Вклад н.и. вавилова в развитие селекции. закон гомологических рядов в наследственной изменчивости

Плюсы и минусы профессии

Начать следует с того, что селекционер — это весьма узкое направление. Это приводит к тому, что специалистам довольно сложно найти работу, особенно не по их прямому профилю. Бывает и так, что опытному селекционеру приходится искать достойное место вдали от своего дома.

Что касается плюсов, то здесь прежде всего следует учитывать ту гордость и радость, которую испытывают ученые во время открытий. Не стоит упускать из виду и хорошую оплату труда с минимальными затратами физической силы.

Профессия селекционера тесно связана с биологией, а точнее с генетикой. селекционера важна и необходима для промышленности, медицины, сельского хозяйства и других отраслей.
Селекционеры занимаются созданием и улучшением пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов, выводят новые сорта и гибриды сельскохозяйственных культур и пород животных. В результате применения знаний по генетике на практике селекционерам удалось создать множество сортов пшеницы, получить новые штаммы микроорганизмов, лекарственные вещества, витамины и т. п.

Селекционер использует знания генетики, на основе этого предсказывает признаки будущего потомства у животных и признаки новых сортов у растений. При скрещивании разных пород животных или сортов растений получаются гибриды. Главная задача современного селекционера — создание новых и улучшение уже существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов.

Селекционер должен отлично знать химию и биологию на уровне специалиста, иметь представление о генетических процессах, происходящих внутри живых организмов, уметь пользоваться лабораторным оборудованием и аппаратурой для исследований и проводить генетический анализ.

• Консул — это глава консульской организации, представляющей ряд интересов своей страны в иностранном государстве. В отличие от посла, в круг компетенции консула не входит регулирование внешней политики представляемого государства. Консульство занимается выдачей виз иностранцам для посещения представляемой страны, поддержкой граждан своей страны в государстве пребывания, выступая в качестве органов ЗАГСа, нотариальной и юридической организации. Консульство так же занимается связями с общественностью, со средствами массовой информации, официально информируя их о политике Кто такой абориген? Аборигены это коренные жители какой-либо страны или территории. Свои аборигены есть в любой стране. Например, это те же французы, родившиеся и живущие во Франции. Слово «абориген», к сожалению, иногда употребляется с пренебрежительным оттенком: так почему-то называют жителей слаборазвитых стран, в основном африканских и азиатских. Это очевидное заблуждение.
  С таким же успехом аборигеном (или, если хотите, туземцем) можно назвать коренного парижанина. Ремонтантность – способность культурных растений к длительному периоду плодоношения или цветения. У ягодных культур в результате селекционной работы были выведены ремонтантные сорта малины и земляники. В цветоводстве широко распространены ремонтантные сорта роз, которые цветут не переставая практически все лето. В садоводстве ремонтантные сорта известны давно, первое описание такого сорта малины было сделано более ста лет назад. До недавнего времени они не пользовались популярностью у наших садоводов из-за невысокой зимостойкости, Возможно, в самом начале истории человечество говорило на одном языке. Но спустя время этот язык изменился. Из-за чего это произошло? Причин несколько. Люди в поисках еды искали новые районы обитания.
  Прибывая в новые места и обживаясь, они говорили на языке предков, со временем произношение, название предметов менялись, старые и ненужные слова выходили из употребления на новом месте. Новые жизненные условия требовали новых слов для их описания.
  А если же люди переселялись в В целях полного уничтожения вредных микроорганизмов в пищевых продуктах применяют пастеризацию. Продукт считается пастеризованным, если он нагрет до температуры не выше 100 градусов, и не ниже 63 градусов по Цельсию. Этот способ уничтожения микроорганизмов получил свое название по имени разработчика Л. Пастера (французский микробиолог). Именно он первым предложил подобным образом обрабатывать продукты.
  Пастеризацию применяют при консервировании фруктов, соков, ягод, а также для обработки молока и сливок. Благодаря такой обработке не меняются

Обсуждение закрыто.

