Siden oldtiden har folk været fascineret af skønheden og mangfoldigheden af de omkringliggende planter, især blomster. Deres aroma og ømhed i alle aldre har været personificeringen af kærlighed, renhed, manifestation af følelser. Gradvist indså en person, at han ikke kun kunne nyde den eksisterende udsigt over disse smukke skabninger, men også deltage i deres dannelse. Således begyndte æraen med planteavl, hvilket førte til produktionen af nye arter med mere nødvendige og vigtige træk i geno- og fænotypen. De to videnskaber, der arbejder sammen om dette emne, har formået at opnå fantastiske resultater indtil videre - det er genetik og botanik.
botanisk emne
Botanik er videnskaben, der studerer alt relateret til planter. Det er dem:
- morfologi;
- genetik;
- fysiologi;
- anatomi;
- systematik.
Denne disciplin dækker alle aspekter af livet for repræsentanter for floraen, fra de interne processer med respiration, reproduktion og fotosyntese til den ydre mangfoldighed af fænotypiske træk.
Dette er en af de ældste videnskaber, som dukkede op sammen med menneskets udvikling. Interessen for de væsner, der vokser omkring ham, så dekorere det omgivende rum, har altid været med en person. Derudover har det ud over skønhed altid været en stærk kilde til mad, medicinske komponenter, byggemateriale. Derfor er botanik en videnskab, der studerer de ældste, vigtigste, mangfoldige og komplekse organismer på vores planet - planter.
Planteavl
Med tidens gang og akkumuleringen af teoretisk viden om strukturen af disse skabninger indefra, deres levevis og de processer, der finder sted i dem, blev den tilgængelig for at forstå, hvordan man manipulerer deres vækst og udvikling. Videnskaben om genetik tog fart, hvilket gjorde det muligt at studere forskellige objekter på kromosomniveau, krydse dem med hinanden, få gode og dårlige resultater og vælge rentable og nødvendige. Dette blev muliggjort af følgende opdagelser.
- Dobbelt gødskning i planter.
- Opdagelse af processerne for mitose og meiose.
- Udvikling af krydsningsmetoder.
- Fænomenerne heterose, udavl og inkubation.
- Dechifrering af planters genetiske kode.
- Biomolekylære undersøgelser af celle- og vævssammensætning.
- Opdagelser inden for cytologi og histologi.
Det er selvfølgelig ikke alle de forudsætninger, der tjente som begyndelsen på en stærk bevægelse og udviklingen af planteforædlingsmetoder.
Crossing og dens karakteristika
Et andet procesnavnkrydsninger - hybridisering. Metoden til at bruge dette fænomen kaldes hybridologisk. Gregor Mendel var den første til at bruge det til sine eksperimenter. Ethvert skolebarn kender sine berømte eksperimenter med ærter.
Essensen af hele processen er at krydse forældreformer med hinanden for at opnå heterozygote afkom, som vil blive kaldt en hybrid. Samtidig er der udviklet forskellige typer krydsninger. De er udvalgt under hensyntagen til de individuelle karakteristika for sorten, arten eller slægten. Der er to hovedtyper af sådanne processer.
- Oudavl eller udavl. Indebærer, at de oprindelige forældreformer ikke tilhører samme art, slægt eller sort. Det vil sige, at de ikke er beslægtede. En sådan krydsning er en af de mest populære og fører oftest til heterose ved avl af rene linjer.
- Indavl, eller indavl - nært beslægtet hybridisering af individer, der tilhører samme art eller slægt, sort. Denne metode bruges til at fikse en nyttig egenskab i en population, herunder en fænotypisk. Med gentagen korrekt udført inkubation er det muligt at opnå genetisk rene plantelinjer.
Disse typer krydsninger har smallere varianter i sig selv. Så en af former for udavl er krydsning - hybridisering mellem sorter.
Ud over typer er der også forskellige typer kryds. De blev beskrevet og studeret i detaljer af Mendel, Thomas Morgan og andre genetikere fra de sidste århundreder.
Visningerkrydsning
Der er flere hovedtyper af hybridisering af individer.
- Monohybrid eller simpel. Det indebærer krydsning af forældreformer med det første afkom, udført én gang.
- Dihybrid - baseret på forældre, der adskiller sig i to par karakteristika.
