Искусственный мутагенез. Селекция. Применение.
В современном мире искусственный (индуцированный) мутагенез широко применяется в рамках направленной эволюции. Это селекция растений и животных, которая, в отличие от природных эволюционных факторов, направлена не на улучшение приспособленности живых организмов к выживанию, а на улучшение их полезности для человека. Именно этим индуцированный мутагенез и отличается от естественного, возникающего в результате воздействия природных или техногенных факторов, но всё равно без конкретной цели. Существует два вида искусственного мутагенеза, направленное и ненаправленное. В первом случае в ДНК организмов вносятся заранее известные изменения, а вот втором организмы подвергаются воздействию мутагенных факторов (например, ультрафиолетовое излучение), а после появления мутаций подопытные организмы изучаются с целью отбора образцов, удовлетворяющих поставленной цели.
Искусственный мутагенез в селекции
Эксперименты в этой области начались ещё около сотни лет назад, в конце 20-х годов XX века. Именно тогда селекционерами была доказана полезность некоторых мутантных сортов пшеницы, которые им удалось получить с помощью искусственного мутагенеза. Правда, эта тема всё равно не пользовалась популярность, вплоть до 50-х годов, когда достижения в области ядерной физики и химии сделали индуцированный мутагенез востребованным в селекции растений и животных. В настоящее время эксперименты продолжаются, и цели у них могут быть самые разные. Для растений это улучшение их неприхотливости, увеличение стойкости к грибковым инфекциям, увеличение количества собираемого урожая и т.п.
Основные направления искусственного мутагенеза в селекции
- Вызов мутационной изменчивости. Это помогает получить множество мутантных форм для их дальнейшего изучения. Всё по принципу “возможно, среди целой кучи неудачных результатов найдётся что-нибудь полезное”.
- Исправление недостатков. Иногда селекционеры целенаправленно выводят мутантную форму какого-нибудь растения, которая поможет исправить недостатки существующих сортов. Например, получение нового сорта кукурузы, более устойчивого к некоторым заболеваниям, свойственным этим растениям.
- Особые задачи. Это может быть практически что угодно – увеличение рекомбинации генов, перенос фрагментов хромосом одних видов растений к другим, и так далее.
Искусственный мутагенез и гибридизация
Эти два метода селекции могут применяться одновременно, но они сильно отличаются друг от друга. Основным различием является то, что при индуцированном мутагенезе в селекции живой организм (например, растение) подвергается воздействию мутагенных факторов. При этом используется живой организм одного вида! А при гибридизации осуществляется скрещивание организмов разных видов. Есть у этих двух методов, впрочем, и общие свойства – в обоих случаях конечным итогом является новый организм с генотипом, отличным от генотипа его предков. Правда, далеко не всегда результат оказывается положительным, неудачи в этом деле встречаются гораздо чаще, чем успех. Гибриды зачастую оказываются нежизнеспособны, а то и стерильны, особенно если речь идёт о животных, а не о растениях.
