Siden antikken har folk vært fascinert av skjønnheten og mangfoldet til de omkringliggende plantene, spesielt blomster. Deres aroma og ømhet i alle aldre har vært personifiseringen av kjærlighet, renhet, manifestasjon av følelser. Gradvis innså en person at han ikke bare kunne nyte den eksisterende utsikten til disse vakre skapningene, men også ta del i dannelsen deres. Slik begynte æraen med planteforedling, som førte til produksjon av nye arter med mer nødvendige og viktige trekk i geno- og fenotypen. De to vitenskapene som jobber sammen om dette problemet har klart å oppnå fantastiske resultater så langt - dette er genetikk og botanikk.
botanisk emne
Botanikk er vitenskapen som studerer alt relatert til planter. Det er dem:
- morfologi;
- genetikk;
- fysiologi;
- anatomy;
- systematikk.
Denne disiplinen dekker alle aspekter av livet til representanter for floraen, fra de interne prosessene med respirasjon, reproduksjon og fotosyntese til det ytre mangfoldet av fenotypiske egenskaper.
Dette er en av de eldste vitenskapene som dukket opp sammen med menneskets utvikling. Interessen for skapningene som vokser rundt ham, så dekorere det omkringliggende rommet, har alltid vært med en person. I tillegg, i tillegg til skjønnhet, har det alltid vært en kraftig kilde til mat, medisinske komponenter, byggemateriale. Derfor er botanikk en vitenskap som studerer de eldste, viktigste, mangfoldige og mest komplekse organismene på planeten vår - planter.
Planteforedling
Med tidens gang og akkumuleringen av teoretisk kunnskap om strukturen til disse skapningene fra innsiden, deres levemåte og prosessene som foregår i dem, ble den tilgjengelig for å forstå hvordan man kan manipulere deres vekst og utvikling. Vitenskapen om genetikk tok fart, noe som gjorde det mulig å studere forskjellige objekter på kromosomnivå, krysse dem med hverandre, få gode og dårlige resultater og velge lønnsomme og nødvendige. Dette ble muliggjort av følgende oppdagelser.
- Dobbel gjødsling i planter.
- Oppdagelse av prosessene med mitose og meiose.
- Utvikling av kryssingsmetoder.
- Fenomenene heterose, utavl og inkubasjon.
- Dechiffrering av den genetiske koden til planter.
- Biomolekylære studier av celle- og vevssammensetning.
- Oppdagelser innen cytologi og histologi.
Selvfølgelig er ikke dette alle forutsetningene som fungerte som begynnelsen på en mektig bevegelse og utviklingen av planteforedlingsmetoder.
Crossing og dens egenskaper
Et annet prosessnavnkryss - hybridisering. Metoden for å bruke dette fenomenet kalles hybridologisk. Gregor Mendel var den første som brukte den til sine eksperimenter. Hvert skolebarn kjenner sine berømte eksperimenter på erter.
Kjernen i hele prosessen er å krysse foreldreformer med hverandre for å få heterozygot avkom, som vil bli k alt en hybrid. Samtidig er det utviklet ulike typer kryss. De velges under hensyntagen til de individuelle egenskapene til sorten, arten eller slekten. Det er to hovedtyper av slike prosesser.
- Unavl, eller utavl. Antyder at de opprinnelige foreldreformene ikke tilhører samme art, slekt eller variasjon. Det vil si at de ikke er i slekt. Slik kryssing er en av de mest populære og fører oftest til heterose ved avl av rene linjer.
- Innavl, eller innavl - nært beslektet hybridisering av individer som tilhører samme art eller slekt, variasjon. Denne metoden brukes til å fikse en nyttig egenskap i en populasjon, inkludert en fenotypisk. Med gjentatt korrekt utført inkubering er det mulig å få genetisk rene plantelinjer.
Disse kryssingstypene har smalere varianter i seg selv. Så en av formene for utavl er krysning - hybridisering mellom varianter.
I tillegg til typer finnes det også ulike typer kryss. De ble beskrevet og studert i detalj av Mendel, Thomas Morgan og andre genetikere fra de siste århundrene.
Visningerkryssing
Det finnes flere hovedtyper hybridisering av individer.
- Monohybrid, eller enkel. Det innebærer kryssing av foreldreformer med det første avkommet, utført én gang.
- Dihybrid - basert på foreldre som er forskjellige i to par egenskaper.
