Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Yecoro пшеница (справа) сорт чувствительна к солености, растения , полученные из гибридного сорта креста с W4910 (слева) показывают большую устойчивость к высокой солености

Селекция растений - это наука об изменении свойств растений для получения желаемых характеристик. [1] Он использовался для улучшения качества пищевых продуктов для людей и животных. [2] Цели селекции растений заключаются в создании сортов сельскохозяйственных культур, обладающих уникальными и превосходными характеристиками, для различных сельскохозяйственных целей. Чаще всего рассматриваются характеристики, связанные с устойчивостью к биотическим и абиотическим стрессам, урожайностью зерна или биомассы, качественными характеристиками конечного использования, такими как вкус или концентрация конкретных биологических молекул (белков, сахаров, липидов, витаминов, волокон) и простотой обработки. (сбор урожая, помол, выпечка, солодирование, купажирование и т. д.). [3]Селекция растений может осуществляться с помощью множества различных методов, начиная от простого отбора растений с желательными характеристиками для размножения и заканчивая методами, использующими знания генетики и хромосом, и более сложными молекулярными методами (см. Культивар и культивар ). Гены растения определяют, какие качественные или количественные характеристики оно будет иметь. Селекционеры стремятся создать конкретный результат из растений и потенциально новых сортов растений. [2]

Это практикуется во всем мире отдельными людьми, такими как садоводы и фермеры, а также профессиональными селекционерами, работающими в таких организациях, как государственные учреждения, университеты, отраслевые ассоциации или исследовательские центры.

Международные агентства по развитию считают, что селекция новых культур имеет важное значение для обеспечения продовольственной безопасности за счет создания новых сортов, которые обладают более высокой урожайностью, устойчивостью к болезням, засухоустойчивостью или адаптированы к различным условиям окружающей среды и условиям выращивания в различных регионах.

История [ править ]

Основная статья: История селекции растений

Селекция растений началась с оседлого земледелия и, в частности, с одомашнивания первых сельскохозяйственных растений, практика, которая, по оценкам, насчитывает от 9000 до 11000 лет. [4] Первоначально первые фермеры просто отбирали пищевые растения с особыми желательными характеристиками и использовали их в качестве прародителей для последующих поколений, что привело к накоплению ценных свойств с течением времени.

Технология прививки применялась в Китае до 2000 г. до н.э. [5]

К 500 г. до н.э. прививка была хорошо развита и практиковалась. [6]

Грегор Мендель (1822–1884) считается «отцом генетики ». Его эксперименты с гибридизацией растений привели к установлению им законов наследования . Генетика стимулировала исследования по улучшению растениеводства за счет селекции растений.

Современное растениеводство - это прикладная генетика, но ее научная основа шире и охватывает молекулярную биологию , цитологию , систематику , физиологию , патологию , энтомологию , химию и статистику ( биометрию ). Также была разработана собственная технология.

Классическое растениеводство [ править ]

О роли скрещивания и селекции растений в виноградарстве см. Размножение виноградных лоз .
Селективная селекция расширила желаемые черты дикорастущей капусты ( Brassica oleracea ) на протяжении сотен лет, что привело к появлению десятков современных сельскохозяйственных культур. Капуста , капуста , брокколи и цветная капуста - все сорта этого растения.

Одним из основных методов селекции растений является отбор, процесс селективного размножения растений с желательными характеристиками и исключения или «отбраковки» растений с менее желательными характеристиками. [7]

Другой метод - это преднамеренное скрещивание ( скрещивание ) близкородственных или дальних родственников для получения новых сортов сельскохозяйственных культур или линий с желаемыми свойствами. Растения скрещивают для введения признаков / генов одного сорта или линии в новый генетический фон. Например, роса резистентный горох может быть скрещен с высокоурожайным , но восприимчивым горохом, целью поперечных существ , чтобы ввести сопротивление плесени без потери характеристик высокопродуктивных. Потомство от скрещивания затем будет скрещено с высокопродуктивным родителем, чтобы гарантировать, что потомство максимально похоже на высокопродуктивного родителя ( обратное скрещивание). Потомство от этого скрещивания будет затем проверяться на урожайность (отбор, как описано выше), устойчивость к плесени и получение высокоурожайных устойчивых растений. Растения также можно скрещивать сами с собой для получения инбредных сортов для селекции. Опылителей можно исключить с помощью мешков для опыления .

Классическое разведение в значительной степени полагается на гомологичную рекомбинацию между хромосомами для создания генетического разнообразия . Классический селекционер растений может также использовать ряд методов in vitro , таких как слияние протопластов , спасение зародыша или мутагенез (см. Ниже), для создания разнообразия и получения гибридных растений, которые не существуют в природе .

