Что такое традиционная селекция

Наиболее трудным для оптимизации был этап биотрансформации. Когда использовались природные микробные штаммы, выход конечного продукта часто оказывался намного ниже оптимального. Поэтому предпринимались попытки изменить генетическую конституцию существующих штаммов-продуцентов с помощью химического мутагенеза или ультрафиолетового облучения. При таком подходе уровень повышения продукции обычно лимитировался чисто биологическими факторами. Например, если мутантный штамм синтезировал слишком много того или иного вещества, часто это отрицательно влияло на прочие метаболические процессы и приводило к угнетению роста культуры при крупномасштабном культивировании. Несмотря на это традиционные стратегии индуцированного мутагенеза и селекции , направленные на усовершенствование штамма-продуцента, были исключительно плодотворны для многих процессов, например для производства антибиотиков. [c.17]

Что такое традиционная селекция [c.21]

Потенциальные возможности генной инженерии растений весьма велики, особенно в сочетании с традиционными методами селекции (а без них и в генной инженерии не обходятся). Но мы столько раз, особенно в XX в., испытали на себе негативные последствия технических достижений, что невольно начинаем дуть на воду не несет ли генно-инженерный синтез невиданных форм жизни опасности для человека Сам процесс создания таких организмов, особенно используемых в пищу, безусловно, гораздо менее опасен, чем химический синтез многих лекарств. Во-первых, потому что генная инженерия основана на природном явлении, благополучно протекавшем 3 млрд лет без нашего участия. Во-вторых, потому что обеспечить необходимую для употребления в пиш у чистоту продуктов абиогенного синтеза — сложная химическая задача. В-третьих, жизнь, как известно со времен Л. Пастера, для построения белков и нуклеиновых кислот использует только левые изомеры аминокислот (мономеры белков) и правые изомеры нуклеотидов (мономеры нуклеиновых кислот). Противоположные изомеры вредны для всего живого. При абиогенном синтезе выход левых и правых изомеров одинаков. Их разделение в промышленных условиях требует немалых затрат. Все же, что делают для нас другие живые существа, в этом аспекте для нас безвредно. [c.95]

В большинстве случаев запасные белки растений имеют несбалансированный для питания человека и животных аминокислотный состав. Так, запасные белки злаков — проламины — бедны лизином, триптофаном и треонином, что снижает их питательную и кормовую ценность. Улучшение аминокислотного состава белка путем традиционной селекции не дает желательных результатов, поскольку необходимые гены часто сцеплены с нежелательными признаками и наследуются вместе. Например, у мутантов кукурузы и ячменя повышение содержания лизина коррелировало с уменьшением синтеза основных запасных белков — зеи-на и гордеина, а также с уменьшением урожайности. [c.149]

В основе традиционной селекции лежит прежде всего поиск оптимального сочетания в одном организме генов, полученных от разных родительских форм. В этих целях проводят гибридизацию различных сортов или селекционных линий одного вида, обладающих какими-либо ценными признаками (высокая продуктивность, устойчивость к болезням и вредителям и т.п.). Чем выше генетическая изменчивость внутри вида (широкий выбор селекционно-ценных генов), тем, как правило, выше эффективность селекции. Но есть виды сельскохозяйственных растений, у которых естественная внутривидовая изменчивость невысока (например, свекла). Многие ценные гены у видов культурных растений могут отсутствовать совсем (например, гены устойчивости к некоторым болезням, вредителям). Поэтому в селекции получили широкое распространение методы, направленные на расширение генетического разнообразия вида с помощью экспериментального мутагенеза или отдаленной гибридизации. В первом случае организм подвергается действию факторов, вызывающих различные нарушения в структуре ДНК радиации, обработке химическими веществами, обладающими мутагенной активностью. Большинство индуцированных таким образом нарушений имеет неблагоприятные последствия для организма. Однако отдельные мутации могут быть весьма полезны с селекционной точки зрения. [c.21]

Из приведенного выше описания технологии получения ГМО видно, что она позволяет значительно расширить возможности традиционной селекции. Более того, с помощью новой технологии можно получать такие организмы, которые в принципе нельзя получить, используя обычную селекцию. Она делает возможным решение проблем борьбы с болезнями, голодом, которые считались ранее практически неразрешимыми. [c.31]

