Селекция растений — это целенаправленное манипулирование видами растений с целью создания растений, обладающих желаемыми свойствами. Эта манипуляция включает контролируемое опыление, генную инженерию, либо и то, и другое с последующим искусственным отбором подходящих экземпляров.
Селекция растений практикуется на протяжении тысячелетий, начиная с начала человеческой цивилизации. В современном мире селекцией растений занимаются на правительственном и государственном уровне, так как вопрос продовольственной безопасности населения начинает вставать в некоторых регионах особенно остро в связи с перенаселением планеты.
Контролируемое опыление
Селекция растений началась с оседлого земледелия и, в частности, с одомашнивания первых сельскохозяйственных культур. Первоначально фермеры просто выбирали пищевые растения с определенными желаемыми характеристиками и использовали их в качестве прародителей для последующих поколений.
Классическая селекция растений использует преднамеренное скрещивание разных культур, чтобы произвести новые сорта или линии культур с желаемыми свойствами. Растения скрещиваются для того, чтобы передать необходимые свойства или признаки от одного растения другому.
Например, устойчивый к плесени горох может быть скрещен с высокоурожайным, но восприимчивым к заражению плесенью горохом. Цель такого скрещивания — выведение высокоурожайного и при этом устойчивого к плесени гороха. Полученное потомство проверяется на соответствие обоим качествам. Самые удачные образцы отбираются и с ними продолжается дальнейшая работа, направленная на закрепление результата скрещивания.
Селекционные растения создают для того, чтобы:
- улучшить качество урожая, такие как вкус, внешний вид;
- повысить урожайность;
- повысить переносимость гербицидов;
- привить устойчивость к болезням, вирусам, грибкам, бактериям;
- привить устойчивость к засухе;
- адаптировать к различным условиям окружающей среды и условиям выращивания;
- увеличить срок хранения урожая.
Генная инженерия
Первые эксперименты с гибридизацией растений проводил Мендель Грегор еще в девятнадцатом веке. Проведенная им работа в этой области привела к установлению законов наследования. Генетика стимулировала исследования по улучшению растениеводства посредством селекции растений. Современная селекция растений — это прикладная генетика, но ее научная основа шире: она охватывает молекулярную биологию, цитологию, систематику, физиологию, патологию, энтомологию, химию и статистику (биометрию).
Современные сельскохозяйственные корпорации используют генную инженерию, чтобы достичь у растений желаемых качеств. Генная инженерия позволяет сделать это максимально быстро путем изменения генного кода растения. Для выведения необходимого вида растения теперь не нужно ждать годами, скрупулезно отбирая экземпляры, полученные в процессе искусственного опыления.
Генетическая модификация растений достигается путем добавления определенного гена или генов к растению или путем сбивания гена для получения желаемого генотипа. Растения, полученные в результате добавления гена, часто называют трансгенными растениями.
Мировая общественность активно препятствует распространению генно-модифицированных растений, поскольку искусственное вмешательство в генотип растений не изучено должным образом. Не понятно, как будет вести себя данное растение спустя поколения и какой эффект оно окажет на генотип собственно человека. Традиционно гораздо больше доверия у населения к органическим продуктам, которые можно приобрести, посетив рынки или ярмарки.
Тем не менее, нельзя отрицать наличие пользы от селекционных растений, выведенных с помощью контролируемого опыления. Селекция растений может способствовать глобальной продовольственной безопасности, поскольку она является экономически эффективным инструментом для увеличения питательной ценности кормов и сельскохозяйственных культур. Растениеводство гибридных культур стало чрезвычайно популярным во всем мире в борьбе с суровой окружающей средой.
При длительных периодах мороза или засухи и недостатка воды или азота толерантность к этим условиям стала значительной задачей для всего сельского хозяйства. Селекционеры сосредоточились на выявлении растений, которые обеспечат работу культур в этих условиях. Селекция растений жизненно важна для выживания будущего сельского хозяйства, поскольку она позволяет фермерам выращивать устойчивые в разных отношениях культуры, что повышает продовольственную безопасность.
