Aretus on üks kaasaegsemaid ja paljutõotavamaid teadusi. Tänu selle saavutustele on juba loodud uut tüüpi elusorganisme, mis on toonud inimkonnale palju kasu. Õppeainet, ülesandeid ja valiku põhisuundi käsitleme meie artiklis.
Valimise teema ja ülesanded
Mis on valiku teema? See on teadus olemasolevate loomatõugude, taimesortide ja mikroorganismide tüvede täiustamise ja aretamise kohta. Selle teemaks on nende evolutsiooni konkreetsete mustrite uurimine ja praktikas rakendamine. Kaasaegse aretuse saavutuste hulka kuuluvad kümned tuhanded inimesele kasulikud organismid. Selle suuna teoreetiliseks aluseks on teine teadus – geneetika. See võtab arvesse kõigi elusolendite pärilikkuse ja muutlikkuse tunnuseid.
Aretuse põhiülesanneteks on saagikamate taimesortide ja viljakate loomaliikide aretamine. Veelgi enam, teadlased püüavad aretada isendeid, kes on keskkonnatingimuste ja nende muutumise suhtes neile ebasoodsas suunas tagasihoidlikud. Mikroorganismid on kakõrged nõuded. See on resistentsus mutatsiooniprotsesside suhtes ja kasulike bakterirakkude jagunemise kiirus.
Põhilised valikumeetodid
Mis on valiku teema, saime teada. Kuid kuna kõik uuritud organismid erinevad oluliselt struktuuri ja tunnuste poolest, rakendatakse igaühe jaoks erinevaid meetodite rühmi. Iidsetest aegadest saadik, ikka veel alateadlikult, on inimene kasutanud valikut. Valimisel on see peamine meetod. Koos sellega kasutatakse hübridisatsiooni ja mutageenide toimet. Praeguses arendusfaasis kasutatakse põhimõtteliselt uusi eksperimentaalseid meetodeid – geeni- ja rakutehnoloogiat.
Biotehnoloogia
Praegu on bioloogilised protsessid ja süsteemid saavutanud tööstusliku tootmise mastaabi. Selle tulemusena on saadud väga tõhusaid mikroorganismide vorme, taimede ja loomade raku- ja koekultuure. Veelgi enam, kaasaegse valiku saavutused võimaldavad saada ettemääratud omadustega looduslikku toodet.
Aretuse omadused
Niisiis, väärtuslik originaalvorm on see, mis on valiku objektiks. Taimede ehituslikud iseärasused võimaldavad aga kasutada ainult teatud meetodeid, et luua uusi tunnuseid, mis põhinevad algsetel tunnustel. Need on sugulusaretus, polüploidsus, mutagenees ja hübridiseerumine. Nende hulgas on traditsioonilisemaid. Need on erinevat tüüpi selektsioon, aga ka hübridisatsioon. Et välja arendada uus oodatud omadustega sort, on see vajalikteha rasket tööd. See seisneb väärtuslike algvormide valikus ja hübridiseerimises järgneva selektsiooniga. Nii saadi väärtusliku maitse ja külmakindlate omadustega õunapuude ristamise tulemusena sordid, mis ühendavad endas hübriidide väärtuslikke omadusi.
Aretuses on efektiivne heteroosimeetod. Selleks peate kuvama iseseisvad puhaste joonte read ja seejärel need üksteisega ristama. Selle tulemusel saadakse paljude puuvilja- ja söödakultuuride tootlikumad sordid.
Polüploidsuse nähtus on kromosoomide arvu mitmekordne suurenemine. Esialgu toimus see looduses loomulikult, kui taimed puutusid kokku mutageenidega. Praeguses etapis toimivad aretajad kõige sagedamini diploidsete rakkude suhtes alkaloidi kolhitsiiniga. Saadud vormid on võrreldes originaaliga suurendanud viljakust. Ja nende genotüüp muudeti tetraploidseks.
Loomakasvatus
Loomakasvatuses kasutatakse veidi teistsuguseid meetodeid, kuna nad ei ole vegetatiivseks paljunemiseks võimelised. Teadlased kasutavad peamiselt individuaalset valikut ja kahte tüüpi hübridisatsiooni. Sugulusaretuse korral täheldatakse homosügootsuse suurenemist, mis toob kaasa liigi degeneratsiooni ja selle väärtuslike omaduste kadumise. Selle vältimiseks kasutavad aretajad vaheldumisi tihed alt ja mitteseotud ristandeid. Väärtuslikud isendid said teadlased erinevate liikide isendite ristamise teel. Sellised aretussaavutused on näiteks eesli ja hobuse hübriid - muul, jakk ja lehm - khaynak. Probleem on selles, et enamik inimesisellisel ristamisel saadud steriilsed ja ei ole võimelised tootma viljakaid järglasi. Erandiks sellest reeglist on liger ja tiigerlõvi, kelle emased on võimelised edasiseks paljunemiseks.
Mikroorganismid ja nende valiku omadused
Nüüd uurime välja, mis on mikroorganismide valiku teema. Need on kõik tüüpi prokarüootsed bakterid, algloomad, üherakulised seened ja madalamad taimed - vetikad. Paljud neist on ravimite, söödalisandite, väetiste allikad, mida kasutatakse veinivalmistamisel, leivas ja piimatoodetes. Väärtusliku ja produktiivse tüve tööstuslikule tootmisele ülekandmiseks on vaja läbida mitu etappi. Kõigepe alt tuvastatakse kõige stabiilsemad rakud. See valik põhineb pärilikul varieeruvusel. Lisaks töödeldakse väärtuslikke tüvesid mutageenidega. Pärast seda on vaja tuvastada kõige produktiivsemad juba muudetud genotüübiga rakud. Valitud kloonid allutatakse mitmele subkultuurile uuel toitainekeskkonnal. Ja juba valitud tüvesid paljundatakse tööstuslikus mastaabis.
Biotehnoloogia arendamise väljavaated
Kaasaegse aretuse saavutused on juba aidanud lahendada paljusid olulisi probleeme. Näiteks aitavad äsja väljatöötatud, produktiivsemad taime- ja loomasordid varustada toitu planeedi piirkondades, mis seda kõige rohkem vajavad.
Biohuumuse ning kemotroofidel ja vihmaussidel põhinevate väetiste kasutamine tagab taimemassi kiirema kasvu. Nende ainete kasutamiselaretajate poolt saadud, on muld tõhusam alt varustatud lämmastiku ja fütohormoonidega.
Taimede paljundamisel kasutatakse üha enam koekultuuri meetodit, mille tulemusena on võimalik saada viirustega mittenakatatud istutusmaterjali. Kasvatajad on hiljuti loonud mikroorganismide baasil uusi söödavalke, mida loomad paremini omastavad.
Aretus on ka kaasaegse farmaatsiatööstuse oluline osa. Biosüntees toodab hormoone, antibiootikume ja ensüüme.
Niisiis, valiku teemaks on meetodid, mis võivad tõsta põllumajanduse, toiduainetööstuse ja farmaatsiatööstuse tootlikkust. Praegu on tänu kaasaegse teaduse saavutustele loodud sorte, tõuge ja mikroorganisme, tänu millele saavad paljud inimkonna probleemid lahendatud.
