Щоб отримати більше матеріалу для добору, іноді застосовують штучний, або індукований, мутагенез: пилок чи насіння рослин піддають дії радіації або хімічних речовин, що зумовлюють зміни в ДНК. Це дає змогу отримати рослини з новими ознаками, що не траплялися в батьківських форм.

Схрещування рослин теж має свої особливості. Завдяки наявності в рослин явища самозапилення можна отримати генетично однорідні сорти. Їх називають чистими лініями, і в них усі рослини генетично ідентичні. Поряд з цим, при перехресному запиленні двох різних сортів часто спостерігається явище гетерозису: гібриди першого покоління перевершують батьківські організми за багатьма показниками, такими як родючість, урожайність, стійкість до несприятливих факторів довкілля (рис. 59.1) Цей ефект особливо виражений лише в першому поколінні гібридів і в наступних поколіннях сходить нанівець.

У селекції рослин важливу роль відіграє міжвидова гібридизація — явище досить рідкісне, але таке, що має велике практичне значення. Одним із найуспішніших прикладів міжвидової гібридизації є тритікале — гібрид пшениці та жита (рис. 59.2). Тритікале поєднує харчові якості та високу врожайність пшениці з невибагливістю і стійкістю до захворювань жита.

Поліплоїдизація, тобто збільшення кількості хромосомних наборів, — ще один важливий метод селекційної роботи з рослинами. На відміну від тварин, багато рослин у природі поліплоїдні, тобто мають три чи більше наборів подібних хромосом. Окрім того, збільшення кількості хромосомних наборів у рослин часто позначається на їхньому розвитку позитивно, підвищуючи швидкість росту та збільшуючи розміри рослини (рис. 37.5, А).

У селекції тварин поширеним є схрещування

Селекція тварин розпочалася водночас з їхнім одомашненням і, ймовірно, спочатку здійснювалася неусвідомлено, без певної мети: людина просто залишала для розмноження тварин, що мали найкорисніші якості.

На відміну від рослин, тваринам не властиві нестатеве розмноження та самозапліднення. Селекція ускладнюється й тим, що кількість нащадків зазвичай невелика, а життєвий цикл довгий. Міжвидова гібридизація тварин можлива в рідкісних випадках, але такі гібриди тварин зазвичай не здатні до розмноження (про репродуктивні бар’єри йшлося в § 43). Прикладом такої тварини є мул — безплідний гібрид віслюка та кобили (рис. 59.3).

Рис. 59.2. Зерна тритікале (А) та пшениці (Б) відрізняються за розміром і стійкістю до шкідників

Рис. 59.3. Кобила (А), віслюк (Б) та їхній гібрид — мул (В)

Таким чином, основними методами селекції тварин, як і тисячі років тому, залишаються штучний добір і внутрішньовидове схрещування. Застосовують два види схрещування — споріднене та неспоріднене. Споріднене схрещування використовують для закріплення й збереження цінних ознак у нащадків. При цьому споріднене схрещування, як і самозапилення в рослин, призводить до послаблення тварин.

А неспоріднене схрещування використовують для підтримки та поліпшення ознак породи. Як і в рослинному світі, при схрещуванні двох різних порід тварин може спостерігатися явище гетерозису. Наприклад, при схрещуванні курей двох різних м’ясних порід у першому поколінні отримують швидкостиглих і швидкорослих бройлерів.

Селекція мікроорганізмів має свої особливості

Якщо можна здійснювати добір рослин і тварин із заданими якостями, то чому б не спробувати зробити те саме щодо мікроорганізмів?* 1 Людина здавна використовувала бактерії та мікроскопічні гриби для виробництва продуктів харчування (таких як хліб, вино, пиво, сир, квашені овочі), але навіть не підозрювала про їхнє існування. Унаслідок цього селекція мікроорганізмів як наука стала розвиватися порівняно пізно, лише у ХХ столітті. Ось деякі особливості селекції мікроорганізмів.

• 1. Селекціонер-тваринник працює лише з кількома десятками тварин, а при селекції мікроорганізмів добір здійснюється серед мільярдів живих істот.
• 2. Покоління мікроорганізмів змінюються в сотні разів швидше, ніж покоління тварин або рослин.
• 3. Більшість мікроорганізмів гаплоїдні, тобто мають один набір генів. Це означає, що всі мутації проявляються відразу ж, у першому поколінні.
• 4. У бактерій немає класичного статевого розмноження, тому гібридизацію в селекції мікроорганізмів не застосовують.
• 5. У селекції мікроорганізмів, як і в селекції рослин, широко використовують метод штучного мутагенезу. Це дає змогу значно підвищити частоту мутацій та, відповідно, отримати найрізноманітніший матеріал для штучного добору.

Методи селекції мікроорганізмів уможливили, наприклад, у сотні разів підвищити виробництво антибіотиків та інших корисних для людини продуктів.

Поміркуймо

Знайдіть одну правильну відповідь

1. Тритікале — це міжвидовий гібрид таких рослин, як

• А жито й пшениця
• Б овес і ячмінь
• В кукурудза й просо
• Г сорго й рис
• Д пшениця й ячмінь

1 Нагадаємо, що до мікроорганізмів належать усі бактерії, найпростіші, а також мікроскопічні гриби й водорості.