Иван Владимирович Мичурин (1855–1935) – выдающийся селекционер-практик, автор 300 сортов плодово-ягодных культур. В начале своей деятельности И. В. Мичурин занимался акклиматизацией по методу Грелля, прививая в крону выносливых и холодоустойчивых сортов южные cорта с целью добиться их при к новым условиям. Но изменить генотип южных сортов подобным методом было невозможно. Мичурин убедился в этом, испытав около 200 иностранных сортов: через 35 лет из них не осталось ни одного дерева, хотя Мичурин жил и работал в условиях относительно мягкого климата Черноземной зоны России (г. Козловск, ныне Мичуринск, Тамбовской губернии) . Убедившись в бесплодности попыток простой акклиматизации, И. В. Мичурин приступил к разработке новых методов селекции, основанных на гибридизации, отборе и воспитании (воздействие условиями среды на развивающиеся гибриды) . При их реализации он использовал разнообразные подходы (многие – впервые в мировой селекционной практике) , важнейшие из которых следующие.
Биологически отдаленная гибридизация – скрещивание представителей разных видов для получения сортов с нужными свойствами или скрещивание представителей разных родов. Так, например, Мичурин скрестил вишню Владимирскую с черешней Винклера белой. При дальнейшей работе с гибридами им был выведен сорт вишни Краса севера, обладавший хорошими вкусовыми качествами и зимостойкостью. При скрещивании вишни с черемухой Мичурин получил гибрид, названный церападусом. Им были также получены гибриды ежевики и малины, сливы и терна, рябины и сибирского боярышника и др.
Географически отдаленная гибридизация – скрещивание представителей контрастных природных зон и географически отдаленных регионов с целью привить гибриду нужные качества. Например, известный сорт груши Бере зимняя Мичурина был получен в результате гибридизации дикой уссурийской груши и южного французского сорта Бере-рояль.
Метод ментора – один из методов «воспитания» гибридов, разработанных И. В. Мичуриным. Он основан на том, что признаки развивающегося гибрида изменяются под влиянием привоя или подвоя. Мичурин применял этот метод в двух вариантах. В первом случае гибридный сеянец служил привоем, и его прививали на взрослое плодоносящее растение (подвой) , свойства которого желательно было получить у гибрида. Во втором случае в крону молодого гибридного сеянца (подвоя) прививали черенок сорта, признаки которого хотели бы получить у гибрида. Этот метод был применен Мичуриным, например, при создании сорта яблони Бельфлёр-китайка. В первый год плодоношения гибридов оказалось, что плоды у них мелкие и кислые. Чтобы направить дальнейшее развитие гибрида в нужную сторону, в крону молодых деревьев были привиты черенки Бельфлёра. Под влиянием черенков плоды гибрида стали приобретать вкусовые качества Бельфлёра. Влияние ментора следует рассматривать как изменение доминирования в процессе развития гибрида. В данном случае ментор фенотипическому проявлению (доминированию) генов, полученных от сорта Бельфлёр, не меняя при этом генотипа гибрида.
Метод посредника был применен Мичуриным при отдаленной гибридизации. Он состоит в использовании дикого вида в качестве посредника для преодоления нескрещиваемости. Скрещивая дикий Монгольский миндаль с диким персиком Давида, Мичурин получил миндаль Посредник, который он в дальнейшем использовал для скрещивания с культурным персиком. Полученный им гибридный персик приобрел зимостойкость, благодаря чему был продвинут на север.
Смешение пыльцы применялось Мичуриным для преодоления межвидовой нескрещиваемости (несовместимости) . Суть метода заключалась в том, что при опылении смесью собственной пыльцы и пыльцы другого вида собственная пыльца раздражала рыльце пестика, и оно воспринимало чужую пыльцу.