- Returnerbar – en hybrid fra første generasjon krysses med den opprinnelige forelderen.
- Polyhybrid, eller dobbelt - individer av første generasjon blir deretter krysset med hverandre, og påfølgende med andre varianter og arter.
Alle de angitte variantene har en betydning i hver spesifikke situasjon. Det vil si at for noen planter er en enkel kryssing nok for å få ønsket resultat. Og for andre kreves kompleks faset polyhybridhybridisering for å oppnå den ønskede egenskapen og konsolidere den i hele populasjonen.
Hybrider av forskjellige generasjoner
Som et resultat av enhver kryssing dannes dette eller hint avkom. Egenskapene den har tatt fra foreldrene kan manifestere seg i ulik grad.
Dermed er tegnene på hybrider av den første generasjonen fenotypisk alltid ensartede, noe som bekreftes av Mendels lov (første) og hans eksperimenter på erter. Derfor er det ofte den monohybride typen hybridisering som brukes for å oppnå det samme resultatet, som bare kreves om gangen
Videre, alle etterfølgende individer kombinerer allerede egenskaper i seg selv, så splitting vises i visse forhold. Recessiver vises, mutasjonsprosesser forstyrrer. Derfor den viktigste for industriell aktivitetmennesket, hans jordbruk, er nettopp den første generasjonen av planter som mottas.
Typisk eksempel: hvis målet er å produsere kun gule tomater som et resultat av én sesongperiode, bør en gul og en rød tomat krysses, men den røde bør hentes tidligere fra den gule forelderen. I dette tilfellet vil den første generasjonen helt sikkert være ensartet - gule tomatfrukter.
Interspesifikke hybrider: egenskaper
Interspesifikke hybrider er de som er oppnådd som et resultat av utavl eller fjernkryssing. Det vil si at dette er resultatet av å parre individer som tilhører forskjellige arter for å få en ny med forhåndsbestemte egenskaper og egenskaper.
På denne måten ble mange viktige landbruks- og prydplanter skaffet i industrien av mennesker, og mange nye arter av individer ble avlet frem i dyreavl.
Eksempler på lignende organismer
Eksempler på interspesifikke hybrider blant planter:
- fôrhvete;
- triticale - hvete og rug;
- rug-wheatgrass former;
- wheat-elimus;
- flere typer tobakk og andre.
Hvis vi snakker om dyr, så kan også mange representanter trekkes frem som eksempel:
- hines (hest og esel);
- ligr - løve og tigress;
- mezhnyak - orrfugl og tjur og andre.
Hovedproblemet med slike hybridiseringer er at avkommet enten er sterilt ellerulevedyktig. Det er derfor folk har skapt og utviklet mange måter å eliminere disse faktorene på. Tross alt, hvis det ønskede resultatet oppnås, er det veldig viktig ikke bare å fikse det, men også å introdusere produksjonen av slike organismer i systemet.
Hva forårsaker infertilitet i interspesifikke hybrider?
Årsakene til slike problemer ligger i prosessene med meiose og mitose, nemlig i anafase, når kromosomene divergerer mot cellens poler. I dette øyeblikket leter hver av dem etter sitt homologe par. Slik dannes hele kromosomer fra kromatider og den generelle karyotypen til organismen dannes.
Men hos de individene der fusjonen skjedde fra forskjellige foreldreformer, er muligheten for å møte slike strukturer minimal eller umulig. Det er grunnen til at en tilfeldig kombinasjon av egenskaper oppstår, og som et resultat blir individer infertile eller ulevedyktige. Det vil si at gener blir inkompatible.
Hvis vi vender oss til det molekylære nivået og finner ut hva som er årsaken til infertiliteten til interspesifikke hybrider, så vil svaret være dette: det er inkompatibiliteten til DNA-seksjoner fra cellekjernen og mitokondriene. Som et resultat er det ingen kromosomkonjugering i den meiotiske prosessen.
Dette fører til katastrofale resultater både i planteavl og i kryssing og avl av raser og nye dyrearter. Spesielt ofte skjer dette i representanter for floraen. Derfor kan du kun få en avling av hybridplanter én gang, noe som er ekstremt upraktisk for utviklingen av landbruket.
