Геоциноз

Гетерозис 
 
Гетерозис - збільшення життєздатності гібридів внаслідок успадкування певного набору алелів різних генів від своїх різнорідних батьків. Це явище протилежно результатами інбридингу, або близькоспорідненого схрещування, що приводить до гомозиготності. Збільшення життєздатності гібридів першого покоління в результаті гетерозису пов'язують з переходом генів в гетерозиготное стан, при цьому рецесивні летальні і полулетальной аллели, що знижують життєздатність гібридів, не виявляється. Також в результаті гетерозіготаціі можуть утворюватися декілька алельних варіантів ферменту, що діють в сумі більш ефективно, ніж поодинці (у гомозиготному стані). Механізм дії гетерозису ще не остаточно з'ясований. Явище гетерозису залежить від ступеня спорідненості між батьківськими особинами: чим більш віддаленими родичами є батьківські особини, тим більшою мірою проявляється ефект гетерозису у гібридів першого покоління. 
Явище гетерозису спостерігалося ще до відкриття законів Менделя І. Г. Кельрейтер, термін «гетерозис» (у перекладі з грецької мови - зміна, перетворення), в 1908 Г. Шулло описав гетерозис у кукурудзи 
У рослин (по А. Густафсон) виділяють три форми гетерозису: т. зв. репродуктивний гетерозис, в результаті якого підвищується родючість гібридів і врожайність, соматичний гетерозис, що збільшує лінійні розміри гібридного рослини і його масу, і пристосувальний гетерозис (званий також адаптивним), що підвищує пристосованість гібридів до дії несприятливих чинників навколишнього середовища.

Селекція

(від лат. Selectio − вибір, добір) − наука про методи створення сортів, гібридів рослин та порід тварин, штамів мікроорганізмів з потрібними людині якостями. В результаті селекційного процесу створено велику кількість сортів сільськогосподарських рослин і порід свійських тварин.Селекцією також називають галузь сільськогосподарського виробництва, яка займається виведенням сортів і гібридів сільськогосподарських культур, порід тварин.

Залежно від цілей селекцію проводять на якість (смак, зовнішній вигляд, збереження плодів та овочів, вміст білка та амінокислот у зерні, жирномолочність), стійкість до хвороб, шкідників та несприятливих кліматичних умов, урожайність рослин, плодючість та продуктивність у тварин тощо.Основними методами селекції є добір, гібридизація з використанням гетерозису та цитоплазматичної чоловічої стерильності, поліплоїдія та мутагенез.

Історія розвитку селекції

Наукові основи селекції вперше заклав Чарльз Дарвін (1859). У зв'язку з розвитком генетики селекція вийшла з стану комплексу практичних заходів для виведення і поліпшення сортів рослин, порід свійських тварин і штамів мікроорганізмів і перетворилася на точну науку, базовану на експерименті.На українських землях були створені такі сорти сільськогосподарських рослин, як озима пшениця Кримка, яра — Полтавка, конюшина Глухівка, яра вика Вишневецька та багато інших. Як наука, селекція почала розвиватися в Україні наприкінці 19 ст., коли виникли перші станції для селекції цукрового буряка й інших сільськогосподарських культу. Після занепаду під час революції їхню діяльність поновлено у 1920-их pp. і організовано нові.

Досягнення українських селекціонерів

Українські селекціонери створили низку нових сортів сільськогосподарських культур.Багато цінних сортів озимої й ярої пшениці, а також інших зернових вивів В. Юр'єв, що керував Харківською селекційною станцією.Українські учені мають досягнення у селекції кукурудзи шляхом виведення лінійних матеріалів для подальшого їхнього схрещування з метою винайдення урожайних гібридних комбінацій.Селекція цукрового буряка велася в Україні з 1893Крім цього, виведено нові сорти багатьох ін. зернових, зернобобових, техн. і кормових культур, картоплі, городини, овочів і винограду.

Методи селекції рослин

M.I. Вавилов зібрав колекцію насіння різних сортів культурних рослин з усього світу і визначив 7 центрів походження та різноманітності культурних рослин. Ці центри збігаються з осередками древніх цивілізацій.

Етапи селекції рослин. Масовий та індивідуальний добір рослин за необхідними ознаками. Створення чистих ліній — гомозиготних особин з однаковим генотипом, отриманих внаслідок самозапилення. Самозапилення підвищує кількість гомозигот, дає можливість виявити несприятливі мутації. Для самозапильних рослин застосовують багаторазовий індивідуальний добір і виводять декілька чистих ліній за визначеними ознаками. Для перехреснозапильних рослин проводять штучне самозапилення і виявляють мутації. В отриманих гомозиготних лініях урожайність знижується. Одержання міжлінійних гібридів — перехресне запилення двох чистих ліній — приводить до появи високоврожайного покоління. У гібридів спостерігається гетерозис, врожайність і життєздатність підвищуються у 1,5-2 рази. Подальше розмноження міжлінійних гібридів знижує ефект гетерозису. Кращі комбінації чистих ліній отримують шляхом дослідницької роботи.

У самозапильних рослин виводять декілька сортів, які можуть розмножуватися насінням. Перехреснозапильні рослини розмножують вегетативно. Це дає можливість отримати одноманітну гетерозиготну популяцію. Для однорічних рослин застосовують штучне запилення. З метою підвищення врожайності використовують поліплоїдію. Багато культурних рослин (пшениця, овес, картопля, буряк, суниця) є поліплоїдами. Поліплоїди характеризуються більшою урожайністю, стійкістю до кліматичних змін, містять більше поживних речовин.

У рослинництві використовується віддалена гібридизація — одержання міжвидових і міжродових гібридів. Такі гібриди безплідні, оскільки порушено мейоз і утворення статевих клітин. Роботи І. В. Мічуріна. І. В. Мічурін створив нові сорти культурних плодово-ягідних рослин шляхом гібридизації, щеплення рослин і строгого добору. Прищепа — живець рослини, що прищеплюється. Підщепа — доросла рослина, на яку прищеплюється прищепа.

При схрещуванні застосовували метод ментора — виховання в гібридному саджанці бажаних ознак шляхом щеплення його на рослину-вихователя. Чим старший ментор, тим сильніший його вплив на прищепу.І. В. Мічурін працював над створенням морозостійких, крупноплідних сортів із чудовими смаковими якостями.

Вітчизняні досягнення в селекції рослин. Ф. К. Кириченко вивів ряд зимостійких сортів озимої м'якої пшениці. Ним вперше створена озима тверда пшениця, найврожайніші сорти якої Одеська, Ювілейна, Новомічурінська. Т. Є. Тарасенко та І. Д. Прохожай вивели високоврожайні сорти ярого ячменю, які районовано в багатьох областях України. І. М. Хад-жінов досяг великих успіхів у селекції кукурудзи. Високою популярністю користуються сорти картоплі, які вивела Н. А. Лебедева.

Методи селекції тварин

У тварин можливе тільки статеве розмноження, відсутня масовість у потомстві від однієї пари. В селекції тварин необхідно враховувати екстер'єр і продуктивність. На продуктивність дуже впливають умови утримування, раціон харчування, догляд.

Людина приручила  й одомашнила майже 10 тис. видів тварин. У селекції тварин використовують два методи схрещування: споріднене (інбридинг) і неспоріднене (аутбридинг). При доборі пари враховують родовід і характерні ознаки тварин. Споріднене схрещування проводиться між особинами однієї породи і використовується для одержання чистих ліній. При цьому може виникнути зниження життєздатності особини і поява мутацій, тому необхідний строгий добір за потрібними ознаками.