости имеют большое значение в жизни организмов. Изменчивость, т. е. способность организмов существовать в разных вариациях, в виде особей с разными свойствами, — один из важнейших факторов жизни, обеспечивающий приспособленность организмов (популяций и видов) к изменяющимся условиям существования и обусловливающий эволюцию видов.

1. Можно ли, улучшив условия кормления, превратить короткошерстных кошек в длинношерстных?

2*. Объясните роль нормы реакции в жизни особи и вида. 3. В каждой строке три термина определенным образом взаимосвязаны. Дайте их общую характеристику и определите четвертый термин, не имеющий к ним отношения.

• Модификационная, фенотипическая, мутационная, определенная (изменчивость).

• Онтогенетическая, наследственная, ненаследственная, адаптивная (изменчивость).

Лабораторная работа № 4 (см. Приложение, с. 231).

§ 26 Наследственные болезни, сцепленные с полом

Наследственных заболеваний и аномалий (уродств) в медицинской генетике насчитывается около 3000. Изучение и возможное предотвращение последствий генетических дефектов человека имеют очень большое значение для его сохранения как вида. В настоящее время около 4% новорожденных детей страдают от генетических дефектов. Считается, что примерно одна из 10 гамет человека несет ошибочную информацию, обусловленную мутацией. Гаметы с ошибками в генетическом материале становятся причиной выкидышей или мертворождений.

Все наследственные болезни можно подразделить на две большие группы: болезни, связанные с мутациями генов, и болезни, связанные с мутациями хромосом.

Генные болезни и аномалии. К ним относятся патологические состояния организма, которые возникают в результате мутации в каком-либо гене. Например, нарушение репликации ДНК приводит к изменению чередования пар нуклеотидов, что, в свою очередь, обусловливает «ошибки» метаболизма.

Многие врожденные (с которыми особь рождается на свет) аномалии и болезни вызываются нарушениями в генах, локализованных в Х- или Y-хромосоме. В этих случаях говорят о наследовании, сцепленном с полом. Например, такая аномалия, как дальтонизм (неспособность различать красный и зеленый цвета), вызывается геном, локализованным в Х-хромосоме.

У человека один из генов Х-хромосомы отвечает за цветовое зрение. Рецессивная аллель не обеспечивает развитие сетчатки глаза, нужной для различения красного и зеленого цветов. Мужчина, несущий такой рецессивный ген в своей Х-хромосоме, страдает дальтонизмом, т. е. различает желтый и синий цвета, но зеленый и красный ему кажутся одинаковыми. Дальтонизм не передается по мужской линии, так как свою Х-хромосому мужчины-дальтоники получают от матери, носителя дефектного гена (рис. 37). Женщина может быть дальтоником лишь в случае, когда отец — дальтоник, а мать — носитель этого рецессивного гена.

Сцепленно с полом (гены находятся в Х-хромосоме) наследуются также различные типы гемофилии, при которой кровь не свертывается и человек может погибнуть от потери крови даже при небольшой царапине или порезе.

Это заболевание встречается у мужчин, матери которых, будучи здоровыми являются носителями рецессивного гена гемофилии.

Установлено, что гемофилия вызывается рецессивным геном, расположенны/v в Х-хромосоме, поэтому женщины, гетерозиготные по данному гену, обладают нормальной свертываемостью крови. В браке со здоровым мужчиной (не гемофиликом! женщина передает половине своих сыновей Х-хромосому с геном нормальной свертываемости крови, а половине — Х-хромосому с геном гемофилии. Причем дочери имеют нормальную свертываемость крови, но половина из них могут быть носительницами гена гемофилии, что скажется в дальнейшем на потомках мужского пола.

Распространение гемофилии по наследству хорошо изучено среди потомков королевских семей Европы. Схема распространения гемофилии в этих семьях представлена на рисунке 38.

