Dobór hodowlany: Jak rolnicy ulepszają żywność

10 minute read

Zaktualizowano Mon Dec 14 2020

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.
Dobór hodowlany

Jakich cech mogą się szukać rolnicy?


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

Dawniej rolnicy musieli polegać w hodowli selektywnej 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 i geny

Całość DNA organizmu jest nazywana jego genomem. Genom jest dzielony na regiony zwane genami, a każdy z tych genów zawiera sekwencję DNA. Cząsteczki DNA składają się z szeregu „liter molekularnych”, które wskazują komórce, jak wytworzyć określone białko. Innymi słowy, DNA działa jak zestaw instrukcji, które umożliwiają komórkom składanie podstawowych elementów wszystkich żyjących rzeczy!

Dziedziczymy połowę naszych genów od każdego rodzica. Jednakże specyficzna kombinacja genów, które dziedziczymy jest prawie całkowicie losowa. Oznacza to, że DNA jest mieszane z każdym pokoleniem.

Dziedziczenie DNA

Co kontroluje dziedziczenie konkretnej cechy?


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.

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.

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