Размножаване, бази за развъждане
Избор - науката за създаване на нови и усъвършенстване на съществуващите породи животни и сортове растения, щамове на микроорганизми. Изборът се основава на техники като хибридизация и селекция. Теоретичната основа на избор е генетика.
За да отговори успешно на предизвикателствата пред избора, академик Вавилов открои стойност:
Изследване на висококачествени, видове и родово разнообразие на културата ние сме заинтересовани;
влияние върху развитието на характеристиките на интерес към селекционера на околната среда;
Изследването на генетично разнообразие;
Познаването на наследствени форми на хибридизация;
Особености процеса на подбор за саморегулиране или perekrestnoopyliteley;
изкуствен стратегия за подбор.
Породи, сортове, щамове - изкуствено създадени човешки популации от организми с генетично фиксирани характеристики: производителност, морфологични, физиологични характеристики.
Всяка порода животни. различни растения. щам на микроорганизми адаптирани към специфичните условия, така че във всяка една област на страната ни има специализирани станции сортоизпитване и ферми за сравнение и валидиране на нови сортове и породи.
За успешна операция селекционера задължително разнообразието на сорт изходен материал за тази цел има колекция Вавилов сортове културни растения и техните диви предци от цял свят. До 1940 има 300 хил. Проби от Института за All-съюз на растенията индустрия. Но от гледна точка на Лисенко, който встъпи в същото време водят позиции в биологична наука в България и се смята, че решаваща роля за създаването на нови форми на възпроизвеждане на околната среда, не е необходимо тази колекция. за попълване на работата по събиране е бил спрян. В момента събирането на актуализиран и е в основата на работата по селекцията на всяка култура.
Вавилов създаде център на произход, където най-големите видове и сортова разнообразието на културните растения.
Център за произход (от NI Вавилов).
Фиг. 340. растения диплоидни (2n = 16), тетраплоид (2n = 32) елда.
4. кръстосано опрашване на самоопрашващи дава възможност да се комбинират свойствата на различни сортове. Нека да видим как се извършва на практика за създаване на нови сортове пшеница. В цветя на растението от един вид, прашници са отстранени следващата банка с вода Казано по друг сортове растения, две разновидности на растения и са обхванати от обща изолатор. Резултатът е хибрид животновъд семена комбиниране на желаните характеристики на различните сортове.
5. много обещаващ метод за получаване полиплоидност, в полиплоидност растения имат по-голямо тегло на вегетативните органи, имат по-големи плодове и семена. Много култури са естествени полиплоидност: пшеница, картофи, отглеждани сортове ПОЛИПЛОИД елда, захарно цвекло.
Видове, в която многократно се умножават по същия ген, наречени autopoliploidami. Класическият метод за производство на разсад за обработка полиплоидност е колхицин. Това съединение блокира образуването на вретено микротубули по време на митоза в клетките два пъти в набор от хромозоми, клетките стават тетраплоидни (фиг. 340).
6. хибридизация - кръстосване на растения, принадлежащи към различни видове. Но далечни хибриди обикновено са стерилни, защото са разбити мейоза (две хаплоидни комплекта хромозоми от различни видове, които не са конюгирани), и не образуват гамети.
През 1924 г. Съветският учен G.D.Karpechenko е плодовит intergeneric хибрид. Той скръсти репички (2n = 18 хромозоми redechnyh) и зеле (2n = 18 хромозоми зеле). В хибриди в диплоидни хромозоми е 18: 9 9 redechnyh и зеле, но зеле и redechnye мейоза хромозоми не конюгирани, е стерилен хибрид.
С помощта на колхицин G.D.Karpechenko успя да удвои хромозома определен хибрид полиплоидни клетки са станали 36 хромозомите по време на мейоза redechnye (9 + 9), конюгиран с хромозома redechnymi, зеле (9 + 9) с зеле.
Плодовитост е възстановена. По този начин се получават пшеница, ръж хибриди (тритикале), (фиг. 341) пшеница и житняк хибриди, и др. Форми, в които различни геноми обединени в едно тяло, и след това им увеличение, посочени allopolyploids.
Фиг. 341. възстановяване на фертилността зеле-redechnogo хибрид.
7. Използването на соматични мутации полезни за разплод вегетативно размножени растения, които се използват в работата си дори IVMichurin. С вегетативно размножаване може да спести полезен соматична мутация. Освен това, само с помощта на вегетативно размножаване свойства на съхраняват много разновидности на овощни култури.
8. Експериментална мутагенеза се основава на откриването на различни излагане на радиация за производство на мутации, както и използването на химични мутагени. Мутагени възможност да получат широка гама от различни мутации в света вече се налага повече от хиляда сортове, което води слезе от отделните мутирали растения, получени след излагане на мутагени.