Хромосомные болезни. Этот тип наследственных заболеваний связан с изменениями числа или структуры хромосом. В большинстве случаев эти изменения не передаются от больных родителей, а возникают при нарушениях в расхождении хромосом во время мейоза, когда формируются гаметы, или при нарушениях митоза в зиготе на разных стадиях дробления.

Из хромосомных (аутосомных) заболеваний наиболее подробно изучена болезнь Дауна. Это заболевание связано с нерасхождением при делении 21-й хромосомы. В результате такой аномалии клетки эмбриона имеют 47 хромосом вместо обычных для человека 46. Хромосома-21 оказывается не в двойном, а в тройном количестве (трисомия).

Типичные признаки больных с синдромом Дауна — широкая переносица, раскосые глаза с особой складкой века, всегда открытый рот с большим языком, умственная отсталость. Около половины из них имеют пороки сердца. Болезнь Дауна встречается довольно часто. Однако у молодых матерей (до 25 лет) такие дети рождаются редко (0,03-0,04% новорожденных), а у женщин старше 40 лет почти 2% детей появляются на свет с синдромом Дауна.

Вследствие пониженного иммунитета такие больные не живут долго, поэтому они практически не встречаются среди взрослых людей. Больные обычно бесплодны, но известно несколько случаев, когда женщины с синдромом Дауна имели детей. Наряду с описанной трисомией по 21-й хромосоме бывает и моносомия по этой аутосоме (в хромосомном наборе 45 хромосом, 21-я — непарная). Это тоже тяжелое заболевание, новорожденные обычно нежизнеспособны. Вследствие нерасхождения женских половых хромосом образуются как моносомики (Х0), так и трисомики (XXX) и полисомики (XXXXY). Моносомия (Х0) связана с половым недоразвитием женщин. Для хромосомных болезней, развивающихся вследствие нарушений количества хромосом, в качестве сопутствующего симптома характерна умственная отсталость.

Некоторые генетические аномалии человека удается выявить еще на стадии раннего эмбрионального развития. Для этого применяют так называемую пренатальную (до рождения) диагностику (рис. 39). С помощью шприца получают 10-15 мл амниотической (околоплодной) жидкости, в которой находятся клетки плода. Путем центрифугирования ее разделяют на клетки, культивируемые затем на искусственной среде, и жидкость, где определяют соотношение продуктов обмена веществ, отражающее нормальное или патологическое состояние плода. Культивируемые эмбриональные клетки используют для определения числа хромосом и выявления возможных хромосомных аномалий.

Методами ранней диагностики можно определить более 100 хромосомных и генных аномалий уже в первые недели беременности. В некоторых случаях необходимо прервать беременность, в других проводится коррекция дефекта специальными препаратами. В будущем ученые надеются освоить методы замены дефектных генов нормальными, что позволит устранять причину болезни, а не только ее симптомы.

Наследственные болезни человека свидетельствуют о существенном воздействии мутаций на организм. Многие из них обусловлены внешними факторами и образом жизни человека. В настоящее время к факторам, вызывающим мутации (мутагенам), можно отнести наркотики, никотин, алкоголь, химические загрязнители воды, почвы и воздуха, радиоактивные отходы, пестициды, всевозможные пищевые добавки, лекарства, косметические средства, красители и другие вредные вещества. Их воздействием на организм объясняется повышение частоты опасных мутаций, в связи с чем одной из насущных проблем медицины становится обеспечение генетической безопасности человека.

1. Объясните различие молекулярных и хромосомных заболеваний. 2*. Каким образом факторы внешней среды вызывают наследственные болезни?

3. Выберите из предложенных число хромосом в диплоидной клетке человека с синдромом Дауна: а) 22; б) 23; в) 44; г) 47.

4*. Гены красно-зеленого дальтонизма и гемофилии расположены в Х-хромосоме. Объясните, почему эти аномалии чаще проявляются у мужчин.

