Dobór hodowlany: Jak rolnicy ulepszają żywność

5 minut(y) czytania

Zaktualizowano dnia: 14.12.2020 13:28:30 GMT

Od tysięcy lat rolnicy dostosowują cechy upraw i zwierząt hodowlanych poprzez proces o nazwie dobór hodowlany.

Jak działa dobór hodowlany?

Rolnicy selekcjonują osobniki o pożądanych cechach i je ze sobą łączą w procesie rozmnażania.
Z ich potomstwa selekcjonują ponownie osobniki posiadające najbardziej pożądaną kombinację cech, a proces ten jest powielany przez pokolenia .

Image of Dobór hodowlany — Dobór hodowlany

Wykorzystując dobór hodowlany, rolnicy przekształcili dzikie rośliny i zwierzęta w uprawy rolne i zwierzęta hodowlane, z których dziś korzystamy.

Dawniej rolnicy musieli polegać w doborze hodowlanym na wyglądzie zewnętrznym okazów. Obecnie stosują o wiele bardziej wydajne, naukowe techniki hodowlane. Zanim się im przyjrzymy, dowiedzmy się, w jaki sposób cechy są przekazywane z pokolenia na pokolenie w skali molekularnej.

Jak cechy są przekazywane z jednego organizmu do drugiego?

Tak samo jak ludzie, rośliny i zwierzęta dziedziczą cechy rodziców. Te cechy są zakodowane w ich DNA: molekule znajdującej się w niemal każdej żywej komórce.

DNA jest zasadniczo zbiorem instrukcji wykonym z serii liter molekularnych i podzielonym na regiony zwane genami. Instrukcje zapisane w tych genach mówią komórce, w jaki sposób stworzyć konkretne białka, które stanowią elementy składowe wszystkich żywych organizmów . Cały zestaw genów w organizmie nazywany jest genomem.

Od każdego rodzica dziedziczymy po połowie naszych genów. Jednak konkretna mieszanka genów, które dziedziczymy, jest prawie całkowicie losowa. Oznacza to, że DNA jest zmieniane z każdym pokoleniem.

Image of Dziedziczenie DNA — Dziedziczenie DNA

Niektóre cechy są kontrolowane przez wiele różnych genów i być może wszystkich ich nie odziedziczymy. Nawet jeśli odziedziczymy wszystkie geny dla określonej cechy, nadal niekoniecznie będzie ona widoczna, ponieważ na wiele cech wpływ ma także nasze środowisko.

A zatem jak rozumienie DNA może być przydatne w rolnictwie?

W jaki sposób nowoczesne technologie mogą usprawnić dobór hodowlany?

Nowoczesne techniki genetyczne umożliwiają rolnikom identyfikację określonego genu (lub genów), który kontroluje pożądaną cechę. Po zidentyfikowaniu genu można śledzić go w potomkach roślin lub zwierząt.

Image of Dobór hodowlany z wykorzystaniem markerów genetycznych — Dobór hodowlany z wykorzystaniem markerów genetycznych

Wykorzystując te techniki, hodowcy mogą szybko zidentyfikować, które organizmy mają pożądane cechy genetyczne, bez konieczności czekania, aż osiągną dorosłość i uwidocznią pożądane cechy. Jest to szczególnie przydatne w przypadku trudnych do zmierzenia cech, takich jak odporność na choroby, lub cech, które są w dużej mierze kontrolowane przez środowisko.

Oznacza to również, że wiele genów może zostać zidentyfikowanych jednocześnie. Dzięki temu łatwiej jest wybrać cechy kontrolowane przez kilka różnych genów lub wybrać organizmy posiadające różne pożądane cechy.

Jednak nawet przy użyciu tych narzędzi molekularnych dobór hodowlany nadal ma swoje ograniczenia.

Jakie są ograniczenia doboru hodowlanego?

W większości przypadków cecha może być wprowadzona do populacji tylko wtedy, gdy już istnieje w gatunku. Dlatego też dobór hodowlany jest ograniczony istniejącą zmiennością genetyczną.

Jest to jeden z powodów, dla których zachowanie różnorodności genetycznej w naturze jest ważne: cechy występujące u dzikich krewnych mogą zostać wyhodowane w roślinach uprawnych, aby pomóc im w reagowaniu na zmieniające się warunki klimatyczne .

Jednak nawet jeśli gen pożądanej cechy jest obecny w populacji i może być łatwo dziedziczony, dobór hodowlany nadal jest powolnym procesem, ponieważ wymaga selekcji przez wiele pokoleń .

Image of Dobór hodowlany wymaga dużo czasu — Dobór hodowlany wymaga dużo czasu

Może być również trudno oddzielić docelowe geny od tych mniej pożądanych . Inaczej mówiąc, jeśli organizm odziedziczy pożądany gen, może również odziedziczyć ten mniej pożądany.

Podsumowanie

Rolnicy od tysięcy lat manipulują DNA upraw i zwierząt hodowlanych, aby poprawić ich cechy. Nowoczesne techniki genetyczne sprawiły, że ten proces doboru hodowlanego stał się szybszy i bardziej precyzyjny. Jednak nawet przy tych postępach nauki dobór hodowlany jest nadal powolnym procesem, który odbywa się na przestrzeni wielu pokoleń.

A gdybyśmy mogli zmienić DNA upraw i zwierząt hodowlanych, nie musząc polegać na pokoleniach doboru hodowlanego? Następny rozdział!

Następny rozdział