Селекция (латынша, selection – таңдау, іріктеу) – өсімдіктер сорттарын, жануарлардың қолтұқымдарын және микроорганизмдердің адамға қажетті белгілерімент құру әдістері туралы ғылым. Мәдени өсімдіктердің сорттары немесе жануарлардың қолтұқымдары дегеніміз – адамға қажетті құнды шаруашылық және морфофункционалдық тұқым қуалайтын белгілерінің жиынтығы.
Селекцияның теориялық негізі болып генетика саналады. Селекция, сондай-ақ молекулалық биологияның, физиологияның, цитология және өзге биологиялық ғылымдардың жетістіктеріне сүйенеді. Қазіргі таңда әсіресе селекцияның дамуына клеткалық және гендік инженерияның жетістіктері, сондай-ақ биотехнологияның жетістіктері үлкен үлес қосуда.
[toc]
Селекцияның негізгі әдістері
Селекцияның негізгі әдістері сұрыптау, гибридизация, полиплоидия, мутагенез және клеткалық және ген инженериясының түзіліп жатқан салыстырмалы әдістері есептеледі.
Сұрыптау және гибридизация
Сұрыптау мен гибридизацияға материал ретінде жабайы және жасанды жолмен алынған сорттар мен қолтұқымдар алынады. Салыстырма үшін: барлық тіршілік етуші тірі организмдер қатарынан адам шамамен 200-ге жуық өсімдік түрлері мен 20 омыртқалы жануарлардың түрлерін мәдениеттендірді.
Селекция сұрыптаудың екі формасын қолданады: жаппай сұрыптау және жеке сұрыптау.
Жаппай сұрыптауда алынған популяция дараларынан, демек қолтұқым немесе сорт шығатын қаситтерге ие болатын ұрпақ алады. Сұрыптауды бірнеше ұрпақтар бойында қайталап жүргізеді, мақсаты – қызықтырушы белгінің сортта немесе қолтұқымда өзіндік сипатқа ие болуы. Осындай жолмен алынған сорт генетикалық жағынан бірыңғай емес, сұрыптауды уақыт сала қайталайды.
Жеке сұрыптауда әр дарадан жеке ұрпақ алады және өсімдіктерде өзін-өзі ұрықтандыру және жануарларда жақын туыстық дараларды шағылыстыруда инбридинг, таза линиялар алынады, генетикалық біртұтас гомозиготалық даралар топтары. Бұның пайда болу себебі, әр жаңа ұрпақта шағылысатын гетерозиготалардың жартысынан астамы гомозиготалы, осылайша әр ұрпақ сайын гомозиготалар саны арта түседі. Мысалы, өсімдіктің өзін-өзі ұрықтандыруда гомозиготалықтың 100 % деңгейі ұрпақтың 7-8 ретінде тура келеді. Жеке сұрыптау өзін-өзі ұрықтандыратын өсімдіктерге тән болып келеді. Осылайша, енгізілген сорттар генотип тұрақтылығын сақтап қалады.
Алынған материал неғұрлым алуан түрлі болған сайын сұрыптау тиімдірек болады. Оны ұлғайтудың бірден-бір жолы гибридизация – генетикалық алуан түрлі дараларды байланыстыратын тұқымқуалаушылық материалы. Түрішілік және түраралық гибридизацияны ажыратады, нәтижеде әр түрлі жұп гендерден тұратын генотиптер пайда болады.
Түрішілік гибридизацияның негізін адамға тиімді белгілері бар түрге жататын дараларды шағылыстыру құрайды, ары қарай ұрпақтарды да іріктеу жүреді, себебі оларда белгілер айтарлықтай көрінген. Осындай жақын туыстық шағылыстыруда даралардың гомозиготалық деңгейі арта бастайды, сол арқылы рецессивті аллельдермен анықталатын белгілер толық көріне бастайды, олар бұрын гетерозиталық күйде болған.
Түрлі линиялар дараларын шағылыстыру барысында – аутбридингте немесе линияаралық шағылыстыруда ол ұрпақтардың гетерозиготалығының артуына алып келеді, ата-аналарынан бірнеше қасиеттері жағынан арта түсетін даралар алуға мүмкіндік береді. Гибридтердің тіршілік қабілеттіліктері мен өмір сүру ұзақтығының кенеттен артуы, демек таза линиялардан алынған ұрпақтарды гетерозис деп атайды. Гетерозис бірінші ұрпақ гибридтерінде жиірек орын алады. Мысалы, жүгері тұқымдарының гибридтерін шашқаннан соң алынған өнім 20-30%-ға артқан.
