Внесення додаткової генетичної різноманітності у вихідний селекційний матеріал - необхідний етап будь-якої селекційної роботи (поміркуйте чому). Розв’язати цю задачу можна кількома способами.

Збільшення комбінативної мінливості за рахунок неспорідненого схрещування. За наявності різноманітного вихідного селекційного матеріалу генетичну різноманітність порід і сортів можна збільшити, проводячи неспоріднені схрещування (аутбридинг). Їх застосовують для внесення нових варіантів поєднань алельних генів і добору за новими комбінаціями ознак. Для селекційної роботи величезне значення має залучення не тільки місцевих, але й завезених сортів (мал. 55.1).

Мал. 55.1. Комерційні американські сорти кукурудзи, які вирощують в Україні: оахаканська червона (1), томпсон проліфік (2)

Мал. 55.2. Гібрид свійської свині та дикої (кабана)

Залучення як вихідного матеріалу диких родичів сортів рослин і порід тварин. Дикі види зазвичай краще пристосовані до умов проживання, стійкіші до несприятливих впливів і хвороб. Наприклад, гібриди культурних сортів картоплі з дикими видами стійкіші до колорадського жука, нематод, грибкових хвороб, є скоростиглими, краще витримують низьку температуру, можуть давати врожай двічі на рік. Популярними є породи свиней, отримані в результаті схрещування домашньої свині і дикої (мал. 55.2). Отримані гібриди швидше пристосовуються до різних умов життя.

Пошук мутацій, які цікавлять селекціонерів, та експериментальний мутагенез. У результаті мутацій утворюються нові варіанти генів та ознак, які можуть бути корисними для людини. На основі штучного добору спонтанних мутацій вдалося отримати багато нових сортів рослин і порід тварин (мал. 55.3). Більшість мутацій, які контролюють корисні для людини ознаки, у природі мають негативний ефект. Наприклад, мутація, що зумовлює платинове забарвлення хутра у лисиць (дуже цінна для людини), у гомозиготному стані є летальною.

Мал. 55.3. Мутантні форми, на основі яких вивели нові породи та сорти: 1 - такса, 2 - платинова лисиця, 3 - короткостеблова пшениця сорту Міронівська 61 (завдання: з допомогою вчительки або вчителя знайдіть і проаналізуйте матеріали про створення згаданих порід і сортів)

Мал. 55.4. Відкривачі хімічного мутагенезу: 1 - видатний учений-генетик Йосип Абрамович Рапопорт (1912-1990; народився в м. Чернігів); 2 - відома британська учена-генетик Шарлотта Ауербах (1899-1994)

Мал. 55.5. Володимир Васильович Моргун (народ. 1938 р.), академік НАН України, директор Інституту фізіології рослин і генетики НАН України, герой України

Частота виникнення спонтанних мутацій дуже низька, тому виявити їх складно (поміркуйте чому). На початку XX сторіччя було відкрито мутагенні фактори, які збільшують частоту мутацій. У 20-30-х роках XX сторіччя вітчизняні генетики А.О. Сапєгін і Л.М. Делоне вперше використали іонізуюче випромінювання для отримання цінних мутантних форм пшениці. Їхні праці започаткували застосування радіаційного експериментального мутагенезу в селекції рослин. Після відкриття Й.А. Рапопортом та Ш. Ауербах (мал. 55.4, 1, 2) хімічного мутагенезу почалося активне використання в селекції хімічних речовин, які збільшують частоти мутацій у десятки і сотні разів. На основі хімічного мутагенезу створено багато сортів картоплі, тютюну, помідорів, перцю та інших культур.

В Україні напрям мутаційної селекції активно розвиває академік В.В. Моргун (мал. 55.5). Йому належить пріоритет у встановленні мутаційної дії низки хімічних речовин і фізичних чинників, зокрема, чинників навколишнього середовища. Використовуючи експериментальний мутагенез, В.В. Моргун отримав велику кількість високопродуктивних сортів і ліній пшениці та кукурудзи.

Мал. 55.6. Барбара Мак-Клінток (1902-1992) - американська вчена в галузі цитогенетики, лауреатка Нобелівської премії з фізіології й медицини за відкриття мобільних елементів генома

Цікаво знати