Талантливый художник

Несколько раз молодой человек менял участки, постепенно увеличивая площадь сада. Последнее приобретение находилось далеко от города, и вся семья Мичурина – жена и двое детей – подключились к непростой работе – перевозке и переноске садово-плодовых культур на новое место. Это просто сказать. А теперь представьте, как вся семья с маленькими детьми на себе переносила деревья семь километров до слободы Турмасово и два сезона жила в шалаше!  Именно здесь Мичурин основал первый в России селекционный питомник площадью в 2500 га.

Много лет Иван Владимирович вёл дневник, в котором пошагово записывал ход селекционной работы. А еще – Мичурин зарисовывал результаты своих экспериментов. И эти альбомы уникальны: плоды, листья, зарисовки веток выполнены на высоком художественном уровне. По рисунку можно безошибочно определить сорт черешни или груши. Не каждый художник справится с такой работой!

Страницы из дневника И. В. Мичурина

Рассматривая фруктово-ягодные зарисовки Ивана Владимировича поражаешься, с какой нежностью он прорисовывал прожилка на листьях, его точностью в изображении плодов, плодоножек, цветов, тычинок и пестиков!

Чем российские семена хуже

Средний возраст российских сортов на рынке — 10-20 лет, подсчитали авторы доклада. Это вдвое больше, чем у сортов зарубежной селекции, которые используются в России. В итоге отечественные семена часто проигрывают по своим характеристикам.

За последние пару десятилетий в мире практически завершился переход от экстенсивной к интенсивной модели земледелия. Теперь растение рассматривается как технологичный биореактор, который перерабатывает в сельскохозяйственную продукцию все ресурсы, вносимые в почву. А селекционеры каждый год создают новые сорта, выполняющие эту задачу все более эффективно.

Семена сильно влияют на урожай, в том числе за счет «отзывчивости» сорта к удобрениям, пестицидам и другим агротехнологиям. Сегодня урожайность российской пшеницы более чем вдвое отстает от показателей Канады, Китая и стран Европы — прежде всего, по темпам роста, показало исследование ВШЭ и ФАС. Лидером рейтинга по итогам опроса аграриев о яровой пшенице оказался «Тризо» немецкой компании DSV — один из немногих иностранных сортов, допущенных на рынок РФ.

В российской селекционной науке дела обстоят не лучшим образом, признают авторы доклада. Активность и цитируемость научных организаций из России в области современных биотехнологий растений составляет меньше 1% от того же показателя США или Китая. Диссертаций по теме защищается все меньше, в профильных организациях не хватает кадров, а в вузах — современных образовательных программ.

Тем не менее, достижения отечественной селекции нельзя недооценивать, говорит академик РАН, директор Федерального научного центра кормопроизводства и агроэкологии имени В.Р. Вильямса Владимир Косолапов. В России есть научные школы легендарных ученых, напоминает он. И именно семенами, выведенными российскими НИИ, засевается 87% площадей озимой пшеницы и 92% площадей овса, а по рису и гречихе — 100%.

Методы селекции

Генетика рассматривает закономерности передачи наследственной информации и способы управления таким процессом. В селекции используются знания, полученные от генетики, и применяются иные методы для оценки организмов.

Основными из них являются:

• Метод отбора. В селекции применяется естественный и искусственный (бессознательный или методический) отбор. Также отбираться может конкретный организм (индивидуальный отбор) или их группа (массовый отбор). Определение вида отбора основывается на особенностях размножения животных и растений.
• Гибридизация позволяет получить новые генотипы. В методе выделяют внутривидовую (скрещивание происходит внутри одного вида) и межвидовую гибридизацию (скрещивание разных видов). Проведение инбридинга позволяет закрепить наследственные свойства при снижении жизнеспособности организма. Если во втором или последующих поколениях проводится аутбридинг, то селекционер получает высокоурожайные и стойкие гибриды. Установлено, что при отдаленном скрещивании потомство бесплодно. Здесь значение генетики для селекции выражается в возможности исследования генов и влияния на плодовитость организмов.
• Полиплоидия – процесс увеличения хромосомных наборов, который позволяет добиться рождаемости у бесплодных гибридов. Замечено, что некоторые культурные растения после полиплоидии имеют более высокую рождаемость, чем их родственные виды.
• Индуцированный мутагенез – искусственно вызванный процесс мутаций организма после обработки его мутагеном. После окончания мутации селекционер получает информацию о влиянии фактора на организм и приобретение им новых качеств.
• Клеточная инженерия предназначена для конструирования клеток нового типа с помощью культивирования, реконструкции и гибридизации.
• Генная инженерия позволяет выделять и исследовать гены, проводить с ними манипуляции с целью усовершенствования качеств организмов и выведения новых видов.