Краткое содержание главы

Развитие генетики как науки связано с именем Г. Менделя. В опытах на горохе он вскрыл важнейшие закономерности наследования признаков организмов. Позже было доказано, что признаки определяются дискретными единицами — генами, передающимися потомству с половыми клетками родителей в процессе размножения. Поэтому каждый наследственный признак всегда определяется парой генов. Совокупность генов у организма — это генотип: он выражает задатки и определяет возможности развития признаков — фенотип.

Ген — это определенный участок ДНК. Гены могут быть представлены разными аллелями (вариантами состояния, формами гена) — доминантными и рецессивными. Доминантная аллель обычно маскирует рецессивную у гетерозиготного организма в первом гибридном поколении F₁ (закон единообразия), но та и другая аллели проявляются во втором гибридном поколении F₂в соотношении 3:1 (закон расщепления). Гены передаются потомству независимо (закон независимого наследования). Независимое наследование генов в полной мере осуществляется лишь в том случае, если гены находятся в разных хромосомах (закон сцепления генов).

Пол млекопитающих, в том числе и человека, обусловлен половыми хромосомами Х и Y.

Изменения в наследственном материале, вызванные различными причинами (кроссинговер в процессе мейоза, оплодотворение, мутации), обусловливают наследственную изменчивость и соответствующие изменения в проявлении тех или иных признаков организма. Изменчивость является важным фактором эволюции в природе, так как дает основной материал для естественного и искусственного отбора, селекции растений, животных и микроорганизмов.

Изменчивость — явление, противоположное наследственности. Различают следующие типы изменчивости: наследственную (генотипическую), ненаследственную (модификационную) и онтогенетическую (возрастную).

Наследственность определяет то, каким может стать организм, а изменчивость выявляет способность проявления признаков. Степень выраженности наследуемых признаков зависит от среды, проявляется в пределах нормы реакции, т. е. в определенной степени обусловлена генотипом организма.

Проверьте себя

1. Охарактеризуйте первый и второй законы Г. Менделя.

2. В чем сходство и различие третьего закона Г. Менделя и закона Т. Моргана?

3. Какова роль наследственности и изменчивости в живой природе?

4. Универсальны ли законы Г. Менделя и применимы ли они к человеку?

5. Охарактеризуйте зависимость между понятиями «ген», «аллель», «кроссинговер».

6. Что такое мутация? Когда и где происходят мутации?

7. Какие виды скрещивания изучал Г. Мендель?

8. В чем отличие сцепленного действия генов от множественного действия генов?

Проблемы для обсуждения

1. У человека рецессивный ген s определяет врожденную глухонемоту. Наследственно глухонемой мужчина женился на женщине с нормальным слухом. Их ребенок имеет нормальный слух. Определите генотип матери и ребенка.

2. У растений томата ген пурпурной окраски стеблей (А) доминирует над геном зеленой окраски (а), а ген красной окраски плодов (R) доминирует над геном желтой окраски (г). Если скрестить два растения томата, гетерозиготных по обоим признакам, то какой будет среди потомков доля растений:

а) с пурпурными стеблями и желтыми плодами;

б) с зелеными стеблями и красными плодами;

в) с пурпурными стеблями и красными плодами? Ответ объясните.

3. У некоторых людей клетки содержат только одну Х-хромосому (моносомики), но людей, обладающих только F-хромосомой, не существует. Объясните причину этого явления.

4. Можно ли считать продолжительность жизни человека наследуемым признаком?

5. Какие идеи генетики нашли отражение в мировоззрении людей?

Основные понятия

Генетика. Ген. Генотип. Фенотип. Доминантный признак. Рецессивный признак. Аллель. Мутация. Скрещивание. Сцепленное наследование. Хромосома, Х- и Y-хромосомы. Гибрид. Наследственность. Изменчивость. Норма реакции.

Глава 5

Основы селекции растений, животных и микроорганизмов

Изучив главу, вы сумеете:

• дать генетическое обоснование селекции новых организмов;

• объяснить значение неродственного и близкородственного скрещивания;

• охарактеризовать механизм создания гибридной ДНК у микроорганизмов;

• раскрыть основные особенности селекции растений, животных и микроорганизмов.