- Returnerbar - en hybrid fra første generation krydses med den oprindelige forælder.
- Polyhybrid eller dobbelt - individer af den første generation krydses derefter med hinanden og efterfølgende med andre sorter og arter.
Alle de angivne varianter har en betydning i hver specifik situation. Det vil sige, at for nogle planter er en simpel krydsning nok til at få det ønskede resultat. Og for andre er kompleks faset polyhybrid hybridisering påkrævet for at opnå den ønskede egenskab og konsolidere den i hele populationen.
Hybrider af forskellige generationer
Som et resultat af enhver krydsning dannes dette eller hint afkom. De træk, den har taget fra sine forældre, kan manifestere sig i forskellig grad.
Således er tegnene på hybrider af den første generation fænotypisk altid ensartede, hvilket bekræftes af Mendels lov (første) og hans eksperimenter med ærter. Derfor er det ofte den monohybride type hybridisering, der bruges til at opnå det samme resultat, som kun kræves ad gangen.
Længere fremme kombinerer alle efterfølgende individer allerede egenskaber i sig selv, så opdeling forekommer i visse forhold. Recessiver vises, mutationsprocesser forstyrrer. Derfor er det vigtigste for industriel aktivitetmennesket, hans landbrug, er netop den første generation af planter modtaget.
Typisk eksempel: hvis målet er kun at producere gule tomater som et resultat af en sæsonbestemt periode, så skal en gul og en rød tomat krydses, men den røde skal hentes tidligere fra den gule forælder. I dette tilfælde vil den første generation helt sikkert være ensartet - gule tomatfrugter.
Interspecifikke hybrider: egenskaber
Interspecifikke hybrider er dem, der opnås som et resultat af udavl eller fjern krydsning. Det vil sige, at dette er resultatet af at parre individer tilhørende forskellige arter for at opnå en ny med forudbestemte karakteristika og egenskaber.
På denne måde blev mange vigtige landbrugs- og prydplanter opnået i industrien af mennesker, og mange nye arter af individer blev avlet i dyreavl.
Eksempler på lignende organismer
Eksempler på interspecifikke hybrider blandt planter:
- foderhvede;
- triticale - hvede og rug;
- rug-hvedegræs former;
- wheat-elimus;
- flere typer tobak og andre.
Hvis vi taler om dyr, så kan også mange repræsentanter nævnes som et eksempel:
- hines (hest og æsel);
- ligr - løve og tiger;
- mezhnyak - orrfugl og tjur og andre.
Hovedproblemet med sådanne hybridiseringer er, at afkommet enten er sterilt ellerulevedygtig. Det er derfor, folk har skabt og udviklet en masse måder at eliminere disse faktorer på. Når alt kommer til alt, hvis det ønskede resultat opnås, så er det meget vigtigt ikke kun at fikse det, men også at indføre produktionen af sådanne organismer i systemet.
Hvad forårsager infertilitet i interspecifikke hybrider?
Årsagerne til sådanne problemer ligger i processerne med meiose og mitose, nemlig i anafase, når kromosomerne divergerer mod cellens poler. I dette øjeblik leder hver af dem efter sit homologe par. Sådan dannes hele kromosomer ud fra kromatider, og organismens generelle karyotype dannes.
Men hos de personer, hvor fusionen fandt sted fra forskellige forældreformer, er muligheden for at møde sådanne strukturer minimal eller umulig. Det er grunden til, at der opstår en tilfældig kombination af egenskaber, og som et resultat bliver individer infertile eller ulevedygtige. Det vil sige, at gener i virkeligheden bliver inkompatible.
Hvis vi vender os til det molekylære niveau og finder ud af, hvad der er årsagen til interspecifikke hybriders infertilitet, så vil svaret være dette: det er uforeneligheden af DNA-sektioner fra cellekernen og mitokondrier. Som et resultat er der ingen kromosomkonjugation i den meiotiske proces.
Dette fører til katastrofale resultater både i planteavl og i krydsning og avl af racer og nye dyrearter. Især ofte sker dette i repræsentanter for floraen. Derfor kan du kun få en afgrøde af hybridplanter én gang, hvilket er ekstremt ubelejligt for udviklingen af landbruget.
Efter at det blev klart for videnskabsmænd, hvad der er årsagen til interspecies infertilitethybrider begyndte aktivt arbejde for at finde en måde at eliminere disse årsager på. Dette førte til oprettelsen af flere måder at eliminere individers sterilitet på.