Какие семена сажают в России

В 2018 году ученые из Омского государственного аграрного университета вывели сорт пшеницы «Сова» с фиолетовыми зернами. Она содержит много антиоксидантов и богата антоцианами, которые придают зернам необычный цвет и помогают бороться с воспалительными процессами. Новый сорт устойчив к засухе и вредителям и не требует обработки химикатами.

Над выведением «Совы» исследователи работали около десяти лет. После трехлетних испытаний ее внесут в государственный реестр, ожидают селекционеры.

Всего в реестре сортов, допущенных к использованию на территории России, около 25 тыс. наименований. Но в промышленных масштабах используется только малая часть. При этом пшеница — единственная из ключевых сельхозкультур, производство которой опирается на разработки российских селекционеров.

По другим культурам ситуация совсем другая. За 2009-19 годы в российском АПК резко выросла доля семян зарубежной селекции, выяснили авторы исследовательского проекта «Селекция 2.0». Его подготовили эксперты из Института права и развития ВШЭ-Сколково, Международного центра конкурентного права и политики ВШЭ-Сколково и Центра технологического трансфера НИУ ВШЭ при поддержке Федеральной антимонопольной службы. Основные выводы доклада представили на круглом столе в «Российской газете».

По данным исследователей, доля иностранной селекции по кукурузе за последние десять лет увеличилась с 37 до 58%, по подсолнечнику — с 53% до 73%. Выше всего показатель по сахарной свекле: 98% площадей засеяно зарубежными сортами.

«Если ничего не менять, пшеница с высокой вероятностью повторит траекторию развития других культур», — прогнозируют авторы доклада. По их словам, пока глобальные компании мало вкладывались в биотехнологическую селекцию пшеницы: у этой культуры сложный геном, который ученые расшифровали только в 2018 году.

Но теперь селекционные программы по пшеницы будут обновляться. Это может поставить под угрозу в том числе позиции РФ как экспортера зерновых, предостерегают участники рынка.

Эдуард Зернин, предправления Союза экспортеров зерна:

«Россия держит лидерство на мировом рынке пшеницы в условиях жесткой конкурентной борьбы. И хотя некоторые страны — вчерашние лидеры — сфокусировали свое производство на более маржинальных культурах (в первую очередь, сое и кукурузе), мы чувствуем серьезное давление со стороны Австралии, особенно на рынках Юго-Восточной Азии, а также Аргентины. Обе страны имеют благоприятное расположение, которое в условиях глобального изменения климата начинает играть критическую роль.

Более того, в 2020 году Аргентина первой в мире одобрила коммерческое производство засухоустойчивой генно-модифицированной пшеницы. Это может привести к революционному переделу рынка, если Аргентина сможет существенно нарастить объемы производства и снизить себестоимость. Крупнейшие мировые потребители озабочены скорее ценой, чем качеством закупаемого зерна.

К слову, Китай, крупнейший производитель пшеницы в мире, недавно принял решение в направлении индустриального применения биотехнологий в селекции растений. Похоже, в долгосрочной перспективе коммерческая адаптация ГМО-культур станет главной угрозой нашим лидирующим позициям на мировом рынке пшеницы».

История развития селекции животных

Большую часть своей истории человек отбирал животных бессознательно, интуитивно ориентируясь на интересующие признаки. Часто выбор падал на самых крупных животных в стаде. И только через века было доказано, какие именно из этих особей являются самыми сильными, выносливыми и хорошо противостоят болезням.