С ПОМОЩЬЮ Традиционной селекции, этого бы явно не произошло. Просто при маркировке такого сорта в соответствии с существующим законодательством было бы указано, что он содержит компоненты бразильского ореха, вызывающие аллергию у некоторых людей, и что он предназначен только для кормовых целей. Ведь никому не придет в голову запретить, например, потребление любимого лакомства американцев и европейцев — жареного арахиса — на том основании, что арахис по своему аллергенному потенциалу — продукт номер один в мире. [c.98]

Более широко биотехнологию можно определить как использование живых организмов для нужд человека. Таким образом, к биотехнологии в принципе можно отнести разведение и усовершенствование сельскохозяйственных животных, например крупного рогатого скота и свиней, а также растений, таких как пшеница или картофель. Для этих целей особенно важны новые методы генной инженерии, поскольку они позволяют гораздо точнее и быстрее наделять живые организмы новыми желаемыми признаками по сравнению с традиционными методами селекции. [c.39]

Не секрет, что есть немало традиционных способов гибридизации. В частности, в Китае достигли больших успехов в селекции риса. Это прежде всего высокоурожайные гибриды на основе традиционных местных сортов, дающие 10-11 т/га вместо обычных 2,5-3. Фермеры довольны этими сортами, и сейчас их выращивают на огромных площадях в Китае, Вьетнаме и других странах Юго-Восточной Азии. Если бы все эти площади засевали одним сортом, то в скором времени он оказался бы очень восприимчивым к различным заболеваниям. Так что гибрид, полученный из различных ГМ-сортов, стал важной вехой на пути к стабильно высоким урожаям риса, обеспечивающего продовольственную безопасность и благополучие половины населения Земли. В каждом районе, где выращивают свой сорт, не мешало бы использовать ГМ-сорта и гибриды на их основе для получения широкого спектра высокоурожайных местных адаптированных сортов. [c.47]

Некоторые из указанных технологий стали традиционными, другие находятся на начальных этапах разработки. Наконец, есть такие методы, которые явно вышли из ранга вспомогательных, ускоряющих селекцию технологий. К ним можно отнести криосохранение генофонда — технологию, в настоящий момент приобретшую экологическую направленность или клональное микроразмножение растений, тесно связанное с проблемой их оздоровления от вирусных и других инфекций. Поэтому обзор этих технологий вынесен за рамки данного раздела. [c.184]

Этап поиска и клонирования генов (их выделение и сборка в одну конструкцию) уже отлажен. Гены, кодирующие белки, состоят, как правило, из трех основных участков промотора (определяющего экспрессию данного гена, с чего начинается транскрипция) кодирующей части (где содержится информация о структуре белка — продукта этого гена) и поли-А-области (цепочки адениновых нуклеотидов, ответственной за окончание транскрипции). В генной инженерии из частей разных генов получают рекомбинантные (химерные) гены. Например, кодирующий участок в таком гене может быть позаимствован у любого организма. Возможность свободно обращаться с генетическим материалом — основное преимущество молекулярной селекции перед традиционной, где перенос генов происходит лишь между близкородственными видами. Кроме того, используя подходящие промоторы, можно добиться, чтобы экспрессия гена происходила в нужных органах или тканях (корнях, клубнях, листьях, зернах) и в нужное время (скажем, при дневном освещении). [c.101]

Таким образом, проведение селекции на клеточном уровне позволяет создавать новые формы растений в 2—4 раза быстрее по сравнению с традиционными способами селекции. [c.144]

Таким образом, результаты расследования триптофанового инцидента 1989 года определенно показывают, что его причины связаны с технологией производства препарата, но никак не с использованием ГМО. Аналогичная история могла произойти и с промышленными микроорганизмами, созданными с помощью традиционных методов селекции. Обвинять же в случившемся генетическую инженерию — все равно, что считать соучастниками террористических актов И сентября 2001 года в США пассажиров захваченных террористами авиалайнеров. [c.89]

К счастью, урожайность основных продовольственных культур непрерывно повышается за счет совершенствования обработки почвы, орошения, внесения удобрений, борьбы с сорняками и вредителями и уменьшения потерь при уборке урожая. Тем не менее уже сейчас очевидно, что потребуются немалые усилия как традиционной селекции, так и современной сельскохозяйственной биотехнологии, для того чтобы добиться генетичес- кого совершенствования продовольственных растений в темпе, который позволил бы к 2025 г. удовлетворить потребности 8,3 млрд человек. Для дальнейшего роста производства сельскохозяйственной продукции понадобится много удобрений, особенно в странах Экваториальной Африки, где до сих пор удобрений вносят не более 10 кг на гектар (в десятки раз меньше, чем в развитых странах и даже в развивающихся странах Азии). [c.32]

