Už od pradávna boli ľudia fascinovaní krásou a rozmanitosťou okolitých rastlín, najmä kvetov. Ich aróma a nežnosť vo všetkých vekoch boli zosobnením lásky, čistoty, prejavom citov. Postupne si človek uvedomil, že sa môže nielen kochať existujúcimi pohľadmi na tieto krásne stvorenia, ale sa aj podieľať na ich formovaní. Začala sa tak éra šľachtenia rastlín, ktorá viedla k produkcii nových druhov s potrebnejšími a dôležitejšími znakmi v geno- a fenotype. Obom vedám spolupracujúcim na tejto problematike sa zatiaľ podarilo dosiahnuť fantastické výsledky – ide o genetiku a botaniku.
Botanický predmet
Botanika je veda, ktorá študuje všetko, čo súvisí s rastlinami. To sú oni:
- morfológia;
- genetika;
- fyziológia;
- anatómia;
- systematika.
Táto disciplína pokrýva všetky aspekty života zástupcov flóry, od vnútorných procesov dýchania, rozmnožovania a fotosyntézy až po vonkajšiu diverzitu fenotypových znakov.
Toto je jedna z najstarších vied, ktorá sa objavila spolu s vývojom človeka. Záujem o stvorenia, ktoré rastú okolo neho, takže zdobia okolitý priestor, bol vždy s človekom. Okrem toho, okrem krásy, bol vždy silným zdrojom potravy, liečivých zložiek, stavebného materiálu. Preto je botanika veda, ktorá študuje najstaršie, najdôležitejšie, najrozmanitejšie a najzložitejšie organizmy na našej planéte – rastliny.
Šľachtenie rastlín
Postupom času a nahromadením teoretických vedomostí o štruktúre týchto tvorov zvnútra, ich spôsobe života a procesoch, ktoré v nich prebiehajú, sa stalo dostupným pochopiť, ako manipulovať s ich rastom a vývojom. Veda o genetike naberala na sile, čo umožnilo študovať rôzne objekty na chromozomálnej úrovni, navzájom ich krížiť, získať dobré a zlé výsledky a vybrať si ziskové a potrebné. Umožnili to nasledujúce objavy.
- Dvojité hnojenie v rastlinách.
- Objav procesov mitózy a meiózy.
- Vývoj metód kríženia.
- Fenomén heterózy, kríženia a inkubácie.
- Dešifrovanie genetického kódu rastlín.
- Biomolekulové štúdie zloženia buniek a tkanív.
- Objavy v oblasti cytológie a histológie.
Samozrejme, toto nie sú všetky predpoklady, ktoré slúžili ako začiatok silného hnutia a rozvoja metód šľachtenia rastlín.
Kríženie a jeho vlastnosti
Iný názov procesukríženia - hybridizácia. Spôsob využitia tohto javu sa nazýva hybridologický. Ako prvý ho na svoje experimenty použil Gregor Mendel. Každý školák pozná jeho slávne pokusy s hráškom.
Podstatou celého procesu je vzájomné kríženie rodičovských foriem s cieľom získať heterozygotné potomstvo, ktoré sa bude nazývať hybrid. Súčasne boli vyvinuté rôzne typy kríženia. Vyberajú sa s prihliadnutím na individuálne vlastnosti odrody, druhu alebo rodu. Existujú dva hlavné typy takýchto procesov.
- Outbreeding alebo outbreeding. Znamená to, že počiatočné rodičovské formy nepatria do rovnakého druhu, rodu alebo odrody. To znamená, že spolu nesúvisia. Takéto kríženie je jedným z najpopulárnejších a najčastejšie vedie k heteróze pri chove čistých línií.
- Inbreeding, alebo inbreeding - úzko súvisiaca hybridizácia jedincov patriacich do rovnakého druhu alebo rodu, odrody. Táto metóda sa používa na fixáciu užitočnej vlastnosti v populácii vrátane fenotypovej. Opakovanou správne vykonanou inkubáciou je možné získať geneticky čisté línie rastlín.
Tieto typy kríženia majú v sebe užšie odrody. Takže jednou z foriem kríženia je kríženie - hybridizácia medzi odrodami.
Okrem typov existujú aj rôzne typy kríženia. Podrobne ich opísali a študovali Mendel, Thomas Morgan a ďalší genetici minulých storočí.
Zobrazeniakríženie
Existuje niekoľko hlavných typov hybridizácie jednotlivcov.
- Monohybridné alebo jednoduché. Znamená