Mutation breeding

rdf:langString Мутационная селекция

rdf:langString Мутационная селекция — процесс создания растений с улучшенными характеристиками методом индуцирования мутаций физическими или химическими факторами. В отличие от генетической инженерии, мутационная селекция исключает возможность направленного получения генетических изменений, поскольку подобного рода мутации являются случайными. Мутационная селекция растений – это процесс, который состоит из облучения семян растений, побегов или измельченных листьев таким излучением, как гамма-лучи, и последующего высаживания семян или выращивание облученного материала в стерильном субстрате, в результате чего появляется росток. Затем отдельные растения размножаются и проводится исследование их характеристик. Для ускорения селекции растений, которые имеют представляющие интерес гены (желательные признаки), используется селекция с помощью молекулярных маркеров – часто ее называют маркерной селекций. Маркерная селекция сопряжена с использованием молекулярных маркеров для селекции растений, имеющих определенные гены, которые демонстрируют желательные признаки. Далее выращиваются те растения, которые обладают такими желательными признаками. Мутационная селекция растений не связана с модификацией генов, а скорее она использует собственные генетические ресурсы растения и воспроизводит естественный процесс спонтанной мутации, которая является двигателем развития, – процесс, на который иначе потребовалось бы сотни миллионов лет. Используя излучения, ученые могут значительно, вплоть до одного года, сократить время, которое требуется для обнаружения выгодных изменений. Надлежащие методы скрининга нацелены на определенные признаки, необходимые для удовлетворения ключевых потребностей, таких как растения, устойчивые к высокой засоленности почвы или стойкие к воздействию определенных вредителей. Это позволяет аттестовать новый сорт для использования в самые сжатые сроки. 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.