Алыс гибридизация өсімдіктер мен жануарлардың әр түрлі түрлерін шағылыстырғанда орын алады, ол гибридте адамға қажетті ата-аналық қасиеттерді біріктіруге мүмкіндік береді. Алайда организмнің түрлі топтарының биологиялық ерекшеліктерінің салдарынан, шағылысуға кедергі жасағандықтан, алыс гибридизация қиындықпен іске асады. Мұндай гибридтер хромосомалардың мейоз барысында бір-бірімен коньгацияланбай қалуы салдарынан ұрпақсыз болады. Алайда кейбір жағдайларда өсімдіктердің түраралық гибридтерінің ұрпақсыздығын өсімдіктің полиплоидтық түрін түзу арқылы жеңуге болады.
Мутагенез және полиплоидия
Индукциялық (жасанды пайда болған) мутагенез селекция үшін алынған материалдың генетикалық алуантүрлілігін арттыруға кең мүмкіндіктерін ашады. Әсіресе микроорганизмдер және өсімдіктер селекциясында қолдану тиімді.
Адамға қажетті белгілерді анықтайтын мутациялар жиіліктерін арттыру организмге түрлі мутагендік факторлармен әсер еткенде іске асады: иондаушы және ультракүлгін сәулелермен сәулелендіру, кейбір химиялық заттармен әсер ету, мысалы, этиленимин, азоттық иприт және т.б.
Селекцияда үлкен назарды өнімділікті арттырушы өсімдіктердің полиплоидты түрлерін алуға аударылады. Полиплоидты түрлер алу арқылы, сонымен қатар өсімдіктердің түраралық ұрпақсыздықты құртуға болады. Алғаш рет оған 1924 жылы генетик Г.Д.Карпеченко қол жеткізген болатын. Онымен қырыққабат пен тұрыптың өнімді түрі рафанобрассика алынған болатын. Қырыққабат пен тұрыптың кәдімгі түрлері өнімділігі төмен болуда, себебі мейоз барысында олардың хромосомаларының коньюгациялау мүмкінсіздігінен. Г.Д.Карпеченко гибридтің хромосомалар санын екі есе арттырды, осылайша әр хромосома өзіне жұп тауып алады, сол арқылы гибридтің өнімділігі қайта қалпына келтірілді. Қазіргі уақытта полиплоидтық түрлерді алу үшін колхицин пайдаланылады. Бұл препарат ахроматин жіпшелер шумақтарын бұзып, мейоз барысында гомологтық хромосомалардың тарқатылуын болдыртпайды. Нәтижеде екі еселенген хромосомалары бар клеткалар пайда болады.
Клеткалық және ген инженериясы
Культивирлеу, қайта құру және гибридизация негізінде жаңа типтегі клеткаларды құру әдістерінің жиынтығы. Клеткалық инженерияның әдістері көптеген биотехнологиялық процестер негізінде жатыр және өсімдіктер мен жануарлар селекциясында кеңінен қолданылады.
Клеткалық инженерия әдістерін қолдана отырып, гибридтер түзе отырып, түрлі клеткаларды біріктіруге болады. Мысалы, өсімдіктер селекциясында протопластар қосылуы әдісін қолданады, бұл клеткалар ферментативті өңдеу барысында өзінің қабықшасынан айырылған. Осы әдіс көмегімен тек қана түраралық шағылыстыруды ғана емес, сонымен қатар туысаралық шектеуді де жоюға болады. Бұл әдісті жануарлар клеткаларына да қолдануға болады. Мысалы, гибридизация арқылы тышқанның лимфоциттері және ісік клеткаларының гибридтері алынған, оларды гибридомалар деп атайды. Гибридома лимфоцит сияқты антиденелер өндіруге қабілетті және ісік клеткалары сияқты шексіз көбеюге қабілетті. Қазіргі таңда гибридомамен өндірілетін моноклональды антиденелер адам және жануарлардың ауруларын диагностикалауда кеңінен қолданылады.