Признаки, которые селекционеры пытались привнести в культурные растения, включают:

  1. Повышенное качество , такое как повышенное содержание питательных веществ, улучшенный вкус или большая красота.
  2. Повышение урожайности урожая
  3. Повышенная устойчивость к давлению окружающей среды ( засоление , экстремальные температуры , засуха )
  4. Устойчивость к вирусам , грибкам и бактериям
  5. Повышенная устойчивость к насекомым- вредителям
  6. Повышенная переносимость гербицидов
  7. Более длительный срок хранения собранного урожая

Перед Второй мировой войной [ править ]

Каталог Гартона 1902 года

Успешные коммерческие селекционные предприятия были созданы с конца 19 века. [ требуется пояснение ] Компания Gartons Agricultural Plant Breeders в Англии была основана в 1890-х годах Джоном Гартоном, который одним из первых начал коммерциализацию новых сортов сельскохозяйственных культур, созданных путем перекрестного опыления. [8] Первым представителем фирмы был Abundance Oat , один из первых сельскохозяйственных сортов зерна, выведенных из контролируемого скрещивания, введенный в торговлю в 1892 году. [9] [10]

В начале 20 века селекционеры поняли, что выводы Менделя о неслучайном характере наследования могут быть применены к популяциям сеянцев, полученных путем преднамеренного опыления, для прогнозирования частоты встречаемости различных типов. Гибриды пшеницы были выведены для увеличения урожайности в Италии во время так называемой « битвы за зерно » (1925–1940). Гетерозис объяснил Джордж Харрисон Шулл. Он описывает тенденцию потомков определенного кросса превосходить обоих родителей. Обнаружение пригодности гетерозиса для селекции растений привело к развитию инбредных линий, которые демонстрируют преимущество гетеротической урожайности при их скрещивании. Кукуруза была первым видом, в котором гетерозис широко использовался для получения гибридов.

Также были разработаны статистические методы для анализа действия генов и отделения наследственных вариаций от вариаций, вызванных средой. В 1933 году Маркус Мортон Роудс описал еще один важный метод селекции, цитоплазматическую мужскую стерильность (CMS), разработанный для кукурузы . CMS - это наследуемый по материнской линии признак, который заставляет растение производить стерильную пыльцу . Это позволяет производить гибриды без необходимости трудоемкого удаления метелок .

Эти ранние методы селекции привели к значительному увеличению урожайности в Соединенных Штатах в начале 20 века. Подобный рост урожайности не производился где-либо еще до тех пор, пока после Второй мировой войны « Зеленая революция» не увеличила производство сельскохозяйственных культур в развивающихся странах в 1960-х годах.

После Второй мировой войны [ править ]

In vitro культивирование Vitis (виноградной лозы), Институт селекции винограда Гейзенхайма

После Второй мировой войны был разработан ряд методов, которые позволили селекционерам растений гибридизировать отдаленные родственные виды и искусственно индуцировать генетическое разнообразие.

При скрещивании отдаленно родственных видов селекционеры используют ряд методов культивирования тканей растений для получения потомства от бесплодного спаривания. Межвидовые и межродовые гибриды получают от скрещивания родственных видов или родов, которые обычно не размножаются друг с другом половым путем . Эти кресты называются широкими крестами . Например, зерновой тритикале представляет собой гибрид пшеницы и ржи . Клетки растений, полученные от первого поколения, созданного в результате скрещивания, содержали неравномерное количество хромосом и, как следствие, были стерильными. Деление клеток ингибитор колхицинбыл использован для удвоения количества хромосом в клетке и, таким образом, для создания фертильной линии.

Неспособность произвести гибрид может быть из-за несовместимости до или после оплодотворения . Если оплодотворение возможно между двумя видами или родами, гибридный эмбрион может прерваться до созревания. Если это действительно происходит, эмбрион, полученный в результате межвидового или межродового скрещивания, иногда можно спасти и культивировать для получения целого растения. Такой метод называется спасением эмбрионов . Этот метод был использован для производства нового риса для Африки , межвидового скрещивания азиатского риса (Oryza sativa) и африканского риса (Oryza glaberrima) .

Гибриды также могут быть получены методом слияния протопластов . В этом случае протопласты сливаются, обычно в электрическом поле. Жизнеспособные рекомбинанты можно регенерировать в культуре.

Химические мутагены, такие как EMS и DMS , радиация и транспозоны , используются для создания мутантов с желаемыми признаками для скрещивания с другими сортами - процесс, известный как мутационное разведение . Селекционеры классических растений также создают генетическое разнообразие внутри вида, используя процесс, называемый сомаклональной изменчивостью , который происходит у растений, полученных из культуры тканей, особенно растений, полученных из каллуса . Также может использоваться индуцированная полиплоидия и добавление или удаление хромосом с использованием метода, называемого хромосомной инженерией .

Сельскохозяйственные исследования растений картофеля

Когда желаемый признак был выведен у вида, делается ряд скрещиваний с предпочтительным родителем, чтобы сделать новое растение максимально похожим на предпочтительного родителя. Возвращаясь к примеру скрещивания устойчивого к мучнистой росе гороха с высокоурожайным, но восприимчивым горохом, чтобы сделать устойчивое к мучнистой росе потомство скрещивания наиболее похожим на высокоурожайного родителя, потомство будет скрещено с этим родителем в течение нескольких поколений ( См. Обратное скрещивание ). Этот процесс устраняет большую часть генетического вклада родителей, устойчивых к плесени. Таким образом, классическое разведение - это циклический процесс.

