Селекция растений

Что это

Селекция растений — это наука о создании новых сортов и гибридов растений с улучшенными или заданными характеристиками. Селекционеры целенаправленно изменяют генетический состав растений, чтобы получить нужные свойства: высокую урожайность, устойчивость к засухе или вредителям, улучшенный вкус, долгий срок хранения. По сути, это управляемая эволюция — человек берёт под контроль процесс, который в природе занял бы тысячи лет.

Зачем это нужно

Люди занимаются селекцией растений минимум 10 000 лет — с момента перехода к земледелию. Древние фермеры отбирали лучшие зёрна для следующего посева, не зная ничего о генетике. Современная научная селекция началась после переоткрытия законов Менделя в 1900 году. Сегодня она решает глобальные задачи: прокормить растущее население Земли, адаптировать сельское хозяйство к изменению климата, снизить применение пестицидов. Без селекции не было бы ни современной пшеницы с урожайностью 8–10 т/га, ни томатов, которые не портятся при транспортировке.

Как это работает

Селекция использует несколько методов, которые нередко комбинируют между собой:

• Отбор — простейший метод: из популяции выбирают растения с нужными признаками и размножают только их. Именно так были получены первые культурные сорта.
• Гибридизация — скрещивание двух разных сортов или видов. Потомки могут унаследовать лучшие черты обоих родителей. Классический пример — гибриды кукурузы F1, дающие урожай на 20–30% выше родительских линий.
• Мутационная селекция — искусственное вызывание мутаций с помощью радиации или химических веществ. Так в 1950–60-х годах были получены карликовые сорта пшеницы, ставшие основой «Зелёной революции».
• Полиплоидия — увеличение числа наборов хромосом. Многие современные сорта клубники, пшеницы и арбузов — полиплоиды с крупными плодами и высокой урожайностью.
• Маркер-ассоциированная селекция (MAS) — современный метод, при котором нужные гены ищут по молекулярным маркерам в ДНК, не дожидаясь, пока признак проявится внешне. Это ускоряет процесс в разы.

Примеры

• Сорт пшеницы «Безостая 1» советского селекционера Павла Лукьяненко (1950-е) — стал одним из самых распространённых в мире и дал начало десяткам новых сортов.
• Гибриды подсолнечника с высоким содержанием масла (до 50–55% против 30% у диких форм) — результат многолетней работы советских и российских селекционеров.
• Сорта томатов с геном устойчивости к фитофторозу — позволяют фермерам сократить число обработок фунгицидами с 15–20 до 2–3 за сезон.
• Карликовые сорта риса IR8, созданные в IRRI в 1966 году, — удвоили урожайность в Азии и спасли от голода миллионы людей.
• Тритикале — искусственный гибрид пшеницы и ржи, сочетающий урожайность первой с неприхотливостью второй.

Связанные понятия

• Генетика — наука о наследственности, на которой основана современная селекция
• ГМО (генетически модифицированные организмы) — растения с целенаправленно изменённым геномом; смежная, но отдельная область
• Сорт — группа растений одного вида с устойчивыми наследуемыми признаками, созданная человеком
• Гибрид F1 — первое поколение от скрещивания двух чистых линий; отличается высокой продуктивностью, но не передаёт свойства потомству
• Интродукция — введение в культуру растений из других регионов или природных популяций

Частые мифы

Распространённое заблуждение — что селекция и ГМО это одно и то же. На самом деле классическая селекция работает только с генами, которые уже есть у данного вида или близких родственников, и не предполагает прямого редактирования ДНК. Другой миф: «старые сорта полезнее новых». Это не подтверждается исследованиями — современные сорта нередко содержат больше нужных веществ именно потому, что селекционеры специально работали над этим показателем. Наконец, селекция — не быстрый процесс: от начала работы до регистрации нового сорта обычно проходит 10–15 лет.