Ihmiset ovat muinaisista ajoista lähtien kiehtoneet ympäröivien kasvien, erityisesti kukkien, kauneutta ja monimuotoisuutta. Niiden tuoksu ja arkuus ovat kaikkina aikoina olleet rakkauden, puhtauden, tunteiden ilmentymä. Vähitellen henkilö tajusi, että hän ei voinut vain nauttia näiden kauniiden olentojen olemassa olevista näkymistä, vaan myös osallistua niiden muodostumiseen. Näin alkoi kasvinjalostuksen aikakausi, joka johti uusien lajien tuotantoon, joilla on tarpeellisempia ja tärkeämpiä geno- ja fenotyypin piirteitä. Kaksi tiedettä, jotka työskentelevät yhdessä tämän asian parissa, ovat tähän mennessä onnistuneet saavuttamaan fantastisia tuloksia - nämä ovat genetiikka ja kasvitiede.
Kasvitieteellinen aihe
Kasvitiede on tiedettä, joka tutkii kaikkea kasveihin liittyvää. Siinä he:
- morfologia;
- genetiikka;
- fysiologia;
- anatomia;
- systematiikka.
Tämä tieteenala kattaa kaikki kasviston edustajien elämän osa-alueet sisäisistä hengityksen, lisääntymisen ja fotosynteesin prosesseista fenotyyppisten ominaisuuksien ulkoiseen monimuotoisuuteen.
Tämä on yksi vanhimmista tieteistä, joka ilmestyi ihmisen kehityksen myötä. Kiinnostus hänen ympärillään kasvaviin ja ympäröivää tilaa sisustaviin olentoihin on aina ollut ihmisessä. Lisäksi se on kauneuden lisäksi aina ollut voimakas ruoan, lääkekomponenttien ja rakennusmateriaalin lähde. Siksi kasvitiede on tiede, joka tutkii planeettamme vanhimpia, tärkeimpiä, monipuolisimpia ja monimutkaisimpia organismeja - kasveja.
Kasvinjalostus
Ajan kulumisen ja teoreettisen tiedon kertyneen näiden olentojen rakenteesta sisältä, heidän elämäntavoistaan ja niissä tapahtuvista prosesseista on tullut mahdolliseksi ymmärtää, kuinka manipuloida niiden kasvua ja kehitystä. Genetiikan tiede sai vauhtia, mikä mahdollisti eri esineiden tutkimisen kromosomitasolla, risteyttämisen keskenään, hyvien ja huonojen tulosten saamisen sekä kannattavien ja tarpeellisten valitsemisen. Tämän mahdollistivat seuraavat löydöt.
- Kaksinkertainen lannoitus kasveissa.
- Mitoosin ja meioosin prosessien löytö.
- Risteysmenetelmien kehittäminen.
- Heteroosin, ulkosiitoksen ja itämisen ilmiöt.
- Kasvien geneettisen koodin salaus.
- Solujen ja kudosten koostumuksen biomolekulaariset tutkimukset.
- Löydöt sytologian ja histologian al alta.
Nämä eivät tietenkään ole kaikki edellytyksiä, jotka olivat alkuna voimakkaalle liikkeelle ja kasvinjalostusmenetelmien kehitykselle.
Risteys ja sen ominaisuudet
Toinen prosessin nimiristeytykset - hybridisaatio. Tämän ilmiön käyttötapaa kutsutaan hybridologiseksi. Gregor Mendel käytti sitä ensimmäisenä kokeissaan. Jokainen koululainen tuntee kuuluisat herneillä tehdyt kokeensa.
Koko prosessin ydin on vanhempien muotojen risteyttäminen keskenään heterotsygoottisten jälkeläisten saamiseksi, joita kutsutaan hybridiksi. Samaan aikaan on kehitetty erilaisia ylitystyyppejä. Ne valitaan ottaen huomioon lajikkeen, lajin tai suvun yksilölliset ominaisuudet. Tällaisia prosesseja on kahta päätyyppiä.