При использовании классических методов селекции селекционер не знает, какие именно гены были введены в новые сорта. Поэтому некоторые ученые утверждают, что растения, полученные с помощью классических методов селекции, должны пройти тот же режим испытаний на безопасность, что и генетически модифицированные растения. Были случаи, когда растения, выращенные с использованием классических методов, были непригодны для употребления в пищу человеком, например, ядовитый соланин был непреднамеренно повышен до неприемлемых уровней в некоторых сортах картофеля в результате селекции растений. Новые сорта картофеля перед поступлением на рынок часто проверяются на содержание соланина.

Современное растениеводство [ править ]

См. Также: Новые методы разведения

Современная селекция растений может использовать методы молекулярной биологии для отбора или, в случае генетической модификации, для вставки желаемых признаков в растения. Применение биотехнологии или молекулярной биологии также известно как молекулярное разведение .

В селекции растений сейчас используются современные средства молекулярной биологии.

Выбор с помощью маркера [ править ]

Основная статья: Выбор с помощью маркера

Иногда многие разные гены могут влиять на желаемый признак в селекции растений. Использование таких инструментов, как молекулярные маркеры или дактилоскопия ДНК, позволяет картировать тысячи генов. Это позволяет селекционерам проверять большие популяции растений на предмет тех, которые обладают интересующим признаком. Скрининг основан на наличии или отсутствии определенного гена, определяемого лабораторными процедурами, а не на визуальной идентификации выраженного признака у растения. Целью селекции с помощью маркеров или анализа генома растений является определение местоположения и функции ( фенотипа ) различных генов в геноме. Если все гены идентифицированы, это приводит к последовательности генома . [ необходима цитата] [ требуется уточнение ] У всех растений есть геномы разного размера и длины с генами, кодирующими разные белки, но многие из них одинаковы. Если местоположение и функция гена идентифицированы у одного вида растений, очень похожий ген, вероятно, также может быть найден в аналогичном месте в геноме другого родственного вида. [11]

Обратное разведение и удвоенные гаплоиды (DH) [ править ]

Основная статья: Удвоенная гаплоидия

[ требуется пояснение ] Гомозиготные растения с желаемыми признаками могут быть получены из гетерозиготных исходных растений, если можно получить гаплоидную клетку с аллелями для этих признаков, а затем использоваться для получения удвоенного гаплоида . Удвоенный гаплоид будет гомозиготным по желаемым признакам. Кроме того, созданные таким образом два разных гомозиготных растения можно использовать для получения поколения гибридных растений F1, которые обладают преимуществами гетерозиготности и более широким диапазоном возможных признаков. Таким образом, отдельное гетерозиготное растение, выбранное по его желаемым характеристикам, может быть преобразовано в гетерозиготный сорт (гибрид F1) без необходимости вегетативного воспроизводства.но в результате скрещивания двух гомозиготных / удвоенных гаплоидных линий, полученных от первоначально выбранного растения. [12] Культивирование растительной ткани может дать гаплоидные или двойные гаплоидные линии и поколения растений. Это сокращает генетическое разнообразие, полученное от этого вида растений, чтобы выбрать желаемые черты, которые улучшат приспособленность особей. Использование этого метода снижает потребность в разведении нескольких поколений растений для получения поколения, однородного по желаемым признакам, тем самым экономя много времени по сравнению с естественной версией того же процесса. Существует множество методов культивирования растительной ткани, которые можно использовать для получения гаплоидных растений, но культивирование микроспор в настоящее время является наиболее перспективным для получения наибольшего их количества. [11]

Генетическая модификация [ править ]

Основная статья: Трансгенные растения

Генетическая модификация растений достигается путем добавления определенного гена или генов к растению или путем отключения гена с помощью РНКи для получения желаемого фенотипа . Растения, полученные в результате добавления гена, часто называют трансгенными растениями . Если для генетической модификации гены вида или скрещиваемого растения используются под контролем их природного промотора, то они называются цисгенными растениями . Иногда генетическая модификация может дать растение с желаемым признаком или признаками быстрее, чем при классической селекции, потому что большая часть генома растения не изменяется.

Чтобы генетически модифицировать растение, генетическая конструкция должна быть сконструирована таким образом, чтобы добавляемый или удаляемый ген экспрессировался растением. Для этого в растение должны быть введены промотор, управляющий транскрипцией, и последовательность терминации, чтобы остановить транскрипцию нового гена, а также ген или гены, представляющие интерес. Также включен маркер для отбора трансформированных растений. В лаборатории , устойчивость к антибиотикам является широко используемым маркером: Растения , которые были успешно трансформированы будет расти на средах , содержащих антибиотики; растения, которые не были преобразованы, погибнут. В некоторых случаях маркеры для отбора удаляют путем обратного скрещивания с родительским растением перед коммерческим выпуском.

Конструкцию можно вставить в геном растения путем генетической рекомбинации с использованием бактерий Agrobacterium tumefaciens или A. rhizogenes , или прямыми методами, такими как генная пушка или микроинъекция . Использование вирусов растений для вставки генетических конструкций в растения также возможно, но этот метод ограничен диапазоном хозяев вируса. Например, вирус мозаики цветной капусты (CaMV) поражает только цветную капусту и родственные ей виды. Еще одно ограничение вирусных векторов заключается в том, что вирус обычно не передается потомству, поэтому каждое растение необходимо инокулировать.

