Современные генетические методы селекции в растениеводстве

Введение
Актуальными остаются крылатые слова академика Н.И. Вавилова о том, что селекцию можно рассматривать и как науку, и как искусство, и как отрасль сельскохозяйственного производств. Генетика, в свою очередь, является теоретической основой селекции как науки. В последнее время арсенал селекционных методов значительно расширился за счет прорывных достижений в области генетики, геномики и биотехнологии, определяющих основные приоритеты современной селекции растений и расширяющих пути их достижения.
Анализ существующей генетической изменчивости, а также создание новой - в результате мутагенеза, рекомбинации и трансгенеза-играет важную роль в селекции. Генетические ресурсы в мире хранятся в более чем 1,5 тысячах генофондов, где сосредоточено около 6 миллионов образцов растений. Поиск доноров и источников хозяйственно ценных признаков, их анализ и формирование рабочих коллекций - важнейшая задача селекционера. Если ценные признаки в исходных образцах связаны с нежелательными, вы можете использовать рекомбиногенеза для создания новых групп связей.
Современные генетические методы селекции в растениеводстве
Очень часто одного цикла гибридизации недостаточно для достижения оптимального сочетания нужных генов. Этой цели служит периодический отбор, который включает в себя несколько этапов. Этот вид отбора напоминает испарение раствора соли в сосуде. Технологии его внедрения были разработаны за рубежом и усовершенствованы в Институте генетики и цитологии для индивидуального перекрестного опыления (кукуруза) и самоопыления сельскохозяйственных культур (томат).
Генная инженерия открывает новые возможности для расширения спектра генетической изменчивости и создания принципиально новых генотипов растений. Трансгенные технологии позволяют получать формы растений, толерантные к гербицидам, передавать устойчивость к насекомым и вирусам, улучшать качественные характеристики. Многие из этих задач трудно или почти невозможно решить с помощью традиционной селекции.
В России сорта трансгенных растений пока не выращивают. Однако исследования в этой области ведутся достаточно динамично по целому ряду направлений на базе академических институтов - генетики и цитологии, биофизики и клеточной инженерии, - НПЦ по картофелеводству и плодоовощеводству, а также Центральный Ботанический сад и БГУ. Были получены первичные трансгенные растения, которые представляют значительный научный и практический интерес

.
В рамках государственной программы "Инновационные биотехнологии" ведутся работы по созданию трансгенных форм картофеля с устойчивостью к колорадскому жуку, вирусам, грибным и бактериальным заболеваниям; высокоурожайный клевер; клюква с повышенной устойчивостью к патогенам и измененным вкусом плодов. Планируется производить генетически модифицированные семена рапса и льна, получить 9 первичных трансгенных линий растений с заданными свойствами для 5 сельскохозяйственных культур.
Прогресс в этом направлении заметен, но говорить о отечественных трансгенных сортах пока рано, и потребуется не один год экспериментов, испытаний и анализа, прежде чем они достигнут промышленного производства. Такой взвешенный, продуманный подход вполне оправдан, учитывая новизну и отсутствие опыта использования достижений в этой области. Устранение возможных биологических рисков при использовании ГМО в долгосрочной перспективе требует проведения крупномасштабных исследований. С этой целью Институт генетики и цитологии реализует проекты по оценке биобезопасности трансгенных растений для здоровья человека, животных и окружающей среды и созданию для них испытательного полигона.
Методы отбора генотипов, используемые в селекции, весьма разнообразны и зависят от биологии размножения растений, особенностей наследования признака, гибридного поколения, условий окружающей среды и других факторов. Важнейшим условием эффективного отбора является точная идентификация генотипа по фенотипу. В случае качественных признаков, которые "отвечают" за наследование по 1-2 генам, отбор относительно прост. Однако большинство хозяйственно ценных признаков носят количественный характер, и их формирование зависит от состояния окружающей среды. В данном случае это означает - значение генотипа может быть определено только как среднее значение всех фенотипов в изменяющихся условиях. Для повышения эффективности селекции на основе количественных характеристик используется экологическая организация селекционного процесса, разработанная в Институте генетики и цитологии РАН.
Современные технологии молекулярной маркировки существенно повышают эффективность селекционно-селекционного процесса, который может быть использован для выявления доноров агрономически значимых признаков, маркировки генов устойчивости к болезням и другим биотическим и абиотическим факторам, идентификации сортов и др