Воздействие условиями среды. При «воспитании» молодых гибридов Мичурин использовал изменения хранения семян, характера питания и свойств почвы, воздействие низкими температурами, применял частые пересадки. В результат
Приступая к решению генетических задач, прежде всего, следует определить тип наследования и ввести обозначения генов.Доминантные гены принято обозначать заглавными буквами, а рецессивные – строчными. При написании схемы скрещивания на первое место ставят материнскую особь, на второе – отцовскую. Записывая генотип организма, гены часто пишут в строчку /АаВв/, такая запись не отражает локализацию генов в хромосомах, поэтому ею нельзя пользоваться при решении задач на сцепленное наследование. Родительские особи обозначают буквой Р. Гаметы буквой G. Первое, второе или поколение, полученное при возвратном скрещивании обозначают буквой F. Чтобы облегчить анализ потомства, можно использовать решетку Р. Пеннета. Все типы гамет отца выписываются по горизонтали, а матери – по вертикали, в квадратах решетки записываются все возможные варианты слияния гамет, что соответствует возможным вариантам генотипов потомства.Основные определения, которые необходимо знать для успешного решения задач: - Аллельными называют гены, расположенные в одних и тех же локусах гомологичных хромосом и ответственные за развитие одного признака. - Совокупность всех генов одного организма называют генотипом. - Совокупность всех признаков организма называют фенотипом. - Моногибридным называют скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных (взаимоисключающих) признаков. - Признак, проявляющийся у гибридов первого поколения и подавляющий развитие другого признака, называется доминантным. - Подавляемый признак называется рецессивным. - Если в генотипе организма есть два одинаковых аллельных гена, такой организм называется гомозиготным (например – АА, аа). - Если аллельные гены отличаются друг от друга по последовательности нуклеотидов, например один из них доминантный, а другой рецессивный ( Аа, Вв), такой организм носит название гетерозиготного. - Первый закон Менделя: при скрещивании двух организмов, относящихся к разным чистым линиям (двух гомозиготных организмов), отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, всё первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей. - Второй закон Менделя: при скрещивании двух потомков первого поколения между собой (двух гетерозиготных особей) во втором поколении наблюдается расщепление в определённом числовом соотношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1. - Дигибридным называют скрещивание, при котором рассматривается наследование и производится точный количественный учёт потомства по двум парам альтернативных признаков, а точнее, по взаимоисключающим вариантам обоих признаков. - Третий закон Менделя: при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях. - Анализирующее скрещивание проводится для установления гомозиготен или гетерозиготен организм, имеющий доминантный фенотип по исследуемому гену. Для этого скрещивают особь с неизвестным генотипом и организм, гомозиготный по рецессивному аллелю, имеющий рецессивный фенотип. - Возвратное скрещивание – скрещивание особей первого поколения с одной из родительских форм.
Убедившись в бесплодности попыток простой акклиматизации, И. В. Мичурин приступил к разработке новых методов селекции, основанных на гибридизации, отборе и воспитании (воздействие условиями среды на развивающиеся гибриды) . При их реализации он использовал разнообразные подходы (многие – впервые в мировой селекционной практике) , важнейшие из которых следующие.
Биологически отдаленная гибридизация – скрещивание представителей разных видов для получения сортов с нужными свойствами или скрещивание представителей разных родов. Так, например, Мичурин скрестил вишню Владимирскую с черешней Винклера белой. При дальнейшей работе с гибридами им был выведен сорт вишни Краса севера, обладавший хорошими вкусовыми качествами и зимостойкостью. При скрещивании вишни с черемухой Мичурин получил гибрид, названный церападусом. Им были также получены гибриды ежевики и малины, сливы и терна, рябины и сибирского боярышника и др.
Географически отдаленная гибридизация – скрещивание представителей контрастных природных зон и географически отдаленных регионов с целью привить гибриду нужные качества. Например, известный сорт груши Бере зимняя Мичурина был получен в результате гибридизации дикой уссурийской груши и южного французского сорта Бере-рояль.
Метод ментора – один из методов «воспитания» гибридов, разработанных И. В. Мичуриным. Он основан на том, что признаки развивающегося гибрида изменяются под влиянием привоя или подвоя. Мичурин применял этот метод в двух вариантах. В первом случае гибридный сеянец служил привоем, и его прививали на взрослое плодоносящее растение (подвой) , свойства которого желательно было получить у гибрида. Во втором случае в крону молодого гибридного сеянца (подвоя) прививали черенок сорта, признаки которого хотели бы получить у гибрида.
Этот метод был применен Мичуриным, например, при создании сорта яблони Бельфлёр-китайка. В первый год плодоношения гибридов оказалось, что плоды у них мелкие и кислые. Чтобы направить дальнейшее развитие гибрида в нужную сторону, в крону молодых деревьев были привиты черенки Бельфлёра. Под влиянием черенков плоды гибрида стали приобретать вкусовые качества Бельфлёра.
Влияние ментора следует рассматривать как изменение доминирования в процессе развития гибрида. В данном случае ментор фенотипическому проявлению (доминированию) генов, полученных от сорта Бельфлёр, не меняя при этом генотипа гибрида.
Метод посредника был применен Мичуриным при отдаленной гибридизации. Он состоит в использовании дикого вида в качестве посредника для преодоления нескрещиваемости. Скрещивая дикий Монгольский миндаль с диким персиком Давида, Мичурин получил миндаль Посредник, который он в дальнейшем использовал для скрещивания с культурным персиком. Полученный им гибридный персик приобрел зимостойкость, благодаря чему был продвинут на север.
Смешение пыльцы применялось Мичуриным для преодоления межвидовой нескрещиваемости (несовместимости) . Суть метода заключалась в том, что при опылении смесью собственной пыльцы и пыльцы другого вида собственная пыльца раздражала рыльце пестика, и оно воспринимало чужую пыльцу.
Воздействие условиями среды. При «воспитании» молодых гибридов Мичурин использовал изменения хранения семян, характера питания и свойств почвы, воздействие низкими температурами, применял частые пересадки. В результат