К XVII веку удалось накопить достаточное количество зоотехнической информации, чтобы начать заниматься выведением новых пород сельскохозяйственных животных по заранее намеченной программе подбора и отбора. Наиболее популярным методом стал инбридинг – скрещивание животных, находящихся в кровном родстве. Яркими примерами селекции сельскохозяйственных животных этим методом являются:

• Лейстерская овца – английская мясная порода, отличающаяся исключительной скороспелостью;
• голландская корова, обладающая высокой производительностью (в среднем 6 тонн молока в год) и замечательными мясными качествами;
• “Санта-Гертруда” – выведенная в Шотландии порода КРС мясного направления, достигающая в весе 500-700 кг;
• шортгорнская корова – одна из самых древних пород, достигающая в весе 750-1000 кг.

На первых порах бессистемный инбридинг приносил немало вреда, приводя к снижению здоровья животных и их плодовитости. Однако, к концу XIX века селекционерам удалось выявить большинство ошибок, приводящих к вырождению. С этого момента активно используется для закрепления нужных генетических признаков. Целью селекции животных было не только закрепление подходящих особенностей, но и их перенос с одной породы на другую. Так возникла гибридизация – принцип скрещивания особей с желательными признаками и их отбор для последующей фиксации.

С середины XX века большую роль в развитии селекции сыграла генетика. Были созданы методы изучения наследуемости, изменчивости, оценки генотипа, а также генетической корреляции признаков. Сегодня они являются основой современной селекции, позволяя заранее предугадать появление тех или иных признаков.

Дерзкий сирота

Мама Ивана Владимировича умерла, когда мальчику было всего четыре года. Его воспитывал отец, и Иван уже в восемь лет знал все сорта яблонь в семейном саду, умел делать окулировску (прививку глазком), копулировску (прививку черенком) и аблакировку (привой соседних растений) фруктовых деревьев.

Затем отец заболел и отошёл от дел, имение было заложено, а мальчика передали на воспитание тётушке. Иван был старшеклассником, когда его исключили из гимназии с формулировкой «за непочтительность к начальству». В литературе упоминаются две причины этого происшествия. Родственники вспоминали, что директор гимназии хотел получить взятку от тётушки Ивана Владимировича, но семья отказалась платить. Сам же Мичурин в воспоминаниях указывал другую причину: зимой в сильный мороз он не снял шапку, встретив директора на улице.

Мичурин в пятилетнем возрасте в костюме казачка

Какова бы не была причина, факт остается фактом: сразу после исключения из гимназии – в шестнадцать лет – Иван Владимирович устроился работать конторщиком железнодорожной станции Рязанской железной дороги. Через два года его перевели на должность товарного кассира, а затем – и помощником начальника станции города Козлов.

Как стать селекционером?

Селекционер — профессия, требующая специального образования. Получить его можно, поступив в один из сельскохозяйственных вузов страны. Справедливости ради стоит заметить, что данная профессия тяжела в освоении.

На протяжении всего периода обучения студентам придется тщательно изучить все аспекты развития живых существ. Следовательно, нужно будет углубить свои знания в таких дисциплинах, как биология, химия и генетика.

Немаловажными являются и внутренние качества будущего специалиста. Дабы добиться успеха в своем деле, селекционер должен уметь «заглядывать в будущее», предвидеть конкретные результаты своей деятельности. Также он обязан иметь аналитический дабы с легкостью проводить генетические расчеты и модуляции. Ну и выдержка, куда же без нее. Иногда селекционеру приходится испытать горечь тысячи неудач, прежде чем достойный результат принесет радость долгожданной победы.

Оплата труда

Зарплата на 26.05.2021

Россия 18000—60000 ₽

Заработная плата в этой области варьируется от 25 до 70 тыс. руб. и выше, в зависимости от квалификации и опыта специалиста.