Etter at det ble klart for forskere hva som er årsaken til interspecies infertilitethybrider, begynte aktivt arbeid for å finne en måte å eliminere disse årsakene. Dette førte til opprettelsen av flere måter å eliminere steriliteten til enkeltpersoner.
Måter å overvinne infertilitet
Hovedveien valgt av biologer for å løse dette problemet er følgende. På stadiet av meiose, når kromosomene divergerer mot cellens poler, introduseres et spesielt stoff, colchicin, i den. Det fremmer oppløsningen av spindelfibrene (cellesenter). Som et resultat forblir alle kromosomer i en celle, og faller ikke inn i forskjellige. Nå er fri konjugasjon mellom homologe par mulig, noe som betyr at prosessen med meiose er ganske normal i fremtiden.
Dermed blir avkommet fruktbart og bærer lett frukt i fremtiden når det krysses med ulike former. Oftest brukes denne metoden i planteavl, den kalles polyploidi. Det ble først brukt av vår vitenskapsmann Karpechenkov. Så han fikk den første fruktbare hybriden av kål og reddik.
Hva er årsaken til infertiliteten til interspesifikke hybrider, har vi allerede funnet ut. Ettersom vi kjente til problemets natur, klarte vi å lage ytterligere to måter å løse det på.
- Planter pollinerer med pollen fra kun én forelder. Denne metoden lar deg få flere generasjoner av hybridindivider, fruktbare. Men da kommer egenskapen fortsatt tilbake, og individene blir sterile igjen.
- Pollinering av hybrider i første generasjon med pollen fra foreldre.
I dag er det ikke opprettet flere kampmetoder, men det arbeides i denne retningen.
Liljer og hybridene deres
Symbol på renhet og uskyld, blomstertristhet og sorg for de avdøde, milde og subtile representantene for liljer - liljer. Disse plantene har vært verdsatt av mennesker i mange århundrer. I løpet av denne tiden har det ikke blitt laget noen varianter! Naturligvis påvirket interspesifikke kryssinger dem også.
Resultatet var utviklingen av ni grupper av hybridvarianter som rett og slett forbløffer med skjønnheten til fenotypiske egenskaper! Blant dem er en spesiell plass okkupert av de to mest uvanlige og ettertraktede representantene:
- orientalske hybrider;
- lilies OT-hybrider.
La oss vurdere tegnene til begge gruppene og gi dem en beskrivelse.
Orientalske hybrider
Dette er den største hybriden når det gjelder blomsterdannelse. Biologien deres er praktisk t alt ikke forskjellig fra andre representanters. Dimensjonene til det voksende begeret kan nå 31 cm i diameter, og fargen kan være forskjellig. Nippon-varianten er veldig vakker, med store hvite blomster med en rosa kant. Kronbladene deres er korrugerte.
Høyden på disse plantene varierer opp til 1,2 m. Dette gjør at de kan plantes i en avstand på 20-25 cm fra hverandre og danne vakre blomstrende rygger. Alle representanter for denne gruppen utstråler en veldig sterk aroma.
Orienpits
Dette er OT-hybridliljene, hvis forkortelse er dannet av det fulle navnet: orientalske-rørformede former. De kalles også liljetrær for sin veldig høye plantestørrelse og store blomster. På en stilk opptil 2,5 meter høy kan det dannes over 25 store (opptil 30 cm) blomster, som er veldig velduftende og fargesterke.
Dette gjør at denne gruppen hybrider kan være veldig populær blant gartnere, selv om ikke alle kan takle avl. Svært forsiktig stell og riktig planting er nødvendig slik at slike former kan slå rot og få avkom.
Solsikke og dens hybridformer
Solsikkehybrider skiller seg fra hverandre når det gjelder frømodning. Så fordel:
- tidlig (opptil 90 dager);
- tidlig moden (opptil 100 dager);
- midt i sesongen (opptil 110 dager).
Frøhybrider gir også forskjellig. Oljeinnhold og utbytte er utmerket og avhenger av modningsperioden. Jo lenger planten er i jorden, jo høyere er kvaliteten på avlingen. Du kan nevne noen av verdens vanligste hybrider av denne planten, de mest etterspurte i landbruket.
- Tunka.
- Bosporos.
- Rocky.
- PR64A15.
- Jason.
- Forover.
Blant hovedfordelene deres:
- tørketoleranse;
- sykdommer og skadedyr;
- yield;
- frø av høy kvalitet;
- god frukt.