Большинство коммерчески выпускаемых трансгенных растений в настоящее время ограничиваются растениями, которые обладают устойчивостью к насекомым- вредителям и гербицидам . Устойчивость к насекомым достигается за счет включения гена из Bacillus thuringiensis (Bt), который кодирует белок , токсичный для некоторых насекомых. Например, хлопковая совка , распространенный вредитель хлопка, питается Bt-хлопком, он проглатывает токсин и умирает. Гербициды обычно действуют, связываясь с определенными ферментами растений и подавляя их действие. [13] Ферменты, которые ингибирует гербицид, известны как целевые участки гербицидов.. Устойчивость к гербицидам может быть придана культурам путем экспрессии версии белка сайта-мишени, которая не ингибируется гербицидом. Это метод, используемый для получения устойчивых к глифосату (" Roundup Ready ") сельскохозяйственных культур.

Генетическая модификация может еще больше повысить урожайность за счет повышения стрессоустойчивости в данной среде. Стрессы, такие как колебания температуры, передаются растению через каскад сигнальных молекул, которые активируют фактор транскрипции для регулирования экспрессии генов . Было показано, что сверхэкспрессия определенных генов, участвующих в адаптации к холоду, вызывает большую устойчивость к замораживанию, что является одной из частых причин потери урожая [14].

Генетическая модификация растений, из которых можно производить фармацевтические препараты (и промышленные химикаты), иногда называемая фармингом , представляет собой довольно радикально новую область селекции растений. [15]

Проблемы и проблемы [ править ]

Современное растениеводство, будь то классическое или с помощью генной инженерии, связано с проблемами, вызывающими озабоченность, особенно в отношении продовольственных культур. Вопрос о том, может ли разведение отрицательно сказаться на питательной ценности, является центральным в этом отношении. Хотя прямых исследований в этой области было проведено относительно мало, есть научные указания на то, что, отдавая предпочтение определенным аспектам развития растения, другие аспекты могут быть замедлены. В исследовании, опубликованном в Журнале Американского колледжа питания в 2004 году под названием « Изменения в данных о составе пищевых продуктов Министерства сельского хозяйства США для 43 садовых культур, с 1950 по 1999 год» , сравнивался анализ питания овощей, проведенный в 1950 и 1999 годах, и было обнаружено существенное снижение в шести из них. 13измеренные питательные вещества , включая 6% белка и 38% рибофлавина . Также было обнаружено снижение содержания кальция , фосфора , железа и аскорбиновой кислоты . В результате исследования, проведенного в Биохимическом институте Техасского университета в Остине , был сделан вывод: «Мы полагаем, что любое реальное снижение, как правило, легче всего объяснить изменениями в культивируемых сортах между 1950 и 1999 годами, в которых могут быть компромиссы между урожай и содержание питательных веществ ". [16]

Дебаты вокруг генетически модифицированных продуктов питания в 1990-е годы достигли пика в 1999 году с точки зрения освещения в СМИ и восприятия риска [17] и продолжаются сегодня - например, « Германия поддержала растущий европейский мятеж против генетически модифицированных культур , запретив посевы. широко выращиваемого устойчивого к вредителям сорта кукурузы » [18] . Дебаты охватывают экологическое воздействие генетически модифицированных растений , безопасность генетически модифицированных пищевых продуктов и концепции, используемые для оценки безопасности, такие как существенная эквивалентность. Подобные опасения не новы в селекции растений. В большинстве стран действуют нормативные процессы, которые помогают гарантировать, что новые сорта сельскохозяйственных культур, поступающие на рынок, являются безопасными и удовлетворяют потребности фермеров. Примеры включают регистрацию сортов, схемы семян, нормативные разрешения на ГМ-растения и т. Д.

Права селекционеров также являются серьезным и спорным вопросом. Сегодня в производстве новых сортов доминируют коммерческие селекционеры, которые стремятся защитить свою работу и получить гонорары в рамках национальных и международных соглашений, основанных на правах интеллектуальной собственности . Круг связанных вопросов сложен. Проще говоря, критики все более ограничительных правил утверждают, что благодаря сочетанию технического и экономического давления коммерческие селекционеры сокращают биоразнообразие и значительно ограничивают возможности отдельных лиц (например, фермеров) в разработке и торговле семенами на региональном уровне. [19] Усилия по укреплению прав селекционеров, например, путем продления сроков охраны сортов, продолжаются. [цитата необходима ]

При выведении новых пород или культурных сортов растений их необходимо поддерживать и размножать. Одни растения размножают бесполым путем, другие - семенами. Сорта, размножаемые семенами, требуют особого контроля над источником семян и производственными процедурами для сохранения целостности результатов селекции растений. Изоляция необходима для предотвращения перекрестного заражения родственными растениями или смешивания семян после сбора урожая. Изоляция обычно достигается расстоянием между посадками, но для некоторых культур растения помещают в теплицы или клетки (чаще всего используются при производстве гибридов F1).

Роль селекции растений в органическом сельском хозяйстве [ править ]

Критики органического сельского хозяйства заявляют, что оно слишком низкоурожайное, чтобы быть жизнеспособной альтернативой традиционному сельскому хозяйству. Однако отчасти такая низкая производительность может быть результатом выращивания плохо адаптированных сортов. [20] [21] Подсчитано, что более 95% органического сельского хозяйства основано на традиционно адаптированных сортах, даже несмотря на то, что производственная среда в органических и традиционных системах земледелия сильно отличается из-за их отличительных методов управления. [21] В частности, у органических фермеров меньше ресурсов, чем у традиционных производителей, чтобы контролировать свою производственную среду. Селекция сортов, специально адаптированных к уникальным условиям органического сельского хозяйства, имеет решающее значение для реализации этого сектора в полной мере. Это требует выбора по таким признакам, как: [21]

  • Эффективность использования воды
  • Эффективность использования питательных веществ (особенно азота и фосфора )
  • Конкурентоспособность сорняков
  • Устойчивость к механической борьбе с сорняками
  • Устойчивость к вредителям / болезням
  • Раннеспелость (как механизм избегания особых стрессов)
  • Устойчивость к абиотическому стрессу (например, засуха, засоление и т. Д.)

В настоящее время немногие селекционные программы направлены на органическое сельское хозяйство, и до недавнего времени те, которые действительно касались этого сектора, в основном полагались на косвенный отбор (то есть отбор в традиционных средах по признакам, которые считаются важными для органического сельского хозяйства). Однако, поскольку разница между органической и обычной средой велика, данный генотип может работать по-разному в каждой среде из-за взаимодействия между генами и окружающей средой (см. Взаимодействие между генами и средой ). Если это взаимодействие является достаточно серьезным, важный признак, необходимый для органической среды, может не проявиться в обычной среде, что может привести к отбору плохо адаптированных особей. [20] Чтобы гарантировать выявление наиболее адаптированных сортов, сторонники органической селекции теперь поощряют использование прямого отбора (то есть отбора в целевой среде) по многим агрономическим признакам.

Существует множество классических и современных методов селекции, которые можно использовать для улучшения сельскохозяйственных культур в органическом сельском хозяйстве, несмотря на запрет на генетически модифицированные организмы . Например, контролируемые скрещивания между особями позволяют рекомбинировать желаемые генетические вариации и передавать их семенному потомству посредством естественных процессов. Отбор с помощью маркеров также можно использовать в качестве диагностического инструмента для облегчения отбора потомства, обладающего желаемым признаком (признаками), что значительно ускоряет процесс разведения. [22] Этот метод оказался особенно полезным для внедрения генов устойчивости в новые фоны, а также для эффективного отбора множества генов устойчивости, объединенных пирамидой в одного человека. К несчастью,Молекулярные маркеры в настоящее время недоступны для многих важных признаков, особенно сложных, контролируемых многими генами.

Разведение и продовольственная безопасность [ править ]

Чтобы сельское хозяйство процветало в будущем, необходимо внести изменения для решения возникающих глобальных проблем. Эти проблемы включают нехватку пахотных земель, все более суровые условия возделывания сельскохозяйственных культур и необходимость поддержания продовольственной безопасности, что предполагает возможность обеспечить население планеты достаточным питанием. Культуры должны иметь возможность созревать в различных средах, чтобы обеспечить доступ во всем мире, что предполагает решение проблем, включая устойчивость к засухе. Было высказано предположение, что глобальные решения достижимы посредством процесса селекции растений с его способностью отбирать определенные гены, позволяющие культурам работать на уровне, который дает желаемые результаты. [23]

Доходность [ править ]

С ростом населения необходимо увеличивать производство продуктов питания. По оценкам, к 2050 году необходимо увеличить производство продуктов питания на 70%, чтобы выполнить Декларацию Всемирного саммита по продовольственной безопасности. Но в связи с деградацией сельскохозяйственных земель простое выращивание сельскохозяйственных культур больше не является жизнеспособным вариантом. В некоторых случаях новые сорта растений могут быть выведены путем селекции растений, которые обеспечивают повышение урожайности, не полагаясь на увеличение площади земель. Пример этого можно увидеть в Азии, где производство продуктов питания на душу населения увеличилось вдвое. Это было достигнуто не только за счет использования удобрений, но и за счет использования более качественных культур, специально созданных для данной местности. [24] [25]

Пищевая ценность [ править ]

Селекция растений может способствовать глобальной продовольственной безопасности, поскольку это рентабельный инструмент повышения питательной ценности кормов и сельскохозяйственных культур. Повышение питательной ценности кормовых культур за счет использования аналитической химии и технологии ферментации рубца было зарегистрировано с 1960 г .; Эта наука и технология дали селекционерам возможность проверять тысячи образцов за небольшой промежуток времени, а это значит, что селекционеры могли быстрее идентифицировать высокопроизводительный гибрид. Генетическое улучшение заключалось в основном в перевариваемости сухого вещества in vitro (IVDMD), что привело к увеличению на 0,7-2,5%, при увеличении IVDMD всего на 1% один Bos Taurus, также известный как мясной скот, сообщил об увеличении дневного прироста на 3,2%. Это улучшение указывает на то, что селекция растений является важным инструментом в переводе сельского хозяйства будущего на более продвинутый уровень. [26]

Экологические стрессоры [ править ]

Селекция гибридных культур стала чрезвычайно популярной во всем мире в борьбе с суровыми условиями окружающей среды. Из-за продолжительных периодов засухи и отсутствия воды или азота устойчивость к стрессу стала важной частью сельского хозяйства. [ требуется уточнение ] Селекционеры сосредоточили свое внимание на определении культур, которые обеспечат урожайность в этих условиях; способ добиться этого - найти сорта культуры, устойчивые к засушливым условиям с низким содержанием азота. Из этого очевидно, что селекция растений жизненно важна для выживания будущего сельского хозяйства, поскольку она позволяет фермерам выращивать устойчивые к стрессу культуры, тем самым повышая продовольственную безопасность. [27] В странах с суровыми зимами, таких как Исландия , Германия.и дальше на восток, в Европе, селекционеры занимаются селекцией на устойчивость к морозам, постоянному снежному покрову, морозно-засухе (высыхание от ветра и солнечной радиации под воздействием мороза) и высоким уровням влажности почвы зимой. [28]

Совместное выращивание растений [ править ]

Совместное селекция растений (PPB) - это когда фермеры участвуют в программе улучшения сельскохозяйственных культур с возможностью принимать решения и вносить свой вклад в исследовательский процесс на разных этапах. [29] [30] [31] Совместные подходы к улучшению сельскохозяйственных культур также могут применяться, когда биотехнологии растений используются для улучшения сельскохозяйственных культур. [32] Местные сельскохозяйственные системы и генетическое разнообразие развиваются и укрепляются за счет улучшения сельскохозяйственных культур, в котором совместное улучшение культур (PCI) играет большую роль. PPB повышается за счет знаний фермеров о требуемом качестве и оценке целевой среды, которая влияет на эффективность PPB. [33]

Список известных селекционеров [ править ]

  • Томас Эндрю Найт
  • Кейт Дауни
  • Лютер Бербанк
  • Назарено Стрампелли
  • Нильс Эббесен Хансен
  • Норман Борлоуг

См. Также [ править ]

  • Биоактивное соединение
  • Цисгенезис
  • Растениеводство в Непале
  • Таксономия культурных растений
  • Двойная вязка
  • ЭВКАРПИЯ
  • Отображение QTL на основе семейства
  • Геномика одомашнивания
  • Международный кодекс номенклатуры культурных растений
  • Маркер-ассистированный отбор (MAS)
  • Православное семя
  • Отображение QTL
  • Непокорное семя
  • Методы селекции в селекции растений по способу размножения
  • Умное разведение
  • Составная перекрестная популяция
  • Биоразведка / биопиратство / Соглашение о доступе и совместном использовании выгод
  • Договор о растениях / Конвенция о биологическом разнообразии и Нагойский протокол
  • Конвенция УПОВ о новых сортах растений
  • Права фермеров / Права крестьян
  • Генетические ресурсы (значения)

Ссылки [ править ]

