Din cele mai vechi timpuri, oamenii au fost fascinati de frumusetea si diversitatea plantelor din jur, in special a florilor. Aroma și tandrețea lor în toate vârstele au fost personificarea iubirii, purității, manifestarea sentimentelor. Treptat, o persoană și-a dat seama că nu poate doar să se bucure de vederile existente ale acestor creaturi frumoase, ci și să participe la formarea lor. Astfel a început era ameliorării plantelor, ducând la producerea de noi specii cu caracteristici mai necesare și mai importante în geno- și fenotip. Cele două științe care lucrează împreună în această problemă au reușit să obțină rezultate fantastice până acum - acestea sunt genetica și botanica.
Subiect botanic
Botanica este știința care studiază tot ce are legătură cu plantele. Ei sunt:
- morfologie;
- genetică;
- fiziologie;
- anatomy;
- sistematică.
Această disciplină acoperă toate aspectele vieții reprezentanților florei, de la procesele interne de respirație, reproducere și fotosinteză până la diversitatea externă a trăsăturilor fenotipice.
Aceasta este una dintre cele mai vechi științe, care a apărut odată cu dezvoltarea omului. Interesul pentru creaturile care cresc în jurul lui, deci decorarea spațiului din jur, a fost întotdeauna cu o persoană. În plus, pe lângă frumusețe, a fost întotdeauna o sursă puternică de alimente, componente medicinale, material de construcție. Prin urmare, botanica este o știință care studiază cele mai vechi, importante, diverse și complexe organisme de pe planeta noastră - plantele.
Ameliorarea plantelor
Odată cu trecerea timpului și acumularea de cunoștințe teoretice despre structura acestor creaturi din interior, modul lor de viață și procesele care au loc în ele, a devenit disponibil să înțelegem cum să le manipulăm creșterea și dezvoltarea.. Știința geneticii câștiga avânt, ceea ce făcea posibilă studierea diferitelor obiecte la nivel cromozomial, încrucișarea între ele, obținerea de rezultate bune și proaste și alegerea celor profitabile și necesare. Acest lucru a fost posibil prin următoarele descoperiri.
- Fertilizare dublă în plante.
- Descoperirea proceselor de mitoză și meioză.
- Dezvoltarea metodelor de încrucișare.
- Fenomenele de heteroză, de consanguinitate și de incubație.
- Descifrarea codului genetic al plantelor.
- Studii biomoleculare ale compoziției celulelor și țesuturilor.
- Descoperiri în domeniul citologiei și histologiei.
Desigur, acestea nu sunt toate premisele care au servit drept începutul unei mișcări puternice și dezvoltării metodelor de ameliorare a plantelor.
Încrucișarea și caracteristicile sale
Un alt nume de procesîncrucișări – hibridizare. Metoda de utilizare a acestui fenomen se numește hibridologică. Gregor Mendel a fost primul care l-a folosit pentru experimentele sale. Fiecare școlar își cunoaște celebrele experimente cu mazăre.
Esența întregului proces este încrucișarea formelor parentale între ele pentru a obține descendenți heterozigoți, care se vor numi hibrid. În același timp, au fost dezvoltate diferite tipuri de traversări. Acestea sunt selectate ținând cont de caracteristicile individuale ale soiului, speciei sau genului. Există două tipuri principale de astfel de procese.
- Outbreeding, sau outbreeding. Implică faptul că formele părinte inițiale nu aparțin aceleiași specii, gen sau soi. Adică nu au legătură. O astfel de încrucișare este una dintre cele mai populare și cel mai adesea duce la heteroză atunci când se reproduc linii pure.
- Consangvinizare, sau consangvinizare - hibridizare strâns legată a indivizilor aparținând aceleiași specii sau gen, varietate. Această metodă este folosită pentru a fixa o trăsătură utilă într-o populație, inclusiv una fenotipică. Cu incubații repetate efectuate corect, este posibil să se obțină linii de plante pure genetic.
Aceste tipuri de încrucișări au varietăți mai restrânse în sine. Deci, una dintre formele de încrucișare este încrucișarea - hibridizarea între soiuri.
Pe lângă tipuri, există și diferite tipuri de traversare. Ele au fost descrise și studiate în detaliu de către Mendel, Thomas Morgan și alți geneticieni ai secolelor trecute.
Vizualizăriîncrucișare
Există mai multe tipuri principale de hibridizare a indivizilor.
- Monohibrid sau simplu. Presupune încrucișarea formelor parentale cu primul descendent, efectuată o singură dată.
- Dihibrid - bazat pe părinți care diferă în două perechi de caracteristici.