Клеткалық қайта құрушылық ядро, цитоплазма, хромосомалардың түрлі клеткаларынан жеке үзінділерінен тіршілікке қабілетті клеткалар құруға мүмкіндік береді. Бұл биология және медицинаның теориялық мәселелерін шешуге мүмкіндік береді: клетка көбеюін реттеу, қалыпты клетканы ісік клеткасына айналдыру және т.б.
Ген инженериясы – генетикалық ақпараттың бір организмнен екіншісіне жеткізуге мүмкіндік беретін in vitro нуклеин қышқылдарының манипулирленген әдістерінің жиынтығы.
Алуан түрлі ДНК фрагменттерінен құралған геномы бар трансгенді организмдер құрудың жалпы жоспары келесі кезеңдерден тұрады:
- Қызықтырған белгіні басқаратын генді бөліп алу.
- Егесінің клеткасында репликацияға қабілетті генді плазмидаға немесе өзге ДНК молекуласына орналастыру.
- Егесінің клеткасына түрлі организмдердің нуклеотидті тізбектерінен құралған рекомбинантты ДНК плазмиданың енуі.
- Қажетті гені бар рекомбинантты ДНК-дан тұратын клеткаларды іріктеп алу.
- Рекомбинантты ДНК-сы бар бактерияларды көбейту арқылы гендердің көптеген көшірмелерін алу (гендерді клондау).
Зерттейтін генді клетка ДНК құрамынан бөліп алу шындығында оңай емес. Бұл гендердің мөлшерінің өте кіші болуымен байланысты, мысалы, қарапайым адам гені ДНК молекуласының хромосомасының 1/100 000 бөлігін құрайды. Алайда ғалымдар жеке гендерді бөліп қана қоймай, сондай-ақ олардың бірнеше көшірмелерін жасау арқылы көбейту мүмкіндіктерін ойлап та тапты.
Қызықтырған белгілерді басқаратын гендерді бөліп алу бактериалды рестриктаза ферменттерінің көмегімен іске асады. Рестриктазалардың қайталанбас ерекшелігі – әр ферментке нуклеотидтер реттіліктерін тани алуы және сол учаскелерде ДНК молекуласының бір бөлігін екіншісінен ұзын етіп кесіп алуы жатады. Мұндай біртізбекті қысқа ұштар «жабысқақ ұштар» деген атауға ие болған, себебі олар бір-бірімен ДНК қостізбегін қайтадан қалпына келтіру мақсатында бірігуге қабілетті.
Клондау көмегімен адам және өзге де организмдердің ДНК әр түрлі фрагменттерінің түрліше миллиондаған көшірмелерін алуға болады, осы негізде геномды кітапханалар немесе клондар банкісі құрылады. Мысалы, адам геномы кітапханасына шамамен 800 мың алуан түрлі клондар түзуге болады, бұл кең масштабты мақсат өзінің бірінші шешімін жасады, ол адамның тұқымқуалаушылық ауруларын емдеу мен оны диагностикалауда жаңа мүмкіндіктер ашады.
Гендік-инженериялық технологиялар бактериялар, өсімдіктер және жануарлар селекциясында төңкеріс жасады, организмдердің тіпті табиғатта кездеспейтін түрлі тұқымқуалаушылық комбинациялары негізінде орын алады. Мысалы, эукариоттардың функционалды белсенді гендерін бактериялардың геномына көшіру арқылы гормондар, ферменттер, иммуноглобулиндер және өзге құнды препараттардың өндірістік масштабтағы синтезін жасауға мүмкіндік алды.
Биотехнологияны қарқынды дамыту тұқым қуалайтын ауруларды генетикалық емдеуге жол ашады. Қазірдің өзінде трансгендік микроорганизмдермен клондалған сау донорлардың гендерін ауру адамның соматикалық клеткаларына ендіру жолымен кейбір тұқым қуалайтын аурулардың ағысын жеңілдету жүріп жатыр.
Өсімдіктер селекциясы
Өсімдіктер селекциясындағы жетістіктер алынған материалдың генетикалық алуантүрлілігімен байланысты: алынған материал неғұрлым алуан түрлі болған сайын, сол арқылы жаңа сорттар түзуге көптеген мүмкіндіктер береді.