§ 27 Генетические основы селекции организмов

Все основные культурные растения и домашние животные сформировались в доисторический период. Культивирование растений и приручение животных позволяли обеспечить потребности людей в питании и одежде. Первые попытки одомашнивания животных и выращивания некоторых растений делались более 22 тыс. лет назад. На территории Средней Азии, Закавказья, юга России уже в каменном веке знали пшеницу. Находки археологов в Ираке (горный Курдистан) показывают, что в VII тысячелетии до н. э. здесь возделывали пшеницу — дикую однозернянку. X тысячелетие до н. э. считается началом истории культивирования многих растений и одомашнивания животных.

Домашние животные и культурные растения произошли от диких предков. Человек еще на заре своего становления приручал необходимых ему животных, собирал семена полезных растений и высевал их около своего жилища, обрабатывал землю, а для новых посевов отбирал лучшие семена и коренья. Такое воздействие со стороны человека на условия выращивания вызвало изменения животных и растений, в том числе мутационные. Длительный отбор растительных и животных организмов обусловил появление культурных форм с особыми свойствами, нужными человеку. Однако основная роль в эволюции культурных растений и домашних животных принадлежит мутациям, отбору и селекции — целенаправленному выведению новых сортов растений и пород животных с заданными человеком свойствами.

В настоящее время, учитывая рост населения Земли, требуется увеличение производства сельскохозяйственных продуктов. Решающая роль в выполнении этой задачи принадлежит селекции растений, животных и микроорганизмов.

Селекция — это наука, изучающая биологические основы и методы создания и улучшения пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.

Селекцией называют также отрасль сельскохозяйственного производства, занимающуюся (с опорой на законы генетики) практическим выведением новых сортов и гибридов культурных растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с нужными человеку свойствами.

Порода, сорт, штамм — это искусственно полученные популяции животных, растений, грибов, бактерий с нужными для человека признаками.

В настоящее время селекция ценных для человека организмов обогатилась достижениями генной и клеточной инженерии, а также биотехнологии. Роль селекции в обеспечении человека продуктами сельского хозяйства и микробиологического производства показана на рисунке 40.

Свойства живых организмов определяются их генотипом, подвергаются наследственной и модификационной изменчивости, поэтому развитие селекции базируется на законах генетики как науки о наследственности и изменчивости. В селекции на практике воплощаются закономерности передачи наследственности и изменчивости организмов.

Теоретической основой селекции является наука генетика, изучающая закономерности наследственности и изменчивости организмов.

Главными методами селекции выступают искусственный отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидия.

Искусственный отбор — это выбор человеком наиболее ценных для него особей животных и растений данного вида, породы или сорта для получения от них потомства с желательными свойствами. Теоретические основы этого метода заложены еще Ч. Дарвином, выделившим два направления в этом методе: бессознательный и методический (сознательный) искусственный отбор. Бессознательный отбор осуществляется с давних времен: люди отбирают по внешним признакам и размножают лучших, с их точки зрения, домашних животных и образцы культурных растений. Методический искусственный отбор предполагает целенаправленное создание новых форм культивируемых растений и животных с использованием методов селекции и различных технологий.

Искусственный отбор ведется человеком по отдельным, интересующим его признакам.

Благодаря искусственному отбору появились новые формы организмов, существенно отличающиеся от их предков — дикорастущих растений и диких животных. Это хорошо видно на примере початков кукурузы при сопоставлении предковых и современных сортов растений с необходимыми человеку признаками (рис. 41).

Гибридизация — это процесс создания гибридов из двух отличающихся по генотипу родительских организмов, размножающихся половым путем. В результате в ходе полового процесса наследственный материал двух организмов объединяется в одном.

Гибридизация может осуществляться в пределах одного вида между особями разных форм (внутривидовая гибридизация) или между особями разных видов (межвидовая, или отдаленная, гибридизация). Все созданные гибриды характеризуются гетерозиготностью по многим генам. При этом первое поколение гибридов (Fj) обычно характеризуется высокой жизнеспособностью, большей плодовитостью и более значительными размерами по сравнению с родительскими формами.