- Outsiitos tai ulkosiitos. Tarkoittaa, että alkuperäiset emomuodot eivät kuulu samaan lajiin, sukuun tai lajikkeeseen. Eli ne eivät liity toisiinsa. Tällainen risteytys on yksi suosituimmista ja johtaa useimmiten heteroosiin puhtaita linjoja kasvatettaessa.
- Sukusiitos tai sukusiitos - samaan lajiin tai sukuun, lajikkeeseen kuuluvien yksilöiden läheinen hybridisaatio. Tätä menetelmää käytetään hyödyllisen ominaisuuden korjaamiseen populaatiossa, mukaan lukien fenotyyppinen. Toistuvalla oikein suoritetulla inkubaatiolla on mahdollista saada geneettisesti puhtaita kasvilinjoja.
Tällaisilla risteyksillä on kapeampia muotoja. Joten yksi ulkosiitoksen muodoista on risteytys – lajikkeiden välinen hybridisaatio.
Tyyppien lisäksi on olemassa myös erilaisia ylitystyyppejä. Mendel, Thomas Morgan ja muut menneiden vuosisatojen geneetikot kuvasivat ja tutkivat niitä yksityiskohtaisesti.
Näkymätristeytys
Ilmien hybridisaatiota on useita päätyyppejä.
- Monohybridi tai yksinkertainen. Se tarkoittaa vanhempien muotojen risteyttämistä ensimmäisen jälkeläisen kanssa, joka suoritetaan kerran.
- Dihybridi – perustuu vanhempiin, jotka eroavat kahdella ominaisuusparilla.
- Palautettava – ensimmäisen sukupolven hybridi risteytetään alkuperäisen vanhemman kanssa.
- Polyhybridi eli kaksois - ensimmäisen sukupolven yksilöt risteytetään keskenään ja myöhemmät muiden lajikkeiden ja lajien kanssa.
Kaikilla ilmoitetuilla lajikkeilla on merkitys kussakin tilanteessa. Toisin sanoen joillekin kasveille pelkkä risteys riittää halutun tuloksen saavuttamiseksi. Ja muille tarvitaan monimutkainen vaiheinen polyhybridihybridisaatio halutun ominaisuuden saavuttamiseksi ja sen vahvistamiseksi koko populaatiossa.
Eri sukupolvien hybridit
Minkä tahansa risteyksen seurauksena muodostuu tämä tai toinen jälkeläinen. Ominaisuudet, jotka se on ottanut vanhemmiltaan, voivat ilmetä eriasteisesti.
Siksi ensimmäisen sukupolven hybridien merkit ovat fenotyyppisesti aina yhtenäisiä, minkä vahvistaa Mendelin laki (ensimmäinen) ja hänen herneillä tekemänsä kokeet. Siksi usein käytetään monohybridityyppistä hybridisaatiota, jotta saadaan sama tulos, joka vaaditaan vain kerrallaan.
Jatkossa kaikki myöhemmät yksilöt yhdistävät jo ominaisuuksia itsessään, joten halkeilua esiintyy tietyissä suhteissa. Resessiiviset ilmaantuvat, mutaatioprosessit häiritsevät. Siksi tärkein teollisen toiminnan kann altaihminen, hänen maanviljelys, on juuri ensimmäinen vastaanottamansa kasvien sukupolvi.
Tyypillinen esimerkki: jos tavoitteena on tuottaa vain keltaisia tomaatteja yhden kausijakson seurauksena, niin keltainen ja punainen tomaatti tulee risteyttää, mutta punainen tulee saada aikaisemmin keltaisesta vanhemm alta. Tässä tapauksessa ensimmäinen sukupolvi on varmasti yhtenäinen - keltaisia tomaattihedelmiä.
Lajienväliset hybridit: ominaisuudet
Lajienväliset hybridit ovat niitä, jotka saadaan ulkosiitoksen tai etäristeytyksen tuloksena. Tämä on siis seurausta eri lajeihin kuuluvien yksilöiden parittelusta, jotta saadaan uusi, jolla on enn alta määrätyt ominaisuudet ja ominaisuudet.
Tällä tavalla ihmiset hankkivat teollisuudessa monia tärkeitä maatalous- ja koristekasveja, ja eläinjalostuksessa kasvatettiin monia uusia yksilölajeja.