Мәдени өсімдіктердің әлемдік генофондын кеңейту мақсатында атақты орыс генетигі және селекционері Н.И.Вавиловпен мәдени өсімдіктердің шығу орталықтарын анықтауы үлкен көмегін тигізеді. Н.И. Вавиловпен 7 негізгі орталықтар бөлініп алынған болатын. Олардың көпшілігі ежелгі әлемдік жер игеру ошақтарымен сәйкес келеді.
Шығу орталықтарында мәдени өсімдіктердің алуан түрлі жабайы ататектері сақталған және сәйкес түрлердің гендері толығымен көрсетілген. Бұл жерде жаңа сорттар шығаруға мүмкіндік беретін формаларды табу мүмкіндігі жоғары, олар қоршаған ортаның қолайсыз шарттарына, ауруға төзімді және шаруашылық құнды қасиеттерге ие.
Алынған формаларды мақсатқа сай сұрыптау үшін Н.И.Вавиловпен анықталған тұқымқуалаушылық гомологиялық қатарлар заңының маңызы зор. Бұл заңның мәні генетикалық жақын туыстар мен түрлер бірқатар тұқымқуалаушылық өзгергіштіктердің бір болуымен сипатталады. Осылайша, бір түрдің тұқымқуалаушылық өзгергіштігін біле отырып, жақын түрлер мен туыстарда бола алатын өзгергіштіктерді анықтауға болады.
Гомологтық қатарлар заңы бірқатар практикалық маңызға ие, себебі бір түрде кездеспейтін шаруашылық маңызды белгілерді өзге түрлер мен туыстар арасынан селекция жолымен алуға мүмкіндік береді. Жаппай және жеке дамумен қатар, өсімдіктер селекциясында үлкен мағынаға ие болған гибридизация әдісі кең таралған.
Өте құнды сорттар алыс гибридизация әдісімен алынған, яғни түрлі түрге жататын өсімдіктерді будандастырғанда өзге де кездеспейтін қасиеттер мен белгілерге ие болатын. Будандасуға адам үшін өте қажетті әрі пайдалы формалар іріктеліп алынған болатын. Нәтижеде гибридтердің жартысында екі ата-анасынан да пайдалы қасиеттері алынған болатын.
Алғаш рет Ресейде алыс гибридизация әдісін қолданған И.В.Мичурин болатын. Ол осы әдіс көмегімен 100-ден астам жаңа сорттар шығарды. Онымен шабдалы және өрік, черешня және шие, алмұрт және долана, асқабақ пен қауын, қауын және қарбыз арасындағы гибрид алынған болатын.
Жұмыс барысында Мичурин систематикалық жағынан алшақ болып келетін өсімдіктерді будандастыруда бірқатар амал-тәсілдер қолданған болатын. Мысалы, гибридизация барысында онымен жиірек бірінші гүлденудің жас гибрид өсімдіктер пайдаланылады, олар бірнеше түрлердің тозаңдарының қоспасымен бірнеше күндер бойында тозаңдандырылған. Көп жағдайда ол будандастырылатын өсімдіктердің вегетативті жақындасуын жүргізген болатын, жас өскіндерді ересек ағаштың бөрікбасына шаншып орналастыратын. Бірнеше жылдардан соң орналастырылған және орнында тұрған өсімдіктер бір-бірінің тозаңдарын қабылдауға көшеді. Алыс формалар арасындағы будандаспаушылықты жою мақсатында И.В.Мичурин қосымша көмекшілер әдісін де ойлап тапты, оны шабдалының Ресейдің орталық бөлігінің суығына төзімді сортын жасап шығаруда қолданған болатын. Алдымен, ол мәдени шабдалыны жабайы миндальмен будандастырмақшы болған, бірақ сәтсіздікке душар болады. Сол кезде Мичурин моңғол миндалін жартылай мәдени американдық Давид шабдалысымен будандастыру жүргізеді. Алынған гибридтің гүлдері оңтүстік шабдалысымен ұрықтандырылып, 20 % түйін береді.
В.И.Мичурин анықтағанындай, оңтүстік формаларын жергілікті сорттармен будандастырғанда, гибридтер бойында жергілікті сорттарға тән, гендердің доминантты аллельдерімен байланысты белгілер пайда болады, ол белгілер жергілікті ортаға жақсы бейімделуін қамтамасыз етеді. Гибридтер қалыптастыруда ата-аналарының бірдей тұқымқуалаушылық факторларының үлесі болуы үшін И.ВМичурин географиялық бір-бірінен алшақ орналасқан формалардың гибридизациясын қолданған болатын.