Много методи са предложени размножаването на растенията IV Мичурин. Използвайки метода от Mentor IVMichurin хибридни свойства търси промени в желаната посока. Например, ако хибрида е да се подобри вкуса на необходимост в короната резници бяха присадени с организма родител с добър вкус; или хибридно растение присадени върху подложка, към които е необходимо да се променя качеството на хибрида. IVMichurin посочи възможността за контролиране на господството на определени черти в развитието на хибрид. За да направите това в ранните етапи на развитие трябва да бъде влиянието на някои външни фактори. Например, ако на хибридите се отглеждат на открито място, на бедни почви, увеличаване на тяхната устойчивост на замръзване.
Основни методи на разплодни животни
В животновъдството, в сравнение с отглеждането на растения, има редица функции. На първо място, животното е главно типично полово размножаване. така че всяка порода е сложна система, хетерозиготни. Оценка на мъжки качества, които очевидно те не се появяват (производство на яйца, съдържание на мазнини), оценено на потомството и потекло. На второ място, те често имат края на полова зрялост, промяна на поколенията се осъществява в рамките на няколко години. На трето място, потомци на някои от тях.
Основните методи на отглеждане на животни са хибридизацията и селекцията. Разграничаване същите пропускателните методи - инбридинг, инбридинг и несвързан - outbreeding. Инбридинг, както и в растенията, което води до депресия. Избор на животни се извършва върху външната (външната структура на някои параметри), като той е критерият за породата.
1. intrabreed разплод, насочени към поддържане и подобряване на породата. Почти изразява в избора на най-добрите производители, убиване на животни, които не отговарят на стандартите на породата. Стопанствата, отглеждащи се провеждат родословни книги, отразяващи родословие, екстериор и продуктивността на животните в продължение на много поколения.
2. кръстосване се използва за създаване на нова порода. Тя често се извършва кръвосмешение, родителите се пресичат с поколението, моите сестри и братя, той помага да се получи по-голям брой лица, които притежават желаните качества. Инбридинг е придружено от постоянно избор на твърд, обикновено получават по няколко реда, а след това направи преминаването на различни линии.
Един добър пример е извлечен академик M.F.Ivanovym порода свине - украински степ бяло. Докато тази порода свине майки използват местна украинска свиня с ниско тегло и ниско качество на месо и мазнини, но добре адаптирани към местните условия. Мъже, които произвеждат глигани бяха бели британската порода. Хибридни семена отново се кръстосват глигани с английски език, се прилага в продължение на няколко поколения от близкородствено кръстосване, бяха подготвени чиста линия, които са получени чрез кръстосване на основателите на новите породи, че качеството на месото, а теглото не се различават от английските породи издръжливост - от украински прасета.
3. Използването на хетерозис ефект. Често, когато кръстосване в първото поколение е показано влиянието на хетерозис хетерозисни животни се различават преждевременно развитие и повишаване на производителността на месо. Например, чрез кръстосване на две месо пилешки породи, получени хетерозисните бройлери, когато пресичат dyurokdzherseyskoy и Berkshire породи прасета, получени зреене прасета с голяма маса и добро качество на месо и мазнини.
4. изпитването се провежда върху поколението за избор на мъже, които не се проявяват определени качества (добив на мляко и съдържанието на мазнини на бикове, производството на петлите яйце). За тази цел производителите мъже са се размножавали няколко женски, оценка на производителността и качеството на други дъщери, сравняването им с майка и с sredneporodnymi.
5. изкуствено оплождане се използва за получаване на мъжко потомство от най-добрите производители, особено като зародишни клетки може да се съхранява при температурата на течния азот по всяко време.
6. Използването на хормонални овулацията и трансплантация изключителни крави може да отнеме десетки ембриони на година, а след имплантирането им в други крави, ембрионите се съхраняват при една и съща температура на течен азот. Това дава възможност да се увеличи с няколко пъти на броя на децата на видни производители.
7. хибридизация. кръстосване, известен още от древността. Най-често междуспецифичните хибриди са стерилни, те разстрои мейоза, което води до нарушаване на гаметогенезата. От древни времена хората използват хибриден кобила с магаре - муле, което се характеризира с издръжливост и дълголетие. Но понякога гаметогенезата в отдалечените хибриди протича нормално, което е предвидено нови ценни породи животни. Пример за това е, че arharomerinosy като Аргали, те могат да пасат в планината, както и мериносова, даде добра палто. Получен плодородни хибриди чрез кръстосване на местни говеда с якове и zebus. Когато пресича и Beluga чига получени плодовит хибрид - Bester, порове и норка - пор-норка хибрид, хибрид между продуктивна шаран и шаран.
Избор на микроорганизми. биотехнологиите
Традиционно отглеждане на микроорганизми (предимно бактерии и гъбички) въз основа на експериментални мутагенеза и подбор на най-продуктивните щамове. Но има някои функции. Хаплоидни геном на бактерии, всякакви мутации се срещат в първото поколение. Въпреки че вероятността от възникване на природен мутация в микроорганизми е същата като всички други организми (1 мутация 1 милион. Пробите за всеки ген), но много висока скорост на възпроизвеждане прави възможно да се намери полезна мутация на гена от интерес за изследователи.
