Өсімдіктер мен жануарларды сұрыптау әдістері

Сұрыптауда жалпылама және дара сұрыптаудан басқа будандастыру әдісі қолданылады. Әр түрлі тұқым қуалаушылығы бар ағзаларды шағылыстыру будандастыру деп аталады.

Жақын туыстастық будандастыру

Жақын туыстастық будандастыру (инбридинг) - жақын туыстық шағылыстыру. Жақын туыстастық будандастыру кезінде жақын туыстық дәрежесінің әр түрлі болуы мүмкін. Өздігінен тозанданатын түрлерде жақын туыстастық будандасу барынша көп болады. Ауыл шаруашылығында жақын туыстастық будандасу іс жүзінде екі қарама-қарсы мақсатқа қол жеткізу үшін колданылады. Олар:

1. Жақын туыстастық будандастыру кезінде теріс басылыңкы гендердің пайда болуына мүмкіндік көп болады. Қайталап будандастыруды (балалары және ата-анасы) жақын туыстастық будандастырудың бір түрі деп есептеуге болады. Басылыңқы гомозиготасы бар талдағыш будандастыру да тап сол мақсаттың соңына түседі. Жақын туыстастық будандастырудың арқасында тұқымдық ата-енелердің генотипін барынша жақсы бағалауға, келесі ұрпақтарда теріс басылыңкы белгілер түрінде болмауына мүмкіндік туады.

1. Орташа жақын тұқымдастың будандастыру (балалар мен ата-енелерге қарағанда едәуір алшақ туыстастарды будандастыру) көбінесе пайдалы белгілері бар дарақтар санын арттыру үшін қолданылады. Ал бұдан кейін осы жолмен алынған ағзалардың жеткілікті мөлшерін пайдалана отырып, сұрыптауды одан әрі жүргізеді.

Бірінші ұрпақ будандары үшін будандастыру кезінде көбінесе гетерозис тән қасиет. Гетерозис (будандық күш) - будандық қуат шалпылы: будандардың өнімділігінің тіршілікке бейімділігінің немесе өсімталдығының артуы. Мұндай құбылыс туыстас емес формаларды (әр алуан қолтұқымдар, іріктемелер немесе түрлерді) шағылыстыру кезінде бірінші ұрпақ будандарында ғана пайда болады. Гетерозис себептері туралы бірнеше болжамдар бар. Біз оларға тоқталмаймыз. Гетерозистін, тиімділігі келесі ұрпақта төмендейді, сөйтіп дарақтар өзінен бұрышылармен салыстырғанда жақсы сапасымен ерекшеленбейді.

Гетерозис әдісімен жылқы мен есектің буданы - қашыр, нар және екіөркешті түйелерден ата-енелерінен бірнеше есе күшті, төзімді будан алынды. Сондықтан гетерозисті будандар әдетте тұқымға немесе асыл тұқым өсіру үшін пайдаланылмайды. Осы әдіспен жоғары өнімді шошөа буданын алуға мүмкіндік болды. Жануарларға қарағанда гетерозис өсімдіктерге (жүгері, құмай, пияз, қызылша, қияр және басқа) кеңірек қолданылады. Өсіресе өздігінен тозанданатын өсімдіктердің әр түрлі салалары бойынша будандастыру төжірибелері көңіл аударарлық.

Сұрыптауда мутагенез жануарлардың, өсімдіктердің және ұсақ ағзалардын, келешегі бар мутанттарын алуға пайдаланылады. Бағытты мутагенез - мутация мөлшерін саналы түрде арттыру үдерісі. Бұл әдіс бағалы белгілері бар мутантты дарақтарды кезектегі сұрыптау үшін пайдаланылады. Мутацияның көпшілігі зиянды және өлімге апаратындықтан, қолдан жасалған мутагенез бойынша қойылған сынақтәжірибеде дарақтардың көптеген мөлшері жарамсыз болып саналады. Дарақтардың мутагендер әсеріне ұшыраған аздаған бөлігі бағалы және пайдалы сапалардың пайда болуына жеткізетін мутацияға ие болады.

Генотипінде пайдалы мутациялары бар дарақтар шағылысады. Олардың өте көп ұрпақтарының барлығы пайдалы мутагендік белгілерге ие бола бастайды. Егер қолдан жасалған мутагенді және оның сұрыпталу тиімділігін сынақтөжірибеде пайдаланылатын тірі ағзалар тәуелділігін анықтап тексергенде біз мынадай көріністі көреміз.

• 1. Бұл әдіске ұсақ ағзалар және саңырауқұлақтар ең тиімді зерзат болады. Атап айтканда, бағытты мутагенездің арқасында пеницелла, кейбір шарап ашытқысы және көптеген бактериялардың тиімді себінділерін алуға қол жетті. Мысалы: Қазақстанда ғалымдар шөпті сүрлемелеу үшін бактериялардың сүтқышқыл және пропионқышқыл түрлерінің жаңа себінділерін алды. Ол өз кезегінде сиыр сүтінің майлылығы мен тауықтардың жұмыртқалағыштығын арттырды.

• 2. Бұл әдістің аздап болса да өсімдіктерді сұрыптауда едәуір тиімділігі бар. 1000-нан астам іріктемелер жасалған, оның әр түрлі кезендерінде мутагенез қолданылған.