Интересные факты

Селекционеры порой совершают удивительные открытия. Так, в ходе своей работы они могут причудливо изменять цвет, форму или вкус растений и их плодов. Вот некоторые самые необычные из них, свидетельствующие о богатой фантазии их создателей:

1. Желтый арбуз

Снаружи он выглядит как обычный арбуз, а вот внутри имеет ярко-желтую окраску, кроме того, в нем почти нет косточек. Эта ягода возникла при скрещивании дикого арбуза (желтого цвета, но непригодного в пищу) с обычным. Она очень сочная, но не настолько сладкая, как та, к которой мы привыкли.

Существует также российский сорт: он обладает своеобразным привкусом то ли лимона, то ли манго, то ли тыквы.

2. Фиолетовая картошка

Картофель, имеющий фиолетовую мякоть, возник благодаря ученым из государственного университета Колорадо. Такой насыщенный цвет появляется в связи с высоким содержанием антоцианов.

Представьте себе, как выглядит пюре из такого овоща или, скажем, картошка фри! По вкусу, однако, он ничем не отличается от обыкновенного.

3. Плуот

Плуот (plum — слива, apricot — абрикос) представляет собой гибрид абрикоса и сливы. Снаружи он может быть розового, бордового, зеленого или фиолетового оттенка, а окраска внутренней части — белая или сливовая.

Из плуота делают фруктовый сок, различные десерты и вино. Его также употребляют в пищу в свежем виде

4. Йошта

Йошта представляет собой смесь крыжовника и черной смородины. Она выглядит как черные ягоды размером с черешню, обладает вяжущим кисло-сладким вкусом, слегка отдающим смородиной.

5. Томтато

Это очень практичный гибрид томатов и картофеля. На стебле вырастают помидоры черри, а в корневой части созревает белый картофель.

6. Апельсин

И, наконец, знакомый всем апельсин — по некоторым данным, это не что иное, как результат скрещивания мандарина и помело. 

Знаменитые селекционеры

Мичурин Иван Владимирович — российский селекционер и биолог, основоположник научной селекции, разработавший метод отдаленной гибридизации, автор множества сортов плодово-ягодных деревьев и кустарников (вишня, яблоня, абрикос, груша, слива и др.).

Вавилов Николай Иванович — российский генетик, ботаник, селекционер, автор теории об иммунитете растений. Николай Петрович организовал ботанико-агрономические экспедиции по всему миру, что позволило собрать огромную коллекцию образцов культурных растений из самых разных уголков света.

Иванов Михаил Федорович — российский ученый-животновод и селекционер. Активно использовал генетические принципы в племенном деле. Вывел известные породы свиней и овец: белая украинская степная свинья, асканийский рамбулье.

Флорист

Многие, ошибочно считают, что флорист – это продавец цветов. На самом деле, в круг обязанностей данного специалиста входит не только торговля цветами. Основная функция флориста – составление композиций из живых и искусственных растений.

Эта профессия творческая и востребованная. Ведь в любом городе, даже в небольшом поселке есть цветочный магазин, покупатели которого нуждаются в оформительской работе флориста.

Кроме составления букетов из цветов, флорист:

• декорирует и украшает помещения мероприятий: свадьбы, концерты, выставки и др.;
• консультирует покупателей о способах ухода за растениями;
• оформляет интерьеры;
• дает рекомендации по цветочному оформлению разных объектов;
• составляет эскизы.

Современные флористы владеют специальными компьютерными программами. Это позволяет им создавать проекты по оформлению торгово-выставочных площадей. В своих работах специалисты учитывают разные нюансы: начиная от общей цветовой гаммы до характеристик ассортимента магазина.

2.2.6. Метода получения полиплодов

Очень перспективен метод получения полиплоидов,
у растений полиплоиды обладают большей массой
вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена. Многие культуры
представляют собой естественные полиплоиды: пшеница,
картофель, выведены сорта полиплоидной гречихи, сахарной свеклы.