- Returnable - un hibrid din prima generație este încrucișat cu părintele original.
- Polyhibrid sau dublu - indivizii din prima generație sunt apoi încrucișați unul cu celăl alt, iar cei ulterioare cu alte soiuri și specii.
Toate soiurile indicate au o semnificație în fiecare situație specifică. Adică pentru unele plante este suficientă o simplă încrucișare pentru a obține rezultatul dorit. Iar pentru alții, hibridizarea polihibridă în faze complexe este necesară pentru a obține trăsătura dorită și a o consolida în întreaga populație.
Hibrizi de generații diferite
Ca rezultat al oricărei încrucișări, se formează un astfel de descendent. Trăsăturile pe care le-a luat de la părinții săi se pot manifesta în diferite grade.
Astfel, semnele hibrizilor din prima generație sunt fenotipic întotdeauna uniforme, ceea ce este confirmat de legea lui Mendel (în primul rând) și de experimentele sale pe mazăre. Prin urmare, este adesea tipul monohibrid de hibridizare care este utilizat pentru a obține același rezultat, care este necesar doar la un moment dat.
În continuare, toți indivizii ulterioare combină deja proprietăți în sine, așa că împărțirea apare în anumite rapoarte. Apar recesive, procesele mutaționale interferează. Prin urmare, cel mai important pentru activitatea industrialăomul, agricultura lui, este tocmai prima generație de plante primite.
Exemplu tipic: dacă scopul este de a produce numai roșii galbene ca urmare a unei perioade de sezon, atunci o roșie galbenă și una roșie trebuie încrucișate, dar roșia trebuie obținută mai devreme de la părintele galben. În acest caz, prima generație va fi cu siguranță uniformă - fructe de roșii galbene.
Hibrizi interspecifici: caracteristici
Hbrizii interspecifici sunt cei care sunt obținuți ca urmare a încrucișării sau încrucișării la distanță. Adică acesta este rezultatul împerecherii indivizilor aparținând unor specii diferite pentru a obține unul nou cu caracteristici și proprietăți predeterminate.
În acest fel, multe plante agricole și ornamentale importante au fost obținute în industrie de către oameni, iar multe specii noi de indivizi au fost crescute în creșterea animalelor.
Exemple de organisme similare
Exemple de hibrizi interspecifici între plante:
- grâu furajer;
- triticale - grâu și secară;
- forme de iarbă de secară-grâu;
- elimus de grâu;
- mai multe tipuri de tutun și altele.
Dacă vorbim despre animale, atunci și o mulțime de reprezentanți pot fi citați ca exemplu:
- hines (cal și măgar);
- ligr - leu și tigroacă;
- mezhnyak - cocoș negru și cocoș de munte și altele.
Principala problemă cu astfel de hibridizări este că urmașii sunt fie sterili, fieneviabile. De aceea oamenii au creat și dezvoltat o mulțime de modalități de a elimina acești factori. La urma urmei, dacă se obține rezultatul dorit, atunci este foarte important nu numai să-l reparăm, ci și să introduceți producția de astfel de organisme în sistem.
Ce cauzează infertilitatea la hibrizii interspecifici?
Cauzele unor astfel de probleme se află în procesele de meioză și mitoză, și anume în anafaza, când cromozomii diverg către polii celulei. În acest moment, fiecare dintre ei își caută perechea omoloagă. Așa se formează cromozomi întregi din cromatide și se formează cariotipul general al organismului.
Dar la acele persoane în care fuziunea s-a produs din diferite forme parentale, posibilitatea de a întâlni astfel de structuri este minimă sau imposibilă. De aceea apare o combinație aleatorie de trăsături și, ca urmare, indivizii devin infertili sau neviabile. Adică, genele, de fapt, devin incompatibile.
Dacă ne întoarcem la nivel molecular și aflăm care este motivul infertilității hibrizilor interspecifici, atunci răspunsul va fi următorul: este incompatibilitatea secțiunilor de ADN din nucleul și mitocondriile celulare. Ca rezultat, nu există nicio conjugare a cromozomilor în procesul meiotic.
Acest lucru duce la rezultate dezastruoase atât în ameliorarea plantelor, cât și în încrucișarea și reproducerea raselor și a noilor specii de animale. Mai ales des, acest lucru se întâmplă la reprezentanții florei. Prin urmare, puteți obține o recoltă de plante hibride o singură dată, ceea ce este extrem de incomod pentru dezvoltarea agriculturii.
După ce oamenii de știință au devenit clar care este cauza infertilității între speciihibrizi, munca activă a început să găsească o modalitate de a elimina aceste cauze. Acest lucru a condus la crearea mai multor moduri de a elimina sterilitatea indivizilor.