• 3. Бұл әдіс ұрпағын ұзақ уақыт (бірнеше жыл) күтуге тура келгендіктен және дарактардың теріс мутациялары үшін көп мөлшерде жарамсыз болғандықтан жануарларды сұрыптауға сирек қолданылды.

Көпплоидтылық (полиплоидия) - бағытты мутагенез нәтижесінде дарақтардың хромосомалар санын еселеп арттыру. Көпплоидтық негізінде мутагенез нәтижесі болып табылады, алайда оны көбінесе ерекше айырмашылығы үшін жеке әдіске бөледі. Әдетте хромосомалар саны артқан көпплоидты дарақтардың өсімді массасы үлкен болады.

Өсімдіктердің көптеген іріктемелері осылай шығарылды. Полиплоидтар хромосома сандарының түрлі-түрлі артуы мүмкін, кейде бірнеше данаға (бір, екі, үш немесе тағы сол сияқты) артады. Көбінесе 2 немесе 3 есе арту жиі-жиі болады. Сондай-ақ тетраплоид - төрт есе арту сирек кездеседі.

Жануарлардың полиплоидты дарақтарының тіршілікке бейімділігі сирек. Сондықтан полиплоид тудыратын өдіс негізінен ауыл шаруашылығы өсімдіктеріне және ұсақ ағзаларға табысты қолданылады. Әріден будандастыру түраралық және туысаралық болып екіге бөлінеді. Түраралық будандар табиғатта мүлде болмайды немесе бұл үдерістен пайда болғандарының көптеген дарақтары жеміссіз болады. Селекционерлер тиімді түраралық будан алу үшін көптеген әдістерді пайдаланды.

И. В. Мичурин кейбір жеміс-жидек дақылдарының түраралық будандаспау өрекетін жеңу үшін төмендегідей әдістерді қолданды.

• Тозаң қоспасымен тозаңдандыру әдісі. Қалаған өсімдік өз түрінің (іріктемесінің) қыздыру арқылы өлтірілген және өзге түрдің (немесе іріктеменің) тірі тозанның қоспасымен тозаңдандырылады. Бөгде текті тозаңмен тозаңдандырған кезде тозаң түтігі кедергі туғызбау үшін оған әрекет етуге бейімсіз «сулы» тозаң қосылады.
• Үйлестіру әдісі. Алдымен екі жақынырақ түрді шағылыстырып, будан алған соң онымен үшінші түр шағылыстырылды. Сөйтіп бір генотипте ағзалардың үш тобы үйлестірілді.
• Алдын ала өсімді жақындасу әдісі. И. Мичурин жеміс ағашының біреуінің бөрікбасына (телінуші) екіншісінің бұтағын (телтуші) теліді. Осындай айналы әрекеттен соң телінушінің тозаңы кейбір жағдайда телітушінің аналық аузында немесе керісінше оңай өсті.
• Тәрбиелеу (ментор) әдісі будандастыру жетістіктерімен тікелей байланысты емес және будан алынып қойғаннан кейін қолданылады. Егер буданның дөмділік сапасы қанағаттандырмайтын кездер де болды. Жеміс ағашы бөрікбасындағы буданға дәмі жақсы дәл сол ата-енелердің бұтағы телінді. Егер буданның суыққа төзімділігі жеткіліксіз болса, суыққа төзімді ата-енесінің бұтағы телінді. Алайда Мичурин шығарған іріктемелердің кейбіреуі генетикалық тұрғыдан айтарлықтай тұрақты болмады, солай болғанмен де өсімді көбейту кезінде өз сапасын сақтағанмен де, тұқым арқылы көбейткен кезде сапасынан айрылып қалды.

Түраралық тосқауылды полиплоидтау арқылы жеңу

Кеңес генетигі Г. Д. Карпеченко 1924-1925 жылдары полиплоидтау негізінде орамжапырақ-шомыр буданын шығарып түраралық шағылыстың болмауын женді. Шомыр мен орамжапырақты тозандандыру онша қиын емес. Есек пен жылқыны шағылыстыру тиімдірек болады. Туған ұрпақ (кашыр) - будан өміршен; болғанымен тұқым бермейді, өйткені жылқының хромосомалары есектін, хромосомаларымен қосылыса алмайды; ал шомырдың хромосомалары да орамжапырақ хромосомаларымен косылыспайды. Карпеченко бұл міндетті шешу үшін шомыр мен орамжапырактың диплоидты гаметаларын және тетраплоидты зиготасын алды. Сөйтіп бұл буданның мейозы калыпты болды, өйткені орамжапырактың бір хромосомасы профаза кезінде өзара қосылысып, шомыр өзара қосылысты. Бұл жол өзге түраралық шағылыстыру жүргізуге мүмкіндік берді. Кейінірек осы әдіспен қарабидай-бидай буданы тритикале алынды. Бұл екі ата-ененің барлық бағалы шаруашылық қасиеттерінен асып түсті. Қорыта келе сұрыптаудың нағыз әдістері іріктеу, гетерозис бағытты мутагенез және полиплоидтың қолданылған будандастыру болып табылады.