И.В.Мичурин гибридтерді тәрбиелеуде өзінің үлкен үлесін сіңірген және оны өзінің жаңа сорттарын шығаруда қолданған болатын. Ол доминанттылықтың пайда болуы қоршаған орта әсерінен орын алатынын дәлелдеп шықты және доминанттылықты басқаруға болатын бірнеше тәсілдерді де ұсынды. Олардың бірі «ментор әдісі» саналады, оның мәні шаншу арқылы гибридтің бойында ата-аналардың біреуінде бейімделу қабілеті арта түседі. Жиірек бір сортты жасауда В.И.Мичурин бірнеше менторларды қолданған. Осылайша, алманың жоғары сапалы сорттары – Кандиль-китайка және Бельфлер-китайка жасап шығарылды.
В.И.Мичурин көп жағдайда вегетативті гибридизацияны гибридті өскіндерді тәрбиелеуде ғана қолданып қойған жоқ, сондай-ақ сорт шығарудың негізгі тәсілі ретінде пайдаланады. Осы әдіспен Бергамот Ранеті құрылған болатын, ол алмұрт пен алманың гибриді. Түраралық гибридтер әдетте ұрпақсыз болып табылады, себебі олардың геномында әр түрлі хромосомалар орналасқан, олар мейоздағы коньюгацияға қабілетсіз болып табылады. Бұндай гибридтердің стерильділігін олардың хромосомалар санын екі еселеу арқылы қол жеткізуге болады, демек амфиплоидтар алу арқылы қол жеткізеді. Мысалы, осы әдіспен арпа және бидай арасындағы полиплоидты гибридтер алынған болатын (тритикале). Алыс гибридизация әдісімен, сонымен қатар мақта, сұлы, пісте, күріш және т.б. құнды сорттары алынған болатын.
Өсімдіктер селекциясының қарқынды түрде дамуына, сонымен қатар клеткалық және гендік инженерияның әдістерін қолдану үлкен мүмкіндіктер туғызады, жеке өсімдік клеткаларын өсіру арқылы оларды жасанды қоректік орталарда өсіру арқылы толыққанды өсімдіктер қалыптастыра алады. Мысалы, осындай қасиетке картоп, қырыққабат, томат, цитрус және т.б. өсімдіктердің клеткалары қабілетті болып келеді. Бұл сұрыптауға толық бір өсімдікті емес, оның тек қана бір бөлігін ұшыратуға қабілетті. Ары қарай осындай шаруашылыққа маңызды клеткалардан бүтін өсімдікті жандандыруға болады.
Селекцияда кең қолданылатын клеткалық инженерияның кең қолданыс тапқан әдісінің бірі гаплоидтар әдісі болып табылады. Микроспораларды культивирлей отырып ұрықтанбаған гибридтің жұмыртқа клеткаларынан гаплоидты өсімдік алуға болады, олардың диплоидтылығын қалпына келтірген соң, таза линиялар қалыптасады. Таза линиялар қалыптасуына инбридингпен салыстырғанда 3-4 есе аз уақыт жұмсалады.
Өсімдіктер селекциясында гендік инженерияның әдістерін қолдану, олардың пайдалы қасиеттері бір генмен басқарылатын болса, тиімді болады.
Ген инженериясы әдістері көмегімен картоптың колорад қоңызы зақымдай алмайтын сорты жасалды. Ұзақ уақытқа сақталынатын трансгенді томаттар және тұқымдары жоқ томаттар жасалды. Сүйексіз трансгенді жемістер де алынды (шие, цитрус жемістері). Құрғақшылыққа, төменгі температураларға, жоғары сорлануға және топырақтың қышқылдылығына тұрақты бола алатын өсімдіктердің трансгендік сорттарын алу жөніндегі жұмыстар да өз мақсатына жетіп қалады.
