С 1930-х годов с целью ускорения процесса выведения и отбора растений с новыми ценными агрономическими признаками применяются методы мутационной селекции, опирающиеся на генетический состав самого растения и копирующие естественный процесс спонтанной мутации. В процессе мутации возникают случайные генетические варианты, что приводит к появлению мутантных растений с новыми полезными свойствами.
Хотите узнать больше о деятельности МАГАТЭ? Подпишитесь на нашу ежемесячную электронную рассылку, чтобы быть в курсе самых важных новостей, получать аудио- и видеоматериалы и многое другое.
Мутационная селекция
Классическая селекция в самой простой ее форме предполагает избирательное выведение растений с желаемыми характеристиками и элиминирование или "выбраковку" тех, характеристики которых менее желательны. Еще одна методика, получившая название "кроссбридинг", предполагает преднамеренное скрещивание близко или отдаленно связанных, но совместимых по половому признаку родительских линий с целью выведения новых сортов сельскохозяйственных культур или линий с желаемыми свойствами. Обе методики предполагают работу с несколькими поколениями, при этом для устранения нежелательных характеристик и развития нужных требуется пять или более лет.
МАГАТЭ совместно с ФАО содействует государствам-членам в разработке и внедрении ядерных технологий, которые за счет использования гамма-излучения и рентгеновского излучения могут вызывать мутацию растений и тем самым значительно ускорять процесс селекции. Смежных биотехнологии также могут применяться с целью идентификации и отбора требуемых мутаций.
Наращивание темпов работы без ущерба для окружающей среды
Мутационная селекция в случае самоопыляемых культур, размножение которых происходит за счет семян, основана на самооплодотворении (или самоопылении) мутантов до тех пор, пока индуцированная желаемая характеристика не будет стабильно экспрессироваться во многих поколениях мутантов. Зачастую для сохранения желаемых характеристик требуется обратное скрещивание с исходным не мутантным генотипом (часть последовательности ДНК клетки, которая определяет специфические характеристики).
Мутационная селекция основана на индуцировании мутаций и обнаружении мутаций. Она обладает множеством сравнительных преимуществ: это экономичная, быстрая, проверенная и надежная методика. Кроме того, эта технология является передаваемой, широко применяемой, не опасной и безвредной для окружающей среды. На основе более 210 видов растений из более чем 70 стран официально выпущено для коммерческого использования более 3200 мутантных сортов, включая многочисленные сельскохозяйственные культуры, декоративные растения и деревья (источник: Совместная база данных ФАО/МАГАТЭ по мутантным сортам).
Растительные биотехнологии играют важную роль в мутационной селекции. Методы культивирования тканей растений являются мощными инструментами, позволяющими сократить время, необходимое для создания разводимых линий мутантов (т.е. таких, которые стабильно передают конкретные признаки своему потомству). Это ограничивает использование индуцированных мутаций культур, которые являются рецессивными (в генетике – когда одна характеристика гена не экспрессируется, поскольку имеется экспрессия другой, доминантной).
Одним из таких средств селекции растений является методика двойного гаплоида, которая предполагает удвоение хромосомного набора гаплоида – организма или клетки, которая имеет только один элемент каждой хромосомной пары.
Другим методом является определение молекулярных маркеров, тесно связанных с определенными искомыми признаками, которые затем могут быть использованы для быстрого подтверждения этих признаков. Разработка и распространение таких молекулярных маркеров имеет потенциал в отношении дальнейшего укрепления программ мутационной селекции растений, в частности, для основных пищевых культур, таких как рис.
