Получение новых сортов культур с помощью гибридизации.
Гибридизация - скрещивание разнородных в наследственном отношении организмов. Один из важнейших факторов эволюции биологических форм в природе. Применяют для получения хозяйственных ценных форм животных и растений. Скрещивание особей одного и того же вида различных подвидов, сортов, пород или линий называется внутривидовой гибридизацией, а различных видов или родов - отдаленной гибридизацией.
Процесс гибридизации, преимущественно естественной наблюдали очень давно. Гибриды от скрещивания лошади с ослом мул, лошак существовали уже за 2000 лет до н.э. Искусственные гибриды при скрещивании гвоздик впервые получил английский садовод Т. Фэрчайлд в 1717 году. Большое число опытов по гибридизации провел Чарльз Дарвин. Гибридизацию, особенно форм и сортов в пределах одного вида широко используют в селекции растений.
С помощью метода гибридизации создано большинство современных сортов сельскохозяйственных культур. Искусственно вызываемые мутации являются исходным материалом для получения новых сортов растений, микроорганизмов и, реже, животных. Мутации приводят к появлению новых наследственных признаков, из которых селекционеры отбирают те свойства, которые полезны для человека. В природе мутации наблюдаются относительно редко, поэтому селекционеры широко используют искусственные мутации.
Воздействия, повышающие частоту мутаций, называются мутагенными. Частоту мутаций увеличивают ультрафиолетовые и рентгеновские лучи, а также химические вещества, действующие на ДНК или аппарат, обеспечивающий деление. Путем искусственного мутагенеза и последующего отбора мутантов были получены новые высокоурожайные сорта ячменя и пшеницы. Этими же методами удалось получить новые штаммы грибов, выделяющие в 20 раз больше антибиотиков, чем исходные формы.
Сейчас в мире культивируют более 250 сортов сельскохозяйственных растений, созданных при помощи физического и химического мутагенеза. Это сорта кукурузы, ячменя, сои, риса, томатов, подсолнечника, хлопчатника, декоративных растений. Один из частных случаев искусственного мутагенеза использование колхицина для получения полиплоидных растений. Колхицин разрушает веретено деления, в результате чего образуются клетки, набор хромосом которых увеличен кратно гаплоидному набору до 4n, 6n, и т.п. Такие гибриды отличаются высокой урожайностью.
Широко используются полиплоиды сахарной свеклы, гречихи, ржи, клевера, арбуза и т.д. При создании новых сортов при помощи искусственного мутагенеза исследователи используют закон гомологических рядов Н.И. Вавилова. Организм, приобретший в результате мутации новые свойства, называют мутантом. Мутационная теория была разработана в начале XX в. голландским цитологом Гуго де Фризом. Возникновение разных сортов земляники, Ч. Дарвин объясняет главным образом искусственным отбором.
Подробным образом, описывая получение гибридов ананасной земляники в Англии и Голландии. Ссылаясь на источники, Н.Я. Данилевский делает заключение, что культура земляника обязана своими успехами главным образом гибридизации и введению некоторых видов и природных разновидностей. Не отрицая отбор, которым многое хорошее усиленно, а плохое устранено, Н.Я. Данилевский констатирует что, пока ограничивались одними европейскими видами и даже виргинской земляникой, особенных приобретений и успехов достигнуто не было. Результаты стали появляться тогда, когда появилась возможность разводить чилийскую землянику и скрещивать с ней. Тоже можно сказать о роде клематис, замечательные сорта которого получены в результате гибридизации диких европейских, японских и китайских видов, и сочетающих в себе их качества.
Для получения новых сортов у многих цветковых растений гибридизация играла важную роль, например, у пеларгоний, анютиных глазок и многих других.
Нельзя отрицать важную роль гибридизации и при получении различных сортов тыкв, слив, вишен и т. п. Трудно говорить о доли скрещивания в породах таких животных, как собаки и козы, поскольку они потомки разных видов, замечает Н.Я. Данилевский. Но можно с уверенностью сказать, что роль эта в данном случае должна быть велика. И один отбор, безусловно, не был бы таким успешным в полученных различиях этих животных. 6.3