Гендік инженерлік әдістерді қолдана отырып, өсімдіктер селекциясындағы қарқынды бағытталған гендерді алмастыру, азот фиксациясын анықтаушы, демек түйнек бактерияларынан топырақ микроорганизмдеріне қарай тасымалдау. Бұл мақсатты орындау топыраққа бидай, күріш және өзге де ауылшаруашылық құнды дәнді дақылдарды егу барысында көп мөлшерде азоттық тыңайтқыштарды қолдануға жол берілмес еді.
Жануарлар селекциясы
Жаңа қолтұқымды шығару келесі кезеңдерді қамтиды: шағылыстыру үшін жұптарды таңдап алу, таза линияларды шығару, кезеңдік линияаралық шағылыстыру және жануарларды сақтауға қолайлы орта дайындау. Селекциялық жұмыстардың барлық этаптарында сұрыптау жүргізіледі.
Шағылыстыруға жұп таңдау алдымен аталған қолтұқымға қажетті белгілердің көріну дәрежесімен анықталады. Қолтұқымның негізін құраушыларға үлкен мән беріледі, себебі олардан жасанды ұрықтандыру арқылы саны көп ұрпақтар алынуы мүмкін.
Таза линиялар құру барысында бір тұқымға жататын дараларды өзара немесе ұрпағын атасымен шағылыстыру арқылы алынады. Нәтижеде шаруашылыққа қолайлы белгілер нақтыланады, бұл белгілерді анықтаушы аллельдердің гомозиготалық күйге айналуынан көрінеді. Әр қолтұқым шекарасында құнды белгілердің тұрақтануы орын алғанда, түрлі линиялар дараларын шағылыстыру арқылы туыс емес ұрпақтар алынады.
Жануарлардың жаңа қолтұқымдарының селекциясының классикалық мысалы ретінде селекционер М.Ф.Ивановтың әлемдегі етті әрі жүнді бағыттағы қойларға асканийлік рамбульеге жасалған жұмыстарын айтуға болады, сондай жоғары өнімді шошқа қолтұқымы украиндық далалық ақ шошқасы, ірі қара малдың етті-сүтті бағыттағы Костромск қолтұқымына жасалған болатын. Мысалы, Асканиск рамбулье қолтұқымын жасап шығару үшін М.Ф.Иванов ең үздік украин мериностарын американдық рамбульемен шағылыстыру жасаған болатын. Украиндық далалық ақ қолтұқымын жасап шығаруда онымен Англиядан әкелінген жергілікті қолтұқымның үздік аналықтармен шағылыстыру жасалған болатын. Тоғыз жылдық селекциялық жұмыстардың нәтижесінде жаңа қолтұқым жасалды, ол тірі салмағы, ерте пісіп-жетілуі, өнімділігі және өнімнің сапасы жағынан ірі ақ шошқадан кем емес болатын, алайда оған қарағанда жергілікті орта жағдайларын бастан жақсы өткізетін еді.
Жануарлар селекциясында қарқынды бағытталған әдістердің бірі – гетерозисті қолдану. Гетерозисті жемісті қолданудың мысалы бройлер балапандарын жасап шығару саналады.
Жануарлар селекциясында алыс гибридизация әдістері үлкен роль алады, соның ішінде жабайы түрлермен жүргізу. Белгілі болғандай, жабайы жануарлар генотиптері олардың мәдени формаларымен шағылыстыру, ортаның қолайсыз жағдайларына төзімділігін арттыра отырып, ауруларға қарсы тұру қасиеттерін қосады. Мысалы, ерте заманнан алынған жылқы мен есектің гибриді қашар, шыдамдылығы жоғары болуымен сипатталады. Табиғи түрлер гибридтерге жабайы түрлердің доминантты гендерін береді. Осылайша, жұқа жүнді және қатқыл жүнді қойларды жабайы қой арқармен шағылыстыру арқылы жұқа жүнді қолтұқым арқар меринос алынған болатын. Бұл қойлар қарапайым қойлар бара алмайтын биік таулы аймақтарды мекен ете алады.
Ірі қара малдың селекциясында қарқындылықпен дамыған әдістердің бірі эмбриондар трансплонтациясы деп аталады. Жоғары өнім беретін сиырға овуляция процесіне әсер ететін гормондар енгізеді, соның салдарынан бірден 10-20 жұмыртқа клеткалары дамып шығып, жасанды ұрықтандырады, бұл әдістің мәні де осында. Ары қарай эмбриондарды аналық жатырынан алып, өзге аналық сиырлардың жатырына енгізеді. Нәтижеде туылған таналар өзінің өгей аналарының генетикалық қасиеттеріне ие болады.