Esimerkkejä samank altaisista organismeista
Esimerkkejä kasvien välisistä lajien välisistä hybrideistä:
- rehuvehnä;
- ruisvehnä - vehnä ja ruis;
- ruis-vehnänurmimuodot;
- vehnä-elimus;
- useita tupakkatyyppejä ja muita.
Jos puhumme eläimistä, niin myös monet edustajat voidaan mainita esimerkkinä:
- hines (hevonen ja aasi);
- ligr - leijona ja tiikeri;
- mezhnyak - teeri ja metso ja muut.
Tällaisten hybridisaatioiden suurin ongelma on, että jälkeläiset ovat joko steriilejä taielinkelpoinen. Siksi ihmiset ovat luoneet ja kehittäneet monia tapoja poistaa nämä tekijät. Loppujen lopuksi, jos haluttu tulos saavutetaan, on erittäin tärkeää paitsi korjata se, myös tuoda tällaisten organismien tuotanto järjestelmään.
Mikä aiheuttaa hedelmättömyyttä lajien välisissä hybrideissä?
Tällaisten ongelmien syyt ovat meioosin ja mitoosin prosesseissa, nimittäin anafaasissa, kun kromosomit hajoavat kohti solun napoja. Tällä hetkellä jokainen heistä etsii homologista pariaan. Näin kromatideista muodostuu kokonaisia kromosomeja ja organismin yleinen karyotyyppi.
Mutta niillä henkilöillä, joissa sulautuminen tapahtui eri vanhemmuuden muodoista, mahdollisuus tällaisten rakenteiden täyttämiseen on minimaalinen tai mahdoton. Tästä syystä syntyy satunnainen ominaisuuksien yhdistelmä, jonka seurauksena yksilöistä tulee hedelmättömiä tai elinkelpoisia. Toisin sanoen geeneistä tulee itse asiassa yhteensopimattomia.
Jos käännymme molekyylitasolle ja selvitämme, mikä on lajienvälisten hybridien hedelmättömyyden syy, vastaus on tämä: kyseessä on solun ytimestä ja mitokondrioista peräisin olevien DNA-osien yhteensopimattomuus. Tämän seurauksena meioottisessa prosessissa ei tapahdu kromosomikonjugaatiota.
Tämä johtaa tuhoisiin tuloksiin sekä kasvinjalostuksessa että rotujen ja uusien eläinlajien risteyttämisessä ja jalostuksessa. Erityisen usein tämä tapahtuu kasviston edustajilla. Siksi voit saada hybridikasvien sadon vain kerran, mikä on erittäin hankalaa maatalouden kehityksen kann alta.
Kun tutkijoille kävi selväksi, mikä on lajienvälisen hedelmättömyyden syyhybridit, aktiivinen työ alkoi löytää tapa poistaa nämä syyt. Tämä johti useiden tapojen luomiseen yksilöiden hedelmättömyyden poistamiseksi.
Tapoja voittaa hedelmättömyys
Biologit päättävät tämän ongelman ratkaisemiseksi valitseman polun on seuraava. Meioosin vaiheessa, kun kromosomit eroavat solun napoja kohti, siihen lisätään erityinen aine, kolkisiini. Se edistää karan kuitujen (solukeskuksen) liukenemista. Tämän seurauksena kaikki kromosomit pysyvät yhdessä solussa eivätkä putoa erillisiin. Nyt vapaa konjugaatio homologisten parien välillä on mahdollista, mikä tarkoittaa, että meioosiprosessi on melko normaali tulevaisuudessa.
Siten jälkeläiset tulevat hedelmällisiksi ja kantavat helposti hedelmää tulevaisuudessa, kun ne risteytetään eri muotojen kanssa. Useimmiten tätä menetelmää käytetään kasvinjalostuksessa, sitä kutsutaan polyploidiaksi. Sitä sovelsi ensin tutkijamme Karpechenkov. Joten hän sai ensimmäisen hedelmällisen hybridin kaalista ja retiisistä.