Все рассмотренные выше методы селекции продуцентов биологически активных веществ сегодня, в период интенсивного развития методов генной инженерии, называют традиционными методами. Эти методы в прошедшие 30 лет в огромной мере содействовали созданию микробиологической промышленности антибиотиков, аминокислот, ферментов, витаминов и других практически важных веществ. Исчерпали ли традиционные методы свои возможности Нам кажется, думать так преждевременно, как и надеяться на то, что генная инженерия в ближайшее время сможет быть применена для создания и улучшения обширного круга принадлежащих к разным таксономическим группам продуцентов, которыми располагает сейчас микробиологическая промышленность. Даже более реальная возможность использовать иа основе генноинженерных методов в качестве продуцентов микроорганизмы, для которых эти методы наиболее отработаны, например E sheri hia oli, едва ли удовлетворит промышленность числом продуктов микробного синтеза. В связи с этим очень важно для старых перспективных в промышленном отношении микроорганизмов, помимо совершенствования методов отбора нужного типа мутантов, развивать методы генетического обмена на основе слияния протопластов, трансдукции, трансформации хромосомной и плазмидной ДНК, которые расширяют возможности традиционных методов селекции. Вместе с тем у промышленных микроорганизмов все шире проводится поиск плазмид и предпринимаются попытки их использования в качестве векторов при переносе генетического материала, его клонировании и амплификации. Эти исследования важны для понимания генетического контроля сложных процессов синтеза, таких, иапример, как синтез антибиотиков, для выявления узких мест в биосинтезе многих других продуктов. Одновременно они приближают промышленные микроорганизмы к объектам генной инженерии. Методология генной инженерии постоянно совершенствуется и расширяет свои возможности. В таком успешном встречном развитии разных методов и их слиянии на все большем числе продуцентов можно представить себе ближайшее будущее селекции микроорганизмов, призванной обеспечить промышленность высокопродуктивными штаммами. [c.95]

Улучшение аминокислотного состава белка методами традиционной селекции довольно затруднительно в связи с тем, что гены, определяющие эти важные сельскохозяйственные признаки, часто бывают сцеплены и наследуются вместе с генами, вызывающими нежелательные признаки. Так, использование в селекции кукурузы и ячменя мутантов типа опак-2, хайпроли, имеющих относительно высокое содержание лизина в зерне, не привело к значительному улучшению качества, так как у мутантных форм повышенное содержание лизина коррелировало с уменьшением синтеза основных запасных белков зеина и гордеина и, в конечном итоге, с уменьшением продуктивности растений и урожайности посевов. [c.65]

Вопросами совершенствования промышленных микроорганизмов традиционно занимаются микробиологи-селекционеры. Слово селекция (от лат. 5е1ес11о) означает отбор. Действительно, на протяжении длительного времени и в наши дни для недостаточно изученных с точки зрения генетики микроорганизмов единственным способом их улучшения является индуцированный мутагенез и ступенчатый отбор лучших вариантов (штаммов). Метод чрезвычайно трудоемок, так как отбор, как правило, проводится без детального знания путей биосинтеза. Селекционные работы такого рода могут занимать многие годы. Тем не менее практические результаты часто бывают очень значительными. Так, многолетняя селекция штаммов-продуцентов пенициллина позволила поднять активность от 100 до 40 000 ед/мл. Задача создания высокопродуктивных штаммов намного упрощается, если экспериментатор имеет достаточно знаний о путях биосинтеза того или иного метаболита и имеются способы генетического обмена у исследуемого микроорганизма, позволяющие собрать в одном штамме все полезные мутации и элиминировать все вредные. Развитие методологии генной инженерии, дающей [c.7]

Разработаны два способа использования гербицидов. Их применяют перед посадкой или севом растений, внося в почву либо опрыскивая тронувшиеся в рост сорняки. Однако этот способ не может в полной мере решить проблему, поскольку сорняки появляются и после всходов основной культуры, и в ходе всего периода вегетации. Кроме того, вносимые в почву гербициды, как правило, длительное время разлагаются, загрязняя окружающую среду. Другой способ — обработка гербицидами вегетирующих растений. Он более эффективен, поскольку позволяет защищать посевы в течение всего сезона. Но при использовании гербицидов тотального действия возникают серьезные проблемы защиты культурных растений, не устойчивых к этим гербицидам. Для этого созданы специальные приспособления, позволяющие смачивать гербицидом более высокие сорные растения, не затрагивая культурные. Эта процедура значительно упрощается, если в распоряжении растениевода имеются сорта растений, устойчивые к используемому гербициду. С помощью традиционной селекции вывести такие сорта весьма сложно. В частности, не существует сортов сельскохозяйственных растений, толерантных к наиболее широко используемым гербицидам тотального действия глифосату и глюфозинату. [c.44]