Жануарлар селекциясында қарқындылықты ген инженериясының әдістері алуда. Жануарларда трансгенезді жұмыртқа клеткасына немесе ерте стадиядағы эмбриондарға бөтен ДНК ендіру арқылы іске асады. Алайда көптеген гендік инженериялық жоспарлар әлі де лабораториялық зерттелуде жүр, сонда да алғашқы жетістіктері де жоқ емес. Мысалы, алынған кемпірқосақ түстес форель және семга кәдімгі балықтарға қарағанда салмақтарын 3 есе жылдам қоса алады.
Микроорганизмдер селекциясы және биотехнология
Бактериялар, көк-жасыл балдырлар, саңырауқұлақтар және өзге микроорганизмдер селекциясы адамға қажетті штаммдарды алу және оларды ары қарай өндірісте және ауыл шаруашылығында тиімді пайдалану мақсатында жүргізіледі.
Шығу тегі, өзіне тән белгілері бар бактериялардың жаңа штаммдарын алу (немісше, stamm – негіз, дің) осы микроорганизмдерге тән бірқатар қасиеттердің арқасында жеңілдетіледі. Олар өте тез көбейеді және генофорда гаплоидты ДНК мөлшері болады, сол арқылы барлық мутациялар бірінші ұрпақтың өзінде фенотипте көрініс береді. Сондай-ақ, прокариоттық микроорганизмдердің физиологиялық және биохимиялық қасиеттерінің алуантүрлілігі, олардың сан жағынан көптігі селекцияға қажетті белгілері бар мутант бактериялардың арасындағы таңдау жасауды күшейтеді.
Бүгінгі таңға дейін микроорганизмдер арасындағы селекцияның негізгі әдістері индукциялық мутагенез және генетикалық бірегей клеткаларды қолдан сұрыптау саналды. Осы әдіске сүйене отырып, С.И.Алиханян әріптестерімен зең саңырауқұлақтарының штаммдарын алды, олар антибиотиктердің 1000 есе қолайлы өндірушілері болатын. Қазірде микроорганизмдер селекциясында үлкен мәнге ие болып отырған гендік және клеткалық инженерия әдістері, олар генетикалық материалдың жаңа комбинацияларын құру арқылы алдын ала белгіленген қасиеттері бар микроорганизмдер алуға мүмкіндік береді. Микроорганизмдер селекциясында бұл әдістің дамуы биотехнологияға негіз берді.
Биотехнология (грекше, bios – өмір және techne – шеберлік, өнер) тірі организмдер және биологиялық процестерді өндірісте қолдануды айтады. Бұл өндірістің түрі өз атауын 1970 жылдары алған болатын, алайда микроорганизмдер ертеден бері нан ашытуда, шарап өндірісінде, сыра қайнату мен ірімшік жасауда қолданылып келген. Қазіргі биотехнология микробиология, биохимия, молекулалық биология және генетика, т.б. ғылымдардың жетістіктерін пайдаланып келеді. Қазірде микробиологиялық синтез негізінде антибиотиктердің, интерферондардың, гормондардың, ферменттердің, витаминдердің, өсімдіктерді зиянкестерден қорғаудың және өзге де биологиялық белсенді заттарды өндірістік алу жолдарын өңдеп шығарды. Биотехнологияның жетістіктерінің бірі болып адам және жануарлардың ауруларын диагностикалау мен емдеуде қолданылатын синтетикалық вакциналар мен моноклонды антиденелерді алуды айтсақ болады. Биологиялық әдістер, сонымен қатар қоршаған ортаны ластаушылардан, мұнай және оның өнімдерінен қорғау мақсатында биологиялық жолмен тазалау жатады.
Биотехнология қалыптасуының бірінші кезеңінде жеткен жетістіктері биотехнологияның жақын болашақта қазіргі адамзаттың бірқатар мәселелерін шешуде, мысалы, денсаулық пен қоршаған ортаны қорғау, планета тұрғындарын тамақ және өзге де химиялық заттармен, дәрілік препараттармен қамтамасыз етумен қатар, т.б. улкен қызмет атқаратыны сөзсіз.