Mikä on lajienvälisten hybridien hedelmättömyyden syy, olemme jo selvittäneet. Kun tiesimme ongelman luonteen, onnistuimme luomaan kaksi muuta tapaa ratkaista se.
- Kasvit pölyttävät vain yhden vanhemman siitepölyllä. Tämän menetelmän avulla voit saada useita sukupolvia hedelmällisiä hybridihenkilöitä. Sitten piirre kuitenkin palaa, ja yksilöistä tulee jälleen steriilejä.
- Ensimmäisen sukupolven hybridien pölytys vanhempien siitepölyllä.
Tänään ei ole luotu lisää taistelutapoja, mutta työ tähän suuntaan on käynnissä.
Liljat ja niiden hybridit
Puhtuuden ja viattomuuden symboli, kukatsurua ja surua poistuneiden puolesta, lempeitä ja hienovaraisia liljojen edustajia - liljoja. Ihminen on arvostanut näitä kasveja vuosisatojen ajan. Tänä aikana ei ole luotu yhtään lajiketta! Luonnollisesti lajien väliset risteykset vaikuttivat myös heihin.
Tuloksena kehitettiin yhdeksän hybridilajikeryhmää, jotka yksinkertaisesti hämmästyttävät fenotyyppisten ominaisuuksien kauneudella! Heidän joukossaan erityinen paikka on kaksi epätavallisinta ja halutuinta edustajaa:
- itämaiset hybridit;
- liljat OT-hybridit.
Mietitään molempien ryhmien merkkejä ja kuvataan niitä.
Itämaiset hybridit
Tämä on kukkien muodostumisen kann alta suurin hybridi. Heidän biologiansa ei käytännössä eroa muiden edustajien biologiasta. Kasvavan verhiön mitat voivat olla halkaisij altaan 31 cm, ja väri voi olla erilainen. Nippon-lajike on erittäin kaunis, ja siinä on suuret valkoiset kukat vaaleanpunaisella reunalla. Niiden terälehdet ovat aallotettuja.
Näiden kasvien korkeus on jopa 1,2 m. Näin ne voidaan istuttaa 20-25 cm:n etäisyydelle toisistaan ja muodostaa kauniita kukkivia harjuja. Kaikki tämän ryhmän edustajat huokuvat erittäin voimakasta aromia.
Orienpits
Tämä on OT-hybridit liljat, joiden lyhenne on muodostettu koko nimestä: itämaiset putkimaiset muodot. Niitä kutsutaan myös liljapuiksi niiden erittäin korkeiden kasvien koon ja suurten kukkien vuoksi. Yhteen jopa 2,5 metriä korkeaan varteen voi muodostua yli 25 suurta (jopa 30 cm) kukkaa, jotka ovat voimakkaasti tuoksuvia ja kirkkaan värisiä.
Tämä mahdollistaa tämän hybridiryhmän olevan erittäin suosittu puutarhureiden keskuudessa, vaikka kaikki eivät selviäkään niiden kasvatuksesta. Vaatii erittäin huolellista hoitoa ja asianmukaista istutusta, jotta tällaiset muodot voivat juurtua ja tuottaa jälkeläisiä.
Auringonkukka ja sen hybridimuodot
Auringonkukan hybridit eroavat toisistaan siementen kypsymisen suhteen. Joten jaa:
- varhain (jopa 90 päivää);
- varhainkypsä (jopa 100 päivää);
- välikausi (jopa 110 päivää).
Siementen hybridit antavat myös erilaisia. Öljypitoisuus ja sato ovat erinomaisia ja riippuvat kypsymisajasta. Mitä pidempään kasvi on maassa, sitä korkeampi on sadon laatu. Voit nimetä joitain tämän kasvin maailman yleisimmistä hybrideistä, jotka ovat kysytyimpiä maataloudessa.
- Tunka.
- Bosporinsalmi.
- Rocky.
- PR64A15.
- Jason.
- Eteenpäin.
Heidän tärkeimpiä etujaan:
- kuivuuden sieto;
- taudit ja tuholaiset;
- tuotto;
- laadukkaat siemenet;
- hyvä hedelmä.
