Підручник з Біології і екології (рівень стандарту). 11 клас. Задорожний - Нова програма

Застосування результатів біологічних досліджень у медицині, селекції та біотехнології

§ 44. Завдання та досягнення сучасної селекції

Які сорти яблук ви найчастіше споживаєте і чим вони різняться між собою? У чому різниця між дикою грушею і культурними сортами груш? Чому існує стільки порід собак? Які злакові рослини вирощують на території вашого регіону? Яких домашніх тварин розводять у господарствах у вашій місцевості?

Селекція як наука

Селекція — це наука про методи створення нових і вдосконалення існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів. Завдяки селекції вдалося отримати велику різноманітність форм одомашнених живих організмів.

Селекція виникла давно, ще в період, коли людина тільки почала опановувати землеробство та тваринництво. На перших етапах селекції наукові методи не застосовувалися, але це компенсувалося багатим практичним досвідом людей, які займалися цим усе життя, і значною тривалістю селекційного процесу.

Поступово сформувалися певні правила та прийоми селекції. Так, уже за часів Давньої Фінікії (більше трьох тисяч років тому) застосовувалися методи штучного запилення фінікових пальм (мал. 44.1). До XIX століття практика селекції, зокрема, містила складання родоводів у тварин цінних порід та планування пар для схрещування.

Мал. 44.1. Фінікова пальма — один із найперших об'єктів селекції

Інтенсивність роботи селекціонерів суттєво зросла після того, як виникла генетика. Саме тоді селекція отримала теоретичне підґрунтя для своєї роботи. Було встановлено характер успадкування багатьох ознак у культурних рослин і домашніх тварин. Почали практикувати індукований мутагенез, коли на рослини або тварин діяли хімічними чи радіаційними мутагенами, отримуючи велику кількість нових форм серед їхніх нащадків. А після встановлення структури ДНК розпочалася ера молекулярно-біологічних методів у селекції.

Залежно від об'єктів, із якими працюють селекціонери, виокремлюють кілька галузей селекції: тварин, рослин, мікроорганізмів тощо.

Завдання селекції

Дослідження селекції спрямовані на задоволення потреб життєдіяльності людини: отримання високоякісної сільськогосподарської продукції, зокрема продуктів харчування і технічних культур.

Основними завданнями селекції є:

• виведення сортів рослин із високою врожайністю;

• виведення порід тварин із високою продуктивністю;

• виведення стійких до захворювань та дії несприятливих факторів форм рослин і тварин;

• забезпечення адаптації сортів і порід до умов сучасного сільськогосподарського виробництва;

• зниження витрат на вирощування рослин і тварин.

Досягнення селекції

Результати роботи селекціонерів стали запорукою підвищення ефективності сільського господарства. Якщо у XIX столітті середня врожайність пшениці становила не більше 5-8 центнерів із гектара, то на початку XXI століття в країнах ЄС вона досягла 55 центнерів із гектара.

Саме завдяки копіткій селекційній роботі в середині XX століття у світовому сільському господарстві вдалося здійснити «Зелену революцію», результатом якої було значне підвищення у світі виробництва сільськогосподарської продукції. На той момент без такої революції було б неможливо забезпечити населення планети (яке стрімко зростало) достатньою кількістю продовольства.

Результатом селекційної роботи стало утворення тисяч сортів культурних рослин та десятків і сотень порід домашніх тварин.

Досягнення селекції деяких домашніх тварин

Вид

Кількість порід

Коза

665

Вівця

1385

Курка

1671

Качка

278

Гуска

205

Вид

Кількість порід

Собака

337

Кішка

58

Велика рогата худоба

1196

Кінь

828

Свиня

610

Досягнення селекції деяких культурних рослин

Вид

Кількість сортів

Яблуня

2500

Груша

3000

Манго

283

Вишня

1200

Огірок

7000

Вид

Кількість сортів

Рис

40000

Батат

7000

Томат

10000

Банан

1000

Перець чілі

6200

Наочним доказом ефективної роботи селекціонерів є зростання середньої врожайності сільськогосподарських культур у різних країнах (мал. 44.2, 44.3). У пшениці були два періоди різкого зростання — у середині XIX та в середині XX століть. У картоплі і кукурудзи також наявний значний приріст урожайності у 40-60-ті роки XX століття. Це було наслідком «Зеленої революції» і дуже добре засвідчує успіхи селекційної роботи, побудованої на технологіях класичної генетики.

Мал. 44.2. Зміни з часом урожайності пшениці у Великій Британії

Мал. 44.3. Зміни з часом урожайності кукурудзи в США

Ще одним досягненням селекції є покращення якісних показників одомашнених видів (мал. 44.4). Наприклад, якщо порівняти кавуни, зображені на картині XVIIстоліття (мал. 44.5), із сучасними кавунами, можна побачити, що чотириста років тому їстівної м'якоті в кавунах було дуже мало. Шкірка в них була товстою, а насіння чимало. Сучасні кавуни їсти набагато приємніше і зручніше завдяки наполегливій праці селекціонерів.

Мал. 44.4. Плоди дикого банана містять багато насінин, менші за розміром і не такі смачні

Мал. 44.5. Фрагмент картини Джованні Станкі «Натюрморт із кавунами» (близько 1645-1672 рр.)