Виды, у которых кратно умножен один и тот же геном,
называются автополиплоиадами. Классическим способом получения
полиплоидов является обработка проростков колхицином.
Это вещество блокирует образование микротрубочек веретена деления при митозе, в
клетках удваивается набор хромосом, клетки становится тетраплоидными.

Разрушая стереотипы

Что мы знаем об Иване Владимировиче Мичурине, кроме того, что он был селекционером и вывел много новых сортов фруктовых деревьев? Возможно, многие ещё вспомнят фото благообразного старичка с небольшой бородкой в парусиновом костюме и шляпе, которое было размещено в учебнике биологии седьмого класса.

А между тем, этот человек изменил не только сорта деревьев, он изменил экономику европейских стран! У него была железная сила воли: много лет вставал в пять утра и работал до полуночи, никогда не изменяя этот жёсткий график. Он был отмечен орденами императорской России и светского правительства. Жил, как аскет, обладая несметными сокровищами. А ещё – он был замечательным художником. Многие научные лаборатории отдали бы весь бюджет Евросоюза за ежедневник Мичурина, который напоминает знаменитый манускрипт Войнича. Но обо всем по порядку.

Селекция животных

Селекция животных — наука о выведении новых пород домашних и сельскохозяйственных животных, обладающих высокой продуктивностью, жизнеспособностью, устойчивостью к болезням и неблагоприятным условиям окружающей среды.

❖ Особенности животных, вытекающие из природы их организма и затрудняющие и замедляющие процесс их селекции:
■ животные, имеющие хозяйственное значение, размножаются только половым способом (отсутствует вегетативное размножение и самооплодотворение);
■ половая зрелость у них наступает относительно поздно, и поэтому смена поколений происходит очень редко;
■ самки приносят немногочисленное потомство.

❖ Исторические этапы селекции животных:
■ начальный этап — одомашнивание диких предковых видов животных путем бессознательного искусственного отбора;
■ следующие этапы: направленный, осознанный массовый и индивидуальный искусственный отбор и гибридизация с последующим отбором.

В селекции животных важен учет экстерьера и технологических признаков.

Экстерьер — совокупность фенотипических признаков, характеризующих наружные формы животных, их телосложение и соотношение частей тела (примеры: телосложение скаковой лошади, форма вымени коровы и др.).

Примеры технологических признаков: скорость отдачи молока, характер поведения в группе и др.).

❖ Методы селекции животных:

■ подбор подходящих родительских пар с учетом их родословных, в которых должны быть отмечены экстерьерные особенности и продуктивность в течение ряда поколений;

■ гибридизация (скрещивание) — инбридинг и последующая межлинейная гибридизация, приводящая к гетерозису (примеры: бройлерные цыплята, белая украинская степная свинья); а также внутривидовый аутбридинг (скрещивание домашних животных с дикими предками, дающее плодовитое потомство; пример: тонкорунные овцы меринос + дикий баран архар = архаромеринос) и межвидовый аутбридинг (дающий бесплодное, но представляющее хозяйственную ценность — из-за ярко выраженного гетерозиса — потомство; примеры: лошадь + осел = мул; дромадер + бактриан = нары; белуга + стерлядь = бестер и др.);

■ индивидуальный искусственный отбор по хозяйственным признакам и экстерьеру;

■ испытание производителя по потомству: от производителя получают немногочисленное потомство и сравнивают его продуктивность со средней продуктивностью породы. Если продуктивность дочерей выше, чем матерей, то это свидетельствует о ценности производителя, и его используют для дальнейшего улучшения породы;

■ искусственное осеменение (трансплантация): оплодотворенные яйцеклетки или полученные в пробирке эмбрионы ценных пород животных (крупного рогатого скота, овец и др.) вводят в матку беспородных или низкопродуктивных животных для дальнейшего развития. Это позволяет значительно ускорить селекционную работу, интенсивно использовать высокоценных племенных животных;

■ экспериментальное получение полиплоидов (применяется в селекции тутового шелкопряда): нагреванием или воздействием рентгеновских лучей добиваются слияния ядер и цитоплазмы половых клеток двух близких пород; полиплоиды в дальнейшем размножаются партеногенезом;

■ клеточное клонирование: методом клеточной инженерии в яйцеклетках, полученных от ценных племенных животных, гаплоидные ядра замещаются диплоидными из соматических клеток. Развивающиеся зиготы имплантируются в матку жи-вотных-реципиентов; в результате получается клон особей, которые по генотипу полностью повторяют друг друга.