Явление превосходства первого поколения гибридов по ряду признаков и свойств над обеими родительскими формами называют гибридной мощью или гетерозисом (греч. heteroiosis — «изменение», «превращение»). Гетерозис часто приводит к значительному повышению продуктивности в животноводстве и урожайности в растениеводстве, поэтому широко используется в практике сельского хозяйства. В дальнейших поколениях при скрещивании гибридов между собой этот эффект мощности ослабевает и исчезает. Гибриды полученные путем отдаленной гибридизации, часто неплодовиты.

Ярким примером гетерозиса является мул — гибрид, полученный скрещиванием лошади с ослом. Эти крупные животные значительно сильнее и выносливее лошади. Мулы обычно используются для перевозки тяжелых грузов в трудных условиях, например в горах, на больших высотах. Своей окраской и формой тела они похожи на осла. Мулы как мужского, так и женского пола бесплодны.

Мутагенез (от лат. mutatio — «изменение» и греч. genesis — «происхождение») — это процесс возникновения наследственных изменений (мутаций) под влиянием различных физических и химических факторов (мутагенов). По характеру возникновения различают мутации естественные (спонтанные) и искусственные (индуцированные).

Мутагенез — один из основных методов в селекции.

Большинство мутаций, возникающих под влиянием мутагенов, вредны для организма, но некоторые улучшают его свойства, оказываются интересными для человека и используются в селекции при получении нужных ему форм.

Полиплоидия — наследственное изменение, характеризующееся многократным увеличением гаплоидного набора хромосом в клетках организма. Встречается преимущественно у растений и простейших. Большинство культурных растений полиплоидны, так как содержат более двух наборов хромосом.

Полиплоидия возникает в результате нарушения расхождения хромосом в митозе или мейозе под действием факторов внешней среды (ионизация, низкие температуры, химические вещества), встречается в природе и в экспериментах. Наблюдаются случаи умножения всего хромосомного набора в три, четыре и более раз. Организмы, имеющие такой набор хромосом в клетках, называют триплоидными, тетраплоидными, полиплоидными.

Полиплоидные растения можно получить искусственным путем, блокируя расхождение удвоившихся хромосом различными химическими веществами. Наиболее часто с этой целью применяют алкалоид колхицин, получаемый из растения безвременника (Colchicum autumnale).

Полиплоиды, т. е. особи с увеличенным количеством хромосом, часто характеризуются крупными размерами, устойчивостью к неблагоприятным условиям окружающей среды, повышенным содержанием ряда веществ, ценных в хозяйственном отношении. Поэтому полиплоидия как способ создания изменчивости организмов широко используется в селекции, особенно растений. В селекции животных этот метод не применяется, потому что полиплоидия обусловливает нарушение пропорций отдельных органов. Это неприемлемо для животных из-за затруднения их движения, нарушения регуляции работы органов и организма в целом.

1. Чем занимается селекция?

2. Охарактеризуйте главные методы селекции.

3*. В каждой строчке три термина определенным образом взаимосвязаны, имеют общую область применения. Дайте им характеристику и определите четвертый, не имеющий к ним отношения, термин.

а) Генетика, гибридизация, селекция, биотехнология.

б) Полиплоиды, мутации, мутагены, искусственный отбор.

в) Гибрид, штамм, сорт, гетерозис.

§ 28 Особенности селекции растений

В настоящее время выращивается более 3 тыс. видов пищевых, лекарственных, волокнистых, красильных, технических, эфиромасличных и декоративных растений. Почти все они ведут начало от дикорастущих предков.

Преобладающее число растений, возделываемых на полях, огородах и в садах разных областей земного шара, приобретало свой культурный облик под воздействием человека. Длительный искусственный отбор и целенаправленная работа селекционеров обеспечили создание культурных форм растений, значительно отличающихся от своих древних прародителей.