• На сьогодні картопля і соняшник є важливими харчовими рослинами. Але в той період, коли вони потрапили в Європу з Америки, їх не використовували в їжу. Обидві ці культури спочатку були декоративними рослинами.

• Перші одомашнені свині потрапили в Європу з Близького Сходу і походили з Азії. Але протягом приблизно 500 років ці свині були витіснені одомашненими формами європейського кабана. І до початку нашої ери всі свині Європи були вже місцевого походження. Лише 300-400 років тому в Європу знову почали завозити свиней з Азії і використовувати їх для схрещувань із місцевими породами.

Отже, тепер ви знаєте

1. Що таке селекція? 2. Коли людина розпочала роботу із селекції культурних рослин? 3. Як пов'язані між собою генетика і селекція? 4. Які основні завдання селекції? 5. Що таке «Зелена революція», що вона дала людству? Які основні досягнення селекції на сьогодні?

Запитання та завдання

6*. Складіть перелік сортів однієї з культурних рослин, які вирощують у вашій місцевості. 7*. Які селекційні установи існують у вашому регіоні й селекцією яких культур вони займаються?

Селекція в Україні

Установи

Інститут овочівництва і баштанництва Національної академії аграрних наук України

Інститут засновано в 1947 році. Розташований у с. Селекційне (Харківський район, Харківська область).

Основні напрями діяльності: створення високоякісних і стійких проти шкідників, хвороб і абіотичних факторів сортів і гібридів овочевих та баштанних культур для відкритого і закритого ґрунту, удосконалення технологій їх вирощування та створення генетичного банку овочевих і баштанних рослин.

Національний науковий центр «Інститут виноградарства і виноробства ім. В. Є. Таїрова» Національної академії аграрних наук України

Інститут засновано в 1905 році. Розташований у смт Таїрове (Одеська область).

Основні напрями діяльності: створення високоякісних сортів винограду, удосконалення технологій їх вирощування, забезпечення виноградарських господарств якісним посадковим матеріалом, розробка та вдосконалення технологій виноробства.

Інститут олійних культур Національної академії аграрних наук України

Інститут засновано в 1977 році. Розташований у с. Сонячне (Запорізький район, Запорізька область).

Основні напрями діяльності: створення нових сортів олійних культур (соняшника, рицини, сої тощо), розробка та вдосконалення технології їх вирощування, захист олійних культур від захворювань та шкідників, удосконалення прийомів насінництва олійних культур.

Інститут картоплярства Національної академії аграрних наук України

Інститут засновано в 1933 році. Розташований у смт Немішаєве (Бородянський район, Київська область).

Основні напрями діяльності: створення високоякісних сортів картоплі, удосконалення технологій їх вирощування, насінництво, оздоровлення та прискорене вирощування посадкового матеріалу, діагностика ураження патогенами.

Інститут кормів та сільського господарства Поділля Національної академії аграрних наук України

Інститут засновано в 1973 році. Розташований у м. Вінниця.

Основні напрями діяльності: створення нових сортів і гібридів кормових, зернобобових та інших культур, розробка та вдосконалення технології їх вирощування, захист кормових культур від захворювання та шкідників, удосконалення прийомів насінництва кормових, зернобобових та інших культур.

Учені-селекціонери

Алексєєва Олена Семенівна (1926-2006)

Видатна українська вчена. Докторка сільськогосподарських наук, професорка. Заслужена діячка науки і техніки України. Нагороджена орденом Трудового Червоного Прапора та медалями.

Працювала в галузі селекції гречки. Створила світову колекцію генофонду гречки в Україні. Є засновником наукової школи вчених із селекції, насінництва та технології вирощування гречки. За участі О. С. Алексєєвої засновано Тернопільську науково-виробничу систему «Гречка», виведено й передано на сортовипробування 30 сортів гречки, 12 із яких районовано. Авторка понад 350 наукових праць.

Бордонос Марія Григорівна (1907-1997)

Видатна українська вчена. Кандидатка біологічних наук, старша наукова співробітниця. Працювала в галузі селекції цукрового буряка. Великою заслугою М. Г. Бордонос є створення нової форми рослини — однонасіннєвого цукрового буряка. Під час політичного переслідування генетики в Радянському Союзі на кілька років була відсторонена від роботи. Авторка понад 20 наукових праць.

Ремесло Василь Миколайович (1907-1983)

Видатний український учений. Доктор сільськогосподарських наук, академік. Працював у галузі селекції пшениці. Великою заслугою вченого є розробка та впровадження в селекційну практику методу отримання високоврожайних сортів озимої пшениці за підвищеною стійкістю до екстремальних умов. Створив і районував 20 сортів озимої пшениці, у тому числі відомий сорт «Миронівська-808». Автор понад 200 наукових праць.

Сенченко Григорій Іванович (1917-2006)

Видатний український учений. Доктор сільськогосподарських наук, професор. Працював у галузі селекції конопель. Працював у Глухівському НДІ луб'яних культур. Створив і районував 10 сортів конопель. Під його керівництвом уперше у світі було виведено сорти коноплі з низьким умістом наркотичних сполук.

Юр'єв Василь Якович (1879-1962)

Видатний український учений. Доктор сільськогосподарських наук, академік. Займався питаннями методики й організації селекції, сортовипробування і насінництва сільськогосподарських культур. Вивів багато сортів озимої і ярої пшениці, проса, кукурудзи тощо. Автор майже 100 наукових публікацій.