1.3. Тұқым қуалаушылық және өзгергіштік: алмұрт мысалында

Тұқым қуалаушылық және өзгергіштік – селекция ғылымының іргелі теориялық негізін құрайтын өзара байланысты екі биологиялық категория болып табылады.

Тұқым қуалаушылық организмдердің ата-аналық формаларға тән белгілерін ұрпаққа беру қабілетін сипаттайды және генетикалық ақпараттың тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Бұл құбылыс гендер арқылы жүзеге асады, яғни белгілі бір белгілердің қалыптасуына жауап беретін тұқым қуалайтын ақпарат ұрпақтан ұрпаққа беріледі. Тұқым қуалаушылық селекцияда қажетті қасиеттерді бекітуге мүмкіндік береді, себебі пайдалы белгілердің келесі ұрпақта сақталуы жаңа сорттың тұрақтылығын анықтайды.

Өзгергіштік, керісінше, организмдердің белгілерінің әртүрлі деңгейде өзгеру қабілетін көрсетеді. Ол генетикалық немесе сыртқы орта әсерінен туындауы мүмкін. Генетикалық өзгергіштік селекция үшін ерекше маңызды, себебі ол жаңа белгілердің пайда болуына және генетикалық әртүрліліктің қалыптасуына мүмкіндік береді. Ал модификациялық өзгергіштік қоршаған орта факторларына байланысты уақытша өзгерістерді сипаттайды және тұқым қуаламайды. Сондықтан селекцияда негізінен тұқым қуалайтын өзгерістерге басымдық беріледі.

Алмұрт (Pyrus communis L.) селекциясында тұқым қуалаушылық пен өзгергіштік өзара тығыз байланыста қарастырылады. Бұл дақыл генетикалық әртүрлілігі жоғары өсімдік болғандықтан, оның селекциялық әлеуеті кең. Жаңа сорттарды шығару барысында селекционер бір жағынан ата-аналық формалардағы құнды белгілердің (жоғары өнімділік, жақсы дәм, төзімділік) тұрақты берілуін қамтамасыз етуі тиіс, ал екінші жағынан будандастыру және басқа әдістер арқылы жаңа қасиеттердің пайда болуына жағдай жасайды. Яғни, селекция процесі тұрақтылық пен өзгергіштіктің арасындағы ғылыми тұрғыда теңгерімді басқаруды талап етеді.

Алмұрттың тұқым қуалау ерекшеліктері

Алмұртта (Pyrus communis L.) тұқым қуалаушылық күрделі генетикалық механизмдер арқылы жүзеге асады және оның басты ерекшеліктерінің бірі – айқас тозаңданудың басымдығы. Алмұрттың көптеген сорттары өздігінен тозаңдануға қабілетсіз (self-incompatibility), сондықтан ұрықтану тек әртүрлі генотиптердің қатысуымен жүреді. Бұл құбылыс популяция ішінде генетикалық әртүрлілікті арттырып, жаңа генетикалық комбинациялардың түзілуіне жағдай жасайды. Нәтижесінде алмұрт селекциясы үшін бастапқы материалдың генетикалық қоры кеңейеді.

🎥 Бейнематериал. Тозаңдану түрлері

Айқас тозаңдану барысында аталық және аналық өсімдіктердің генетикалық материалдары бірігіп, жаңа ұрпақта белгілердің әртүрлі үйлесімдері қалыптасады. Бұл селекция үшін өте маңызды, себебі әртүрлі генотиптердің комбинациясы жаңа қасиеттердің пайда болуына немесе бұрынғы белгілердің жақсаруына мүмкіндік береді.

Алмұрт селекциясында зерттелетін негізгі тұқым қуалайтын белгілерге жеміс түсі, дәмдік қасиеттері, өнімділік және әртүрлі стресс факторларға төзімділік жатады. Бұл белгілердің генетикалық табиғаты әртүрлі: кейбіреулері қарапайым тұқым қуалау заңдылықтарына бағынса, басым бөлігі күрделі, көпгенді жүйелер арқылы реттеледі.

Жеміс түсі көбіне доминантты-рецессивті заңдылыққа бағынады. Бұл жағдайда доминантты аллель фенотипте басым көрінеді және ұрпақта біркелкі таралуы мүмкін. Ал дәмдік қасиеттер, өнімділік және төзімділік сияқты белгілер полигенді немесе көпгенді тұқым қуалауға жатады. Бұл белгілер бірнеше гендердің бірлескен әсері арқылы қалыптасады және олардың көрінуі қоршаған орта факторларына да тәуелді болады.

Полигенді белгілердің ерекшелігі – олардың сандық өзгергіштікке ие болуы. Мысалы, жемістің тәттілігі немесе өнім мөлшері бір деңгейде емес, белгілі бір диапазонда өзгеруі мүмкін. Бұл селекцияны күрделендіреді, бірақ жоғары сапалы сорттарды алу мүмкіндігін арттырады.

Кесте 3. Алмұрттағы тұқым қуалайтын белгілер

Өзгергіштік көздері

Өзгергіштік – организмдердің белгілерінің өзгеру қабілетін сипаттайтын негізгі биологиялық қасиеттердің бірі және селекцияның қозғаушы күші болып табылады. Ол генетикалық ақпараттың қайта құрылуына немесе қоршаған орта факторларының әсеріне байланысты жүзеге асады.

Алмұрт селекциясында өзгергіштік екі негізгі формада көрінеді: генетикалық өзгергіштік және модификациялық өзгергіштік.

• Генетикалық өзгергіштік генотип деңгейінде қалыптасып, тұқым қуалайды. Ол селекция үшін ең маңызды, себебі жаңа сорттардың негізін құрайтын белгілер дәл осы өзгерістер арқылы пайда болады. Ол мутациялар, рекомбинациялар және будандастыру нәтижесінде туындайды.
• Модификациялық өзгергіштік қоршаған орта факторларының (температура, ылғалдылық, топырақ құрамы, жарық) әсерінен пайда болады және тұқым қуаламайды. Бұл өзгерістер уақытша сипатқа ие және өсімдіктің генотипін өзгертпейді. Алайда ол фенотиптің көріну деңгейіне әсер етіп, селекцияда бағалау нәтижелерін бұрмалауы мүмкін.

Алмұрт селекциясында өзгергіштіктің негізгі көздері селекциялық процестің тиімділігін анықтайды. Бұл көздер жаңа генетикалық комбинациялардың қалыптасуына және селекциялық материалдың байытуына мүмкіндік береді. Табиғи әртүрлілік – табиғи популяциялардағы генетикалық айырмашылықтардың жиынтығы. Бұл селекция үшін бастапқы материалдың маңызды көзі болып табылады, себебі табиғатта қалыптасқан әртүрлі генотиптер жаңа сорттарды шығару үшін пайдаланылуы мүмкін.

Кесте 4. Өзгергіштік көздері және маңызы