Например, фасоль обыкновенная (Phaseolus vulgaris) вошла в культуру стараниями аборигенов Центральной и Южной Америки. Это произошло путем одомашнивания вида фасоль аборигенная (Phaseolus aborigineus) — однолетней лианы, встречающейся в диком виде в лесах Мексики, Гватемалы и Венесуэлы и в настоящее время. У дикорастущей фасоли в плодах (бобах) образуется 2-3 крупных семени, тогда как у некоторых сортов культурной фасоли в плодах содержится 10-13 семян. То же наблюдается у многих зерновых растений. Так, у пшеницы в колосьях ее культурных сортов созревает в 2-3 раза больше зерновок, чем у дикорастущих форм. Но особенно большие различия наблюдаются в весе зерновок. 1000 семян дикорастущей пшеницы весят 5-6 г, тогда как 1000 семян культурной — 40-50 и даже 60 г. Селекционеры изменили не только количество семян, их вес, величину, но и запас питательных веществ (особенно количество и качество белков), всхожесть семян, а также размеры стебля, степень кущения, облиственности и другие свойства злаковых.

Однако есть и такие культурные растения, которые приобрели свои свойства в результате внезапной (спонтанной) мутации (т. е. ошибки при воспроизведении генетического материала под влиянием мутагенов), случайной гибридизации между видами или путем полиплоидии. Впоследствии с помощью отбора и целенаправленной гибридизации эти полезные для человека свойства были закреплены и размножены.

В создании новых форм культурных растений сочетается все разнообразие методов селекции. Основное значение в селекции культурных растений принадлежит мутациям, спонтанной и искусственной гибридизации между разными видами и полиплоидами.

Особенно широко в селекции растений используется полиплоидия. Большинство культурных растений на Земле являются полиплоидами.

Человечество питается в основном продуктами растительной полиплоидии. Углеводы в виде крахмалов и Сахаров дают нам гексаплоидные и тетраплоидные пшеницы, тетраплоидные виды картофеля, мультиплоидные формы сахарного тростника, триплоидная сахарная свекла, гексаплоидные культурные овсы и др.

Жители Южной Азии, Океании, Тропической Африки, Латинской Америки получают углеводы от полиплоидных батата и банана. Во всем мире потребляется огромное количество полиплоидов сливы, вишни, ананаса, абрикоса, винограда, триплоидов и тетраплоидов яблони и груши, октоплоидов земляники (т. е. клубники) и многих других видов и сортов фруктов и ягод.

Растительные белки дают полиплоиды риса, пшеницы, кукурузы, сорго. Жирные пищевые масла также в основном доставляют в наш организм полиплоидные культуры (арахис, подсолнечник, хлопчатник, рапс, маслина). Полиплоидные корма (люцерну, брюкву) используют в питании домашних животных.

До XX в. земледельцы использовали главным образом полиплоиды, возникшие естественным путем. Но с развитием генетики, когда стала проясняться сущность полиплоидии, начали успешно создавать полиплоидные сорта с нужными качествами, что значительно обогатило сортовое и, главное, качественное разнообразие культурных растений. В подавляющем большинстве случаев полиплоиды значительно превосходят исходные диплоидные растения по многим ценным для человека качествам.

Наиболее часто в селекции пищевых, технических, декоративных и других растений используется искусственная гибридизация с сопутствующим ей явлением гетерозиса. Имеется много примеров успешного получения продуктивных сортов в результате преодоления бесплодности гибридов отдаленной межвидовой гибридизации. Например, отечественный генетик Г.Д. Карпеченко в 1926 г. создал плодоносящий гибрид при скрещивании редьки и капусты, используя экспериментальную полиплоидию.

В 50-х гг. XX в. Н.В. Цицину удалось получить межродовой полиплоидный гибрид пшеницы с пыреем, на основе которого был создан новый сорт зернокормовой пшеницы, с большим урожаем зерна и с огромной укосной массой кормовой соломы. Сходным образом получен гибрид пшеницы с рожью, названный тритикале. С получением тритикале была решена одна из важнейших проблем в селекции пшеницы — создание сортов с высокой морозостойкостью.