В резултат на това изкуствено мутагенеза и селекция се увеличава производителността на гъбични щамове Penicillium повече от 1000 пъти. микробиологичните индустрията продукти се използват при печене, варене, винопроизводство, подготовка на много млечни продукти. Използването на микробиологична промишленост получават антибиотици. аминокиселини. протеини, хормони, различни ензими, витамини и др.
Микроорганизмите, използвани за пречистване на отпадъчни води, биологично подобряване качеството на почвата. В момента разработени методи за производство на манган, мед и хром в развитието на старите сметища мини от бактерии където конвенционалните методи на производство икономически неизгодни.
Биотехнологии - използването на живите организми и биологични процеси в производството на вещества, необходими за човека. Обекти на биотехнологията са бактерии, гъбички, растителни клетки и животински тъкани. Те се отглеждат на хранителни среди в специални биореактори.
Най-новите техники микроорганизми разплод. растения и животни са клетка хромозомна и генното инженерство.
генното инженерство
Методите се основават на изолирането на гена от генома на организма и въвеждането му в генома на друг организъм. "Рязане" на гена се извършва чрез използване на специални "генетични ножици" ензими - ензим ген ограничение и след това зашити във вектор - плазмид, от който генът е въведен в бактерията (Фигура 342.). Поставяне посредством друга група от ензими - лигази. Освен това, векторът трябва да съдържа всичко необходимо да контролира работата на гена - промотор, терминатор, генът на оператор и ген регулатор. В допълнение, векторът трябва да съдържа маркерни гени, които придават нови свойства клетки реципиенти, които отличават тази клетка от оригиналната клетка. След това векторът се въвежда в бактерията, и последния етап от тези бактерии са избрани в който въвежда гени работят успешно.
Фиг. 342. Получаването на рекомбинантни плазмиди.
Любим предмет генните инженери - Е.коли. бактерии, които живеят в червата на човека. Със своя дадат тласък на растежа хормон - хормон на растежа, на хормона инсулин, който се използва, за да получите от панкреаса на крави и прасета, интерферон протеин, който помага да се справи с вирусната инфекция.
Вторият начин - от изкуствен ген синтез. За тази цел, тРНК от ензима обратна транскриптаза на РНК се синтезира ДНК.
Методи на хромозома инженерство.
Една група от методи се основава на въвеждането на генотипа на растение организъм двойка хомоложни хромозоми на другите, контролиране развитието на необходимите качества, или заместване на една двойка хомоложни хромозоми в другата. Тя включва методи за получаване на заместени и изменени линии. с помощта на които в растения, събрани признаци, приближаващо се до създаването на "идеален клас".
Много обещаващ метод за хаплоиден. въз основа на отглеждането на хаплоидни растения, последвано от хромозома удвояване. Например, поленовите зърна, се отглеждат от хаплоидни царевични растения, съдържащи 10 хромозоми, и след това се удвои хромозомата за получаване диплоидни (10 двойки хромозоми) напълно хомозиготни растения само с 2 - 3 години вместо 6 - 8 години инбридинг. Това също може да се дължи получи полиплоидни растения в резултат на увеличение на хромозомите.
Методи за клетъчно инженерство.
Култивиране на клетъчни култури. Метод, свързани с отглеждането на отделните клетки в хранителна среда, където те образуват клетъчна култура. Оказа се, че растителни и животински клетки са поставени в хранителна среда, съдържаща всички необходими вещества за живот, могат да споделят. Растителните клетки също притежават способността totipotency, тоест, при определени условия, те са в състояние да формират пълна инсталация. Това дава възможност с помощта на клетъчни култури за получаване на ценни вещества. Например, културални клетки от женшен натрупване на биологично активното вещество. От друга страна, е възможно да се разпространяват тези растения в епруветки чрез поставяне на клетките в определена хранителна среда. Така че е възможно да се разпространяват редки и ценни растения. Тя ви позволява да създадете свободни от вируси сортове картофи и други растения.
клетъчна хибридизация. Например, техниката на хибридизация на соматични клетки протопласти. Клетъчните стени са отстранени и кондензирани протопласти клетки на микроорганизми, принадлежащи към различни видове - картофи и домати, ябълка и череша. Обещаваща създаване на хибридоми, в които хибридизация се извършва на различни клетки. Например, клетки, продуциращи антитела, които хибридизират с раковите клетки. В резултат на това носи някога хибридни антитела като лимфоцити, както и "безсмъртен", тъй като раковите клетки. Следователно, те са способни на неограничен разширяване в култура.
Клониране. Един интересен метод за ядрен трансфер на соматични клетки в яйцето. По този начин е възможно за клониране на животни, които получават генетични копия от един организъм. Има вече клонирана жаба, първите резултати от клониране на бозайници.
Създаване на химерни животни. Възможна сливане на ембриони в ранен стадий, по този начин се получават химерни миши ембриони при сливането на бели и черни мишки, химерно овце животински коза.