Moduri de a depăși infertilitatea
Cea cale principală aleasă de biologi pentru a rezolva această problemă este următoarea. În stadiul de meioză, când cromozomii diverg către polii celulei, se introduce în ea o substanță specială, colchicina. Promovează dizolvarea fibrelor fusului (centrul celular). Ca urmare, toți cromozomii rămân într-o singură celulă și nu se încadrează în altele diferite. Acum este posibilă conjugarea liberă între perechile omoloage, ceea ce înseamnă că procesul de meioză este destul de normal în viitor.
Astfel, urmașul devine fertil și dă roade cu ușurință în viitor atunci când este încrucișat cu diferite forme. Cel mai adesea, această metodă este folosită în ameliorarea plantelor, se numește poliploidie. A fost aplicat pentru prima dată de omul nostru de știință Karpechenkov. Așa că a obținut primul hibrid fertil de varză și ridichi.
Care este motivul infertilității hibrizilor interspecifici, am aflat deja. Cunoscând natura problemei, am reușit să creăm încă două moduri de a o rezolva.
- Plantele polenizează cu polen de la un singur părinte. Această metodă vă permite să obțineți mai multe generații de indivizi hibrizi, fertili. Cu toate acestea, apoi trăsătura revine în continuare și indivizii devin din nou sterili.
- Polenizarea hibrizilor în prima generație cu polen de la părinți.
Astăzi, nu au fost create mai multe metode de luptă, dar se lucrează în această direcție.
Crinii și hibrizii lor
Simbol al purității și al inocenței, floritristețe și întristare pentru cei plecați, reprezentanți blânzi și subtili ai crinilor - crini. Aceste plante au fost apreciate de om de multe secole. În acest timp, nu au fost create soiuri! Desigur, încrucișările interspecifice i-au afectat și pe aceștia.
Rezultatul a fost dezvoltarea a nouă grupuri de soiuri hibride care pur și simplu uimesc prin frumusețea trăsăturilor fenotipice! Printre aceștia, un loc aparte îl ocupă cei doi reprezentanți cei mai neobișnuiți și căutați:
- hibrizi orientali;
- crini hibrizi OT.
Să luăm în considerare semnele ambelor grupuri și să le dăm o descriere.
hibrizi orientali
Acesta este cel mai mare hibrid în ceea ce privește formarea florilor. Biologia lor nu este practic diferită de cea a altor reprezentanți. Dimensiunile caliciului în creștere pot ajunge la 31 cm în diametru, iar culoarea poate fi diferită. Soiul Nippon este foarte frumos, având flori mari albe cu margine roz. Petalele lor sunt ondulate.
Înălțimea acestor plante variază până la 1,2 m. Acest lucru le permite să fie plantate la o distanță de 20-25 cm una de alta și să formeze creste frumoase înflorite. Toți reprezentanții acestui grup emană o aromă foarte puternică.
Orienpits
Acesta este crinii OT-hibrizi, a căror abreviere este formată din numele complet: forme orientale-tubulare. Ei sunt numiți și copaci de crin pentru dimensiunea lor foarte în altă a plantelor și florile mari. Pe o tulpină de până la 2,5 metri înălțime se pot forma peste 25 de flori mari (până la 30 cm), care sunt foarte parfumate și viu colorate.
Aceasta permite acestui grup de hibrizi să fie foarte popular în rândul grădinarilor, deși nu toată lumea poate face față creșterii lor. Este necesară îngrijire foarte atentă și plantare adecvată pentru ca astfel de forme să poată prinde rădăcini și să producă descendenți.
Floarea-soarelui și formele sale hibride
Hbrizii de floarea soarelui diferă unul de celăl alt în ceea ce privește coacerea semințelor. Deci, alocați:
- devreme (până la 90 de zile);
- coaptă timpurie (până la 100 de zile);
- mijlocul sezonului (până la 110 zile).
Hibrizii de
Semințele dau, de asemenea, diferite. Conținutul de ulei și randamentul sunt excelente și depind de perioada de coacere. Cu cât planta se află mai mult în pământ, cu atât calitatea recoltei este mai mare. Puteți numi unii dintre cei mai comuni hibrizi ai acestei plante din lume, cei mai căutați în agricultură.
- Tunka.
- Bosfor.
- Rocky.
- PR64A15.
- Jason.
- Înainte.
Printre principalele lor beneficii:
- toleranță la secetă;
- boli și dăunători;
- randament;
- semințe de în altă calitate;
- fruct bun.