Многие сортовые линии тритикале отличаются повышенной морозостойкостью, скороспелостью и хорошей прочной соломой, устойчивой к полеганию. Содержание белка в зерне и муке повышенное, хлебопекарные свойства в смеси с пшеничной мукой отличные. В настоящее время имеется много сортов тритикале в Швеции, Германии, Венгрии, Канаде, США, Японии и других странах. Там, как и в России, сорта тритикале хорошо растут на разных почвах.

На первом этапе селекции в нашей стране основным методом был отбор лучших сортов растений, которые выращивались в крестьянских хозяйствах. Так, из местных форм были выведены десятки сортов пшеницы, ржи, гречихи, гороха, лука и других культур с повышенной продуктивностью и урожайностью. Начиная с 20-х гг. XX в. постепенно увеличивалась доля новых сортов гибридного происхождения. Селекционеры совершенствовали технологию гибридизации, разрабатывали принципы подбора родительских пар, методы оценки гибридов и приемы отбора.

Эффективным оказался метод ступенчатой гибридизации, при которой повторно скрещивают ранние поколения гибрида с другими гибридами и сортами. В итоге получают сложный гибридный материал для дальнейшего отбора. Этим методом был получен ценнейший широко распространенный сейчас сорт яровой пшеницы Саратовская-29. П.П. Лукьяненко, используя для гибридизации географически и экологически отдаленные формы, получил один из лучших по продуктивности сорт озимой мягкой пшеницы — Безостая-1. Замечательные сорта озимой пшеницы создал В.Н. Ремесло (Мироновская-808, Юбилейная-50 и др.). Методами скрещивания и отбора B.C. Пустовойт вывел на Кубани ценный сорт подсолнечника, содержащий в семенах более 50% масла. До этого самые высокомасличные сорта подсолнечника содержали в семенах не более 30-32% масла. Методами внутривидовой и отдаленной гибридизации с помощью отбора селекционеры создали много морозоустойчивых сортов плодовых и ягодных культур, что позволило развивать садоводство в условиях севера, в районах рискованного земледелия.

1. Почему полиплоидия широко используется в селекции растений?

2*. Почему гетерозис не является методом селекции?

3*. Назовите известные вам местные сорта полевых и огородных культур.

§ 29 Центры многообразия и происхождения культурных растений

Успех селекционной работы во многом зависит от качества исходного материала, главным образом от его генетического разнообразия. Чем разнообразнее исходный материал для селекции, тем больше возможностей он предоставляет для гибридизации и отбора. Селекционеры, пользуясь биологическим, генетическим и экологическим разнообразием растительного мира, создали огромное количество различный сортов культурных растений.

Современные культурные растения выращивают одновременно в разных странах, на разных континентах. Однако каждое из этих растений имеет свою историческую родину — центр происхождения. Именно там находились или находятся и поныне дикорастущие предки культурного растения, там сформировались его генотип и фенотип.

Учение о центрах происхождения культурных растений создано выдающимся русским ученым Н.И. Вавиловым.

В 20-30-х гг. XX в. Н.И. Вавилов вместе с коллективом сотрудников Всесоюзного института растениеводства (ВИР), где многие годы он был директором, провел обследование культурной флоры планеты. Многочисленные экспедиции работали в Иране, Афганистане, Средиземноморье, Восточной Африке, Центральной Азии, Японии, Северной, Центральной и Южной Америке, в различных регионах нашей страны. Ученые исследовали около 1600 видов культурных растений с их сортовыми вариациями. Из экспедиций были привезены тысячи образцов семян различных культур. Они высевались в питомниках ВИРа, расположенных в разных экологических условиях и разных географических зонах нашей страны. Эти уникальные коллекции семян являлись и служат сейчас ценнейшим материалом для селекционной работы.