3.2. Достижения современной селекции

Наиболее значимыми в аспекте
физиологии растений, по нашему мнению, являются новые достижения в регуляции и саморегуляции физиологических процессов, направленные на
повышение устойчивости сельскохозяйственных растений, выявление механизма
многоканальной регуляции и саморегуляции, состоящего
из трофического, гормонального, водного, электрофизиологического, генетического
каналов связи и передачи сигналов, регуляция водообмена
как активная двигательная система во всей цепи передвижения воды — поглощение,
передвижение, транспирация (Желкевич).

Немаловажны выявление ранее не
известной в науке обширной зоны информативной роли ростовой функции (новые
показатели устойчивости и продуктивности растений, оценки селекционного
материала на засухоустойчивость и продуктивность) и установление материальных
носителей информации: акцепторов, рецепторов и транспортных систем,
обеспечивающих передвижение, закрепление, утилизацию и реутилизацию продуктов
фотосинтеза, первичного и вторичного метаболизма.

К достижениям селекционной науки
можно также отнести выявление центров локализации механизмов и материальных
носителей переключения темпов и направления физиологических, биохимических и энергетических
процессов — хлоро-пластных, рибосомальных, плазмидных, выявление и изучение антистрессовых
систем: химических и биохимических (гормональных, элементорганических,
аминокислотных, анатомических, морфологических, двигательных, генетических,
электрофизиологических), раскрытие закономерностей временного хода основных
жизненных функций — газообмена, энергообмена, тепломассообменных, водообменных, электрофизиологических
явлений: периодичности и ритмичности их проявления, механизмов координации и
взаимодействия надземных и подземных органов растений, трофических и иных
каналов взаимодействия корневых систем и растений в целом с почвенной средой в
онтогенезе (Ермаков).

Физиологи совместно с другими
специалистами предложили методы тестирования продуктивности и устойчивости
исходного селекционного материала, сортов и гибридов сельскохозяйственных
культур на всех этапах жизненного цикла растений по засухо-, жаро-, соле-,
кислото-, гипоксидному и
другим видам устойчивости (Вдовенко, Кумаков и др.). Однако использование этих методов в
селекционной практике пока ограниченное. Главная причина — недостаточная
надежность и идентификация генотипа по прототипу.

Проблема может быть решена при
расширении масштабов работы по оценке генотипов, использовании методов и выявлении
пороговых показателей устойчивости и продуктивности растений, включающих
кардинальные точки процессов и явлений. Этому же будет способствовать
использование метода В.А. Драгавцева
— оценки генотипа по фонотипу.

Предложения по использованию
показателей ростковой функции для тестирования растений на продуктивность и
устойчивость (В.С. Шевелуха)

рост — интегральный процесс,
выражающий функциональное состояние растений в целом;

интенсивность, направленность и
локализация ростовых процессов регулируются двумя внутренними системами —
генетической и гормональной и воздействием внешних факторов среды;

онтогенетическая периодичность роста
сельскохозяйственных растений в природно-климатических условиях умеренной зоны
Европы выражается 10 типами кривых роста, показывающих результат взаимодействия
генотипа со средой;

суточный (циркадный) ход ростовых
процессов является следствием колебаний напряженности факторов среды,
генетической детерминации и уровня функционирования внутренних репарационных
систем и процессов, обеспечивающих определенную степень гомеостаза и уровень
энтропии всех жизненных функций, наиболее полно выраженных в процессах роста;

часовые и микровременные характеристики колебаний ростовых процессов
и растений являются надежными показателями адаптивности генотипов к условиям
окружающей среды и могут использоваться селекционерами при выработке идеотитов (моделей) сортов и гибридов и паспортной
характеристике вновь созданных селекционных форм, линий, сортов и гибридов
сельскохозяйственных растений;

наиболее существенными в селекции на
засухоустойчивость могут быть ростовые реакции растений на изменение влажности
почвы. Для их эффективного использования необходима разработка специальных тест-таблиц и систем. Они разработаны для условий
Нечерноземной зоны.