Måder at overvinde infertilitet
Den hovedvej, som biologer har valgt til at løse dette problem, er følgende. På meiosestadiet, når kromosomerne divergerer mod cellens poler, indføres et særligt stof, colchicin, i det. Det fremmer opløsningen af spindelfibrene (cellecenter). Som et resultat forbliver alle kromosomer i en celle og falder ikke ind i forskellige. Nu er fri konjugation mellem homologe par mulig, hvilket betyder, at meioseprocessen er ret normal i fremtiden.
Således bliver afkommet frugtbart og bærer let frugt i fremtiden, når det krydses med forskellige former. Oftest bruges denne metode i planteavl, den kaldes polyploidi. Det blev først anvendt af vores videnskabsmand Karpechenkov. Så han fik den første frugtbare hybrid af kål og radise.
Hvad er årsagen til interspecifikke hybriders infertilitet, har vi allerede fundet ud af. Da vi kendte problemets natur, lykkedes det os at skabe yderligere to måder at løse det på.
- Planter bestøver med pollen fra kun én forælder. Denne metode giver dig mulighed for at få flere generationer af hybridindivider, frugtbare. Men så vender træk stadig tilbage, og individerne bliver sterile igen.
- Bestøvning af hybrider i første generation med pollen fra forældre.
I dag er der ikke skabt flere kampmetoder, men der arbejdes i denne retning.
Liljer og deres hybrider
Symbol på renhed og uskyld, blomstertristhed og sorg for de afdøde, blide og subtile repræsentanter for liljer - liljer. Disse planter har været værdsat af mennesker i mange århundreder. I løbet af denne tid er der ikke blevet skabt nogen varianter! Naturligvis påvirkede interspecifikke krydsninger dem også.
Resultatet var udviklingen af ni grupper af hybridvarianter, der simpelthen forbløffer med skønheden ved fænotypiske træk! Blandt dem indtager en særlig plads de to mest usædvanlige og eftertragtede repræsentanter:
- orientalske hybrider;
- lilies OT-hybrider.
Lad os overveje tegnene for begge grupper og give dem en beskrivelse.
Orientalske hybrider
Dette er den største hybrid med hensyn til blomsterdannelse. Deres biologi er praktisk t alt ikke forskellig fra andre repræsentanters. Dimensionerne af den voksende bæger kan nå 31 cm i diameter, og farven kan være anderledes. Sorten Nippon er meget smuk, med store hvide blomster med en lyserød kant. Deres kronblade er bølgede.
Højden på disse planter går op til 1,2 m. Dette gør det muligt at plante dem i en afstand på 20-25 cm fra hinanden og danne smukke blomstrende højdedrag. Alle repræsentanter for denne gruppe udstråler en meget stærk aroma.
Orienpits
Dette er OT-hybridliljerne, hvis forkortelse er dannet af det fulde navn: orientalske-rørformede former. De kaldes også liljetræer for deres meget høje plantestørrelse og store blomster. På en stilk op til 2,5 meter høj kan der dannes over 25 store (op til 30 cm) blomster, som er meget velduftende og farvestrålende.
Dette gør det muligt for denne gruppe af hybrider at være meget populær blandt gartnere, selvom ikke alle kan klare deres avl. Meget omhyggelig pleje og ordentlig plantning er påkrævet, så sådanne former kan slå rod og producere afkom.
Solsikke og dens hybridformer
Solsikkehybrider adskiller sig fra hinanden med hensyn til frømodning. Så tildel:
- tidlig (op til 90 dage);
- tidligt moden (op til 100 dage);
- midtsæson (op til 110 dage).
Frø-hybrider giver også forskelligt. Olieindhold og udbytte er fremragende og afhænger af modningsperioden. Jo længere planten er i jorden, jo højere er kvaliteten af afgrøden. Du kan nævne nogle af verdens mest almindelige hybrider af denne plante, de mest efterspurgte i landbruget.
- Tunka.
- Bosporus.
- Rocky.
- PR64A15.
- Jason.
- Forward.
Blandt deres vigtigste fordele:
- tørketolerance;
- sygdomme og skadedyr;
- udbytte;
- frø af høj kvalitet;
- god frugt.