Если опылять растения такой мужски стерильной линии пыльцой специально подобранной линии традиционной селекции, дающей при скрещивании гетерозисное потомство, то действительно можно без проблем получить гибридные семена, поскольку самоопыление материнских форм исключено. Однако само гетерозисное потомство получится мужски стерильным, что совсем нежелательно. Поэтому в качестве опылителя используют такую же линию, но несущую трансген barstar от той же бактерии Ba illus amyloliquefa iens. Этот ген кодирует образование фермента-ингибитора РНКаз, благодаря чему у гибридов восстанавливается фертильность пыльцы. Именно используя систему трансгенных линий с этими двумя бактериальными генами, удалось создать целый ряд коммерческих сортов рапса, которые представляют собой гетерозисные гибриды F1. [c.54]

Таким образом, какой-либо трансгенный сорт растения отличается от исходного только тем, что в его генетическом материале к 25 — 30 тысячам существующих генов добавлен относительно небольшой фрагмент ДНК, в котором записана информация об одном-двух новых генах и их регуляторных элементах. Активность тих добавленных генов в организме выражается в биосинтезе одного-двух новых для организма протеинов (ферментов или структурных белков). Поскольку генетическая инженерия может оперировать любыми генами, существующими в природе, а не только генами от организмов, состоящих в эволюционном родстве с отдельными видами культурных растений, как это делается в традиционной селекции, то продукты привнесенных генов (ферменты, протеины) могут выглядеть в генетически модифицированном организме как необычные, несвойственные, чужеродные для данного вида, которые в природе у него не встречаются. Соответственно именно продукты трансгенов являются наиболее существенными, осязаемыми факторами рисков, связанных с генно-инженерными организмами. [c.63]

На старых виноградниках лозы разных сортов обычно располагают на одной шпалере. За последние 15 лет в связи с новыми данными о качественных особенностях традиционных сортов винограда наблюдается тенденция к более тщательному подбору сортов и к раздельной высадке привитых разновидностей отдельными участками. До некоторой степени в такой практике отражена традиция виноградарства области Доуру, где с конца XIX в. еще до уничтожения большинства виноградников филоксерой отдельные посадки тех или иных сортов винограда занимали обширные площади. На момент написания этой главы нормативные акты относительно утвержденных сортов винограда для производства порто находятся в состоянии пересмотра, но мы все-таки приводим в табл. 8.4 действующий их перечень. Наряду с ними в существующих виноградниках возделывают еще 36 сортов красного винограда и 24 сорта светлого. В последнее десятилетие осуществляется поддерживаемый госу-дарством проект селекции и клонирования пяти лучших сортов красного винограда [101]. [c.229]

Книга написана людьми, судя по всему, слабо разбирающимися в биологии у некоторых (одноклеточных) организмов весь организм заключен в эту одну клетку (с. 3) и называется этот код универсальный код жизни (с. 4) генная инженерия — это наука из пробирки (с. 8) растения имеют стрекательные клетки (с. 3) нидерландские исследователи... обнаружили, что живые и целые гены устойчивости могут перепрыгивать из ГМ-продукта в кишечник человека и выживать там до нескольких минут (с. 20). Что такое живой ген и как он может прыгать Пытаясь объяснить простые биологические процессы, авторы строят фантастические конструкции. Например, они хотят доказать, что маки с красными листьями нельзя получить традиционными методами, а можно лишь генно-ин-женерными. (Это сомнительно. В листьях мака есть красные пигменты, и их количество можно увеличить путем селекции. В лепестки листья не превратятся, так как выполняют иные, несвойственные лепесткам, функции. Даже генная инженерия не избавит листья от необходимости осуществлять фотосинтез и содержать хлорофилл.) Существует барьер, предотвращающий покраснение листьев. Этот барьер может быть обусловлен двумя причинами красный ген во [c.150]

Сущность методов биоремедиации, биологической очистки, биопереработки и биомодификации заключается в использовании в окружающей среде различных биологических агентов, в первую очередь микроорганизмов. При этом можно применять как микроорганизмы, полученные традиционными методами селекции, так и созданные с помощью генной инженерии, а также трансгенные растения, которые могут влиять на биологическое равновесие природных экосистем. [c.233]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология