Augalų selekcija
5 (100%) 1 vote

Augalų selekcija

Selekcija – mokslas apie turimų augalų ir gyvūnų rūšių tobulinimą ir naujų išvedimą. Selekcija atsirado atsiradus žemdirbystei ir gyvulininkystei. Selekcijos raida skirstoma į tris periodus: 1) priešistorinį laikotarpį; 2) istorinį laikotarpį ( maždaug iki 1875 m. ); ir 3) mokslinės selekcijos laikotarpį ( nuo 1875 m. iki šių dienų ). Dar priešistorinio laikotarpio augalai padarė didžiulį šuolį virsdami kultūriniais. Per šį laikotarpį susidarė aiškūs skirtumai tarp laukinių ir kultūrinių augalų pagal visus esminius požymius. Tai liudija senovės Egipto kapinynuose grūdų radiniai. Istorinio laikotarpio pradžioje kultūriniai augalai jau turėjo tipiškas kultūrinių augalų savybes. Jos istoriniu laikotarpiu dar labiau paryškėjo. Atsirado vietinės (liaudies) veislės, padidėjo kultūrinių augalų derlingumas. XVIII – XIX a. II pusėj atsirado pramoninė arba mokslinė selekcija. Toliau didėjo augalų derlingumas, veislių asortimentas. Mokslinės selekcijos kūrėjai – Johansas (Danija), Nilsonas (Švedija), Mičiūrinas (tuometinė TSRS) ir Berbankas (JAV). Lietuvoje augalų selekcijos darbas pradėtas 1922 m. įkurtoje Dotnuvos selekcijos stotyje. Pradininkas – D. Rudzinskas: jis išvedė keliolika kviečių, avižų, žirnių ir linų veislių (beja, jis buvo N. Vavilovo mokytojas).

Plačiai paplitusių kultūrinių augalų yra tiek daug, kad neįmanoma išvardinti visų uždavinių, kuriuos tenka spręsti selekcijai. Daugelis augalų selekcijos uždavinių yra bendri. Svarbiausios selekcijos uždavinių grupės, arba selekcijos kryptys, yra tokios: 1) derlingumo didinimas; 2) produkcijos kokybės gerinimas; 3) augalų atsparumas ligoms ir kenkėjams; 4) atsparumas nepalankioms meteorologinėms sąlygoms; 5) tinkamumas agrotechnikos rekalavimams, mechanizuotam auginimui ir kt.

*****

Kultūrinių ir laukinių augalų formos, kurios gali tikti naujos veislės kūrimui, vadinamos pradine medžiaga. Kaip pradinė medžiaga naudojamos laukinės formos, vietinės veislės, selekcinės veislės (vietinės ir atvežtos), augalų hibridai ir kita medžiaga, gaunama dirbant selekcinį darbą. Pradinė medžiaga privalo atitikti selekcijos tikslus ir uždavinius. Pradinė medžiaga turi turėti tokius požymius bei savybes, kuria kryptimi atliekama selekcija. Pavyzdžiui, jei selekcijos tikslas yra gauti atsparią koloradui bulvių veislę, tai pradinę medžiagą turi sudaryti atsparios šiam kenkėjui formos (tiesa, to dar padaryti nepavyko).

Taigi N. Vavilovas, siekdamas praturtinti pradinės medžiagos išteklius, šio šimtmečio trečiame dešimtmetyje atliko ekspedicijas, kurių metu surinko daugybę įvairių augalų pavyzdžių. Apibendrinęs savo tyrimų rezultatus, jis paskelbė kultūrinių centrų teoriją, kad tos vietovės, kuriose yra daugiausia kultūrinių augalų, yra jų kilmės židiniai. Čia žmogus lengviausiai rado sau tinkamus augalus, pradėjo juos auginti, ir taip laukiniai augaliai virto kultūriniais. N. Vavilovas išskyrė aštuonis kultūrinių augalų kilmės geografinius židinius (centrus) – I. Kinijos, II. Indijos, III. Vidurinės Azijos, IV. Artimųjų Rytų, V. Viduržemio pajūris, VI. Etiopijos, VII. Pietų Meksikos ir Cenrinės Amerikos, VIII. Pietų Amerikos. Visi N. Vavilovo išskirti kultūrinių augalų formavimosi centrai yra tropinėse arba subtropinėse zonose, kuriose vyrauja kalnų masyvai. Šiems rajonams būdingi dideli temperatūrų svyravimai, įvairiuose aukščiuose labai skirtingos dirvožemio sąlygos bei daugiau ultravioletinių bei kosminių spindulių. Tokiomis sąlygomis dažniau atsiranda augalų mutantai su paveldimais požymiais. Mutantai savaime tarpusavyje kryžminasi. Visa tai didina augalų formų įvairovę.

Taigi vieni iš svarbiausių selekcijos metodų yra atranka bei hibridizacija. Paprastai šie metodai papildo vienas kitą.

Atrankos metodai priklauso nuo tam tikros augalų rūšies dauginimosi formos. Yra dvi pagrindinės atrankos formos – masinė ir individuali, kiekviena iš jų dar gali būti vienkartinė arba daugkartinė. Masinė atranka paprastai būna daugkartinė ir ji daroma taip: iš pradinės medžiagos atrenkami geriausi augalai, kurių sėklos po to kitais metai pasėjamos kartu, paskui iš jų vėl atrenkami geriausi augalai, ir jų sėklos trečiais metais vėl pasėjamos kartu ir t. t.

Masinės atrankos atveju geriausi augalai atrenkami tik pagal jų išvaizdą (fenotipą), o ne pagal jų palikuonių savybes (pagal genotipą). Be to, sėjamos kartu daugybės atrinktų augalų sėklos, todėl netgi savidulkių augalų atrinkta ir pasėta populiacija esti labai nevienalytė. Kryžmadulkių augalų prie to prisideda dar ir poveikis nežinomų tėvinių augalų, dalyvavusių susidarant atrinktų augalų sėkloms, o tai dar labiau padidina atrinktosios populiacijos heterogeniškumą. Todėl pagerintos veislės, sukuriamos daugkartinės masinės atrankos būdu, esti nevienalytės ir nepastovios ir, daug kartų sėjamos, gali labai pakeisti savo savybes (paprastai į blogąją pusę) dėl intensyvaus vienų populiacijos komponentų daugėjimo ir kitų išstūmimo.

Vadinamosios liaudies (vietnės) selekcijos veisles buvo kuriamos būtent masinės atrankos būdu ilgą laiką.

Individualioji atranka nuo masinės skiriasi pirmiausia tuo, kad iš pradinės medžiagos
atrinktų tinkamų augalų palikuonys sėjami ne kartu, o į atskirus sklypelius. Tai įgalina įvertinti atrinktas formas pagal palikuonių kokybę ir išbrokuoti visus tuos palikuonis, kurie dėl vienų ar kitų priežasčių nepatenkina selekcijos reikalavimų. Taikant individualiąją atranką, geriausi palikuonys visada būna kilę iš vieno kurio nors atrinktojo augalo. Todėl veislės, gautos individualiosios atrankos būdu, paprastai esti vienalytiškesnės ir pastovesnės, nei veislės, išvestos masinės atrankos būdu. Vienkartinė individualioji atranka paprastai taikoma savidulkių augalų selekcijoje, nes atrinktųjų augalų palikuonys esti labai vienodi ir tolesnė atranka yra jau nebetikslinga.

Daugkartinė individualioji atranka naudojama kryžmadulkių augalų selekcijoje. Atrinktų kryžmadulkių augalų palikuonys yra kilę iš nežinomų tėvinių augalų ir todėl labai nepanašūs. Taigi vienkartinės atrankos šiuo atveju toli gražu nepapanka.

Taigi individualioji atranka yra patikimiausia priemonė įvertinti ir sukurti selekcijos eigoje tam tikriems genotipams. Tačiau nereikia pamiršti ir to, kad veislės derinamos prie tam tikrų sąlygų, kuriomis jos egzistuoja.

Kitas svarbus augalų selekcijos metodas yra hibridizacija. Hibridizacija yra dviejų ar daugiau paveldimai skirtingų tėvinių formų tarpusavio kryžminimas. Taip gaunami hibridai, kuriuose sutelkta dviejų ar daugiau tėvinių formų savybės ir požymiai. Hibridizacijos sekmė priklauso nuo tėvinių porų parinkimo kryžminimui. Taigi selekcininkai vadovaujasi šiais tėvinių formų parinkimo principais: pagal 1) ekologinį – geografinį; 2) augalo produktyvumo elementus; 3) augalo vegetacijos tam tikrų fazių trukmes; 4) atsparumą ligoms skirtumus; 5) dialelinių kryžminimų duomenis. Taigi hibridizacija arba kryžminimas gali būti giminingas ir negiminingas. Giminingas kryžminimas, kai augalai apdulkinami savo žiedadulkėmis. Paprastai tokių augalų sumažėja gyvybingumas, vislumas, atsparumas ligoms ir kt. Kaip gi paaiškinti šį reiškinį? Gamtoje nuolat vyksta mutacijos. Kryžminiu būdu apsdulkinančių organizmų recesyvinės muatcijos fenotipiškai nepasireiškia. Giminingo kryžminimo atveju recesyvinės mutacijos pereina į homozigotinę būklę, todėl išryškėja jų kenksmingas poveikis. Tačiau gi nustatyta, kad savidulkių augalų ilgalaikis giminingas kryžminimasis nėra kenksmingas, o priešingai – naudingas, daugeliui jų savidulka yra normalus reiškinys. Tai aiškinama tuo, kad savidulkių genotipui nebūdingos kenksmingos mutacijos, nes jis būna homozigotinėje būklėje ir yra veikiamas atrankos. Be to taip atsirandančių mutacijų būna ne tik kenksmingų, bet ir naudingų, dėl kurių didėja organizmo gyvybingumas. Matyt, natūralioji atranka tokias mutacijas išsaugodavo.

Negiminingas organizmų kryžminimas – tai kryžminimas individų, priklausančių tai pačiai veislei, skirtingoms veislėms, skirtingoms rūšims ir gentims (tolimoji hibridizacija). Dažnai dėl negiminingo kryžminimo pasireiškia organizmų heterozė. Heterozė – tai pirmosios kartos hibridų gyvybingumo padidėjimas lyginant su tėvinėmis formomis. Panaudojant šią savybę reikia atsižvelgti į tam tikrus augalų savitumus: 1) produktyvesni ir atsparesni nepalankioms sąlygoms tėra tik pirmosios kartos hibridai, o kitų kartų – gerokai menkesni; 2) savidulkių augalų būtina kasmet gauti heterozinių sėklų; 3) heterozės efektas priklauso nuo augalo rūšies, tadėl labai skirtingas įvairių augalų; 4) iš heterozinių sėklų intensyvių technologijų sąlygomis derliaus priedas esti didesnis. Heterozė daugiausia taikoma kukurūzų derlingumui didinti. Naudojant savidulkes linijas, heterozės efektas esti du kartus didesnis. Tam reikalui naudojama įvaisa – kryžmadulkiai augalai priverstinai apdulkinami savomis žiedadulkėmis. Todėl kai kurių linijų produktyvumas gerokai sumažėja, tačiau tokios linijos pasidaro homozogotinės, jų požymiai ir savybės stabilesni.

Šiuo metu Jūs matote 68% šio straipsnio.
Matomi 1348 žodžiai iš 1989 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.