3.1. Современные проблемы селекции растений

Назрел целый ряд других важнейших
задач, которые требуют решения. Вот тезисное изложение, на мой взгляд, основных
из них.

Во-первых, длительное время не
удается традиционными методами преодолеть барьер по созданию комплексно
устойчивых сортов и гибридов сельскохозяйственных растений к вредным организмам
и экологическим стрессам, и в первую очередь к засухе.

Во-вторых, не преодолено важнейшее
противоречие между продуктивностью и устойчивостью сельскохозяйственных
растений. Это резко сокращает эффективность трансгрессивной селекции,
позволяющей привлекать для решения этой сверхзадачи генетически отдаленные
формы.

В-третьих, не реализованы
возможности генетики и геномики в целях осуществления стратегического
прорыва в планировании и осуществлении селекционных проектов и программ на
основе принципов районирования эффективных генов по природно-экологическим
зонам и нишам страны. А это необходимо в связи с усиливающейся эпифитотийной и острозасушливой ситуацией, которая ведет к
огромному экономическому ущербу в агропромышленном комплексе и в стране в
целом.

В-четвертых, не в полной мере
использованы в селекции результаты столетних отечественных и зарубежных исследований
по изучению механизмов регуляции и саморегуляции продуктивности и устойчивости растений к
засухе, низким температурам, засолению и кислотности почв, избыточному
увлажнению и другим негативным процессам.

В-пятых, не используются
тридцатилетние мировые и национальные достижения в области биоинженерии и биотехнологии для эффективного трансгеноза, недооценивается их роль в селекции растений на
устойчивость к стрессовым факторам среды, и прежде всего к вредным организмам и
засухе.

В-шестых, не будучи истребованными,
новейшие генетические, биотехнологические, физиологические и другие открытия и
технологии устаревают, масштабы исследований в этих новейших областях науки,
особенно в условиях финансового кризиса, сокращаются.

Все это ведет к дальнейшему отставанию
в развитии теоретических исследований и к потере их приоритетности.

В итоге в практической селекции
зерновых и других культур в России наметились весьма ощутимые отрицательные
тенденции, которые могут снизить темпы эффективности всего селекционного процесса.

К основным их проявлениям можно
отнести сокращение масштабов и темпов методического обновления селекционных
программ, вследствие чего из года в год используются одни и те же методы
исследования и создания новых сортов и гибридов. Идет свертывание работ, полное
закрытие отделов, лабораторий и групп по теоретическим исследованиям в области
генетики, физиологии, биохимии, биотехнологии, иммунитета и по другим важнейшим
разделам и направлениям. Ослаблена работа по созданию отечественных линий
сортов и гибридов, генетически устойчивых к опасным патогенам, вредителям и стрессовым факторам среды.
Нежелательная «стабилизация» генетической базы селекции является
главной причиной отсутствия прорывов в селекционном деле.

Н.И. Вавилов создал фундаментальный
труд «Теоретические основы селекции растений», который и сегодня
актуален. Главное место в работах Вавилова отводится генетическому разнообразию
растений, генисточникам и теории иммунитета. Закон гомологических
рядов был предложен как вектор поиска необходимых для селекции генисточников. Иммунная система растений рассматривается
как сложный, комплексный генетически детерминированный механизм самозащиты
организма от патогенов и стрессовых факторов среды.
Н.И. Вавилов отдавал должное физиологии устойчивости и продуктивности растений,
опираясь прежде всего на достижения российской школы физиологов растений.

Состояние мировой и российской
фундаментальной науки сегодня позволяет значительно расширить масштабы ее
применения и использования в практической селекции растений и сделать новый
качественный скачок в ее развитии.