  1. ^ Селекция полевых культур. 1995. Sleper and Poehlman. Стр. 3
  2. ^ a b Хартунг, Франк; Шиманн, Иоахим (2014). «Точная селекция растений с использованием новых методов редактирования генома: возможности, безопасность и регулирование в ЕС» . Заводской журнал . 78 (5): 742–752. DOI : 10.1111 / tpj.12413 . PMID  24330272 .
  3. ^ Вилли Х. Верхей, изд. (2010). «Селекция и генетика». Почвы, роста растений и растениеводства Том I . Издательство Eolss. п. 185. ISBN 978-1-84826-367-3.
  4. ^ Пиперно, DR; Ранере, AJ; Holst, I .; Iriarte, J .; Дикау, Р. (2009). «Крахмальное зерно и фитолиты кукурузы начала девятого тысячелетия до нашей эры из долины реки Центральный Бальзас, Мексика» . PNAS . 106 (13): 5019–5024. Bibcode : 2009PNAS..106.5019P . DOI : 10.1073 / pnas.0812525106 . PMC 2664021 . PMID 19307570 .  
  5. ^ Мэн, Чао; Сюй, Донг; Сын, Ён-Джун и Кубота, Кьери (2012). "Анализ экономической целесообразности на основе моделирования технологии прививки для операции размножения" . В Lim, G. & Herrmann, JW (ред.). Материалы промышленного и инженерно - технических систем научно -практической конференции 2012 года . Ежегодная конференция IIE. Норкросс: Институт промышленных инженеров.
  6. ^ Mudge, K .; Яник, Дж .; Scofield, S .; Гольдшмидт, Э. (2009). История прививки (PDF) . Садоводческие обзоры . 35 . С. 449–475. DOI : 10.1002 / 9780470593776.ch9 . ISBN  9780470593776.
  7. ^ Деппе, Кэрол (2000). Выращивайте собственные сорта овощей . Chelsea Green Publishing. | page = 237-244
  8. ^ «Селекция растений» . Архивировано из оригинала на 2013-10-21.
  9. ^ Каталог семян весны 1899, Gartons Limited
  10. ^ Ноэль Кингсбери (2009). Гибрид: история и наука селекции растений . Издательство Чикагского университета. п. 140. ISBN 9780226437057.
  11. ^ а б Каша, Кен (1999). «Биотехнология и мировое продовольственное снабжение». Геном . 42 (4): 642–645. DOI : 10.1139 / g99-043 . PMID 10464788 . 
  12. ^ «Обратное разведение» . wipo.int .
  13. ^ Морленд, DE (1980). «Механизмы действия гербицидов». Ежегодный обзор физиологии растений . 31 (1): 597–638. DOI : 10.1146 / annurev.pp.31.060180.003121 .
  14. ^ Ван, Ванся; Винокур, Бася; Альтманн, Ари (2003). «Реакция растений на засуху, засоление и экстремальные температуры: к генной инженерии для устойчивости к стрессу». Planta . 218 (1): 1–14. DOI : 10.1007 / s00425-003-1105-5 . PMID 14513379 . S2CID 24400025 .  
  15. ^ Сьюзи Ки; Джулиан К. С. Ма и Паскаль М. В. Дрейк (1 июня 2008 г.). «Генетически модифицированные растения и здоровье человека» . Журнал Королевского медицинского общества . 101 (6): 290–298. DOI : 10,1258 / jrsm.2008.070372 . PMC 2408621 . PMID 18515776 .  
  16. ^ Дэвис, Д.Р .; Эпп, доктор медицины; Риордан, HD (2004). «Изменения в данных о составе пищевых продуктов Министерства сельского хозяйства США для 43 садовых культур с 1950 по 1999 годы». Журнал Американского колледжа питания . 23 (6): 669–682. DOI : 10.1080 / 07315724.2004.10719409 . PMID 15637215 . S2CID 13595345 .  
  17. ^ Коста-Фонт, Дж .; Моссиалос, Э. (2007). «Зависимы ли представления о« рисках »и« преимуществах »генетически модифицированных продуктов питания?». Качество еды и предпочтения . 18 (2): 173–182. DOI : 10.1016 / j.foodqual.2005.09.013 .
  18. ^ Конноли, Кейт (2009-04-14). «Германия наносит удар по ГМ-культурам» . Хранитель . Проверено 25 июня 2009 .
  19. ^ Луби, СН; Kloppenburg, J .; Michaels, TE; Гольдман, Иллинойс (2015). «Расширение свободы действий для селекционеров и фермеров с помощью селекции растений с открытым исходным кодом» . Наука о растениеводстве . 55 (6): 2481–2488. doi : 10.2135 / Croccci2014.10.0708 - через цифровую библиотеку ACSESS.
  20. ^ a b Мерфи, Кевин М .; К.Г. Кэмпбелл; SR Lyon; СС Джонс (2007). «Доказательства адаптации сортов к системам органического земледелия» . Исследования полевых культур . 102 (3): 172–177. DOI : 10.1016 / j.fcr.2007.03.011 .
  21. ^ a b c Ламмертс ван Бюрен, ET; СС Джонс; Л. Тамм; К. М. Мерфи; Дж. Р. Майерс; К. Лейферт; М.М. Мессмер (2010). «Необходимость разведения сортов сельскохозяйственных культур, подходящих для органического земледелия, на примере пшеницы, помидоров и брокколи: обзор» . NJAS - Вагенингенский журнал наук о жизни . 58 (3–4): 193–205. DOI : 10.1016 / j.njas.2010.04.001 .
  22. ^ Ламмертс ван Бюрен, ET; Г. Бакес; Х. де Вринд; Х. Остергард (2010). «Роль молекулярных маркеров и маркеров в селекции для органического сельского хозяйства» . Euphytica . 175 : 51–64. DOI : 10.1007 / s10681-010-0169-0 .
  23. Перейти ↑ Rhodes (2013). «Обращение к потенциалу селективного селекционного подхода в устойчивом сельском хозяйстве» . Международный журнал сельскохозяйственных исследований . 42 (12).
  24. ^ Тестировщик, Марк; Лэнгридж, Питер (февраль 2010 г.). «Селекционные технологии для увеличения урожайности в меняющемся мире». Наука . 327 (5967): 818–822. Bibcode : 2010Sci ... 327..818T . DOI : 10.1126 / science.1183700 . PMID 20150489 . S2CID 9468220 .  
  25. ^ Хаддад, Лоуренс ; Годфрей, Х. Чарльз Дж .; Беддингтон, Джон Р .; Crute, Ian R .; Лоуренс, Дэвид; Мьюир, Джеймс Ф .; Милашка, Джулс; Робинсон, Шерман; Томас, Сэнди М .; Тулмин, Камилла (12 февраля 2010 г.). «Продовольственная безопасность: задача прокормить 9 миллиардов человек» . Наука . 327 (5967): 812–818. Bibcode : 2010Sci ... 327..812G . DOI : 10.1126 / science.1185383 . PMID 20110467 . 
  26. ^ Bänziger (2000). Селекция кукурузы на устойчивость к засухе и азотному стрессу: от теории к практике . От теории к практике . С. 7–9. ISBN 9789706480460. Проверено 7 ноября 2013 .
  27. ^ Каслер, Vogal, MK (январь-февраль 1999). «Достижения и влияние селекции на повышение питательной ценности кормов» . Наука о растениеводстве . 39 (1): 12–20. DOI : 10,2135 / cropsci1999.0011183x003900010003x .
  28. ^ Link, W .; Балко, Ц .; Стоддард, Ф .; Зимостойкость фасоли: физиология и селекция. Исследования полевых культур (5 февраля 2010 г.). 115 (3): 287-296, стр. 289 | https://dx.doi.org/10.1016/j.fcr.2008.08.004
  29. ^ «Программа PRGA» . Программа PRGA .
  30. ^ Сперлинг и др. 2001. Структура для анализа подходов и результатов селекции растений. [1] [ постоянная неработающая ссылка ]
  31. ^ Ceccarelli 2001. Децентрализованное совместное селекция растений: адаптация сельскохозяйственных культур к окружающей среде и клиентам [2]
  32. ^ Thro & Спилейн С (2000). "Совместное селекция растений с помощью биотехнологий: дополнение или противоречие?" (PDF) . Общесистемная программа КГМСИ по совместным исследованиям и гендерному анализу для развития технологий и институциональных инноваций . Рабочий документ № 4 апреля 2000 г .: 140.
  33. ^ Elings, A .; Альмекиндерс, CJM; Стам, П. (декабрь 2001 г.). «Введение: зачем сосредотачивать внимание на совместном селекции растений». Euphytica . 122 (3): 423–424. DOI : 10,1023 / A: 1017923423714 . S2CID 25146186 . 

Общие [ править ]

  • Маккач, С. (2004). «Диверсификация селекции в селекции растений» . PLOS Biol . 2 (10): e347. DOI : 10.1371 / journal.pbio.0020347 . PMC  521731 . PMID  15486582 .
  • Бриггс, Ф. Н. и Ноулз, П. Ф. 1967. Введение в селекцию растений . Reinhold Publishing Corporation, Нью-Йорк.
  • Карри, Хелен Энн. Эволюция на заказ: селекция растений и технологические инновации в Америке двадцатого века (U of Chicago Press, 2016). х, 285 с.
  • Гепц, П. (2002). «Сравнение между одомашниванием сельскохозяйственных культур, классической селекцией растений и генной инженерией» . Наука о растениеводстве . 42 (6): 1780–1790. DOI : 10.2135 / cropsci2002.1780 .
  • Истоки сельского хозяйства и одомашнивания сельскохозяйственных культур - Симпозиум Харлана
  • Шлегель, Рольф (2009) Энциклопедический словарь селекции растений 2-е изд. ( ISBN 9781439802427 ), CRC Press, Бока-Ратон, Флорида, США, стр. 584 
  • Шлегель, Рольф (2007) Краткая энциклопедия улучшения сельскохозяйственных культур: институты, лица, теории, методы и истории ( ISBN 9781560221463 ), CRC Press, Бока-Ратон, Флорида, США, стр. 423 
  • Шлегель, Рольф (2014) Словарь селекции растений, 2-е изд. ( ISBN 978-1439802427 ), CRC Press, Boca Raton, Taylor & Francis Group, Inc., Нью-Йорк, США, стр 584 
  • Schouten, Henk J .; Krens, Frans A .; Якобсен, Эверт (2006). «Есть ли у цисгенных растений менее строгий надзор?». Природа Биотехнологии . 24 (7): 753. DOI : 10.1038 / nbt0706-753 . PMID  16841052 . S2CID  8087798 .
  • Schouten, Henk J .; Krens, Frans A .; Якобсен, Эверт (2006). «Цисгенные растения похожи на традиционно выведенные растения» . EMBO Reports . 7 (8): 750–753. DOI : 10.1038 / sj.embor.7400769 . PMC  1525145 . PMID  16880817 .
  • Солнце. «От расщепления индики и японки в общей ДНК дикого риса до происхождения и эволюции культивируемого в Азии риса» . Сельскохозяйственная археология . 1998 : 21–29.
  • Thro, AM; Спиллейн, К. (1999) Биотехнология помогает селекционному селекции растений: дополнение или противоречие? Программа КГМСХИ по совместным исследованиям и гендерному анализу, Рабочий документ № 4, CIAT: Cali. 150 стр.
  • Деппе, Кэрол (2000). Выращивайте собственные сорта овощей . Chelsea Green Publishing.
  • Ващетто, Луис М., изд. (2020). Геномика зерновых . Методы молекулярной биологии. 2072 . DOI : 10.1007 / 978-1-4939-9865-4 . ISBN 978-1-4939-9864-7. ISSN  1064-3745 . S2CID  82398463 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Сообщество практиков по селекции и геномике - образовательные и обучающие материалы для селекционеров растений и смежных специалистов
  • Обновления селекции растений [ постоянная мертвая ссылка ]
  • Гибридизация культурных растений - большой практический справочник по гибридизации растений
  • Инфография об истории селекции растений
  • Глоссарий селекционной терминологии Открытого фонда селекции растений
  • Национальная ассоциация селекционеров растений (НАПБ)
  • Инициатива глобального партнерства по наращиванию потенциала в области селекции растений - GIPB
  • База данных по сортам мутантов ФАО / МАГАТЭ
  • Заявление о политике FDA - Продукты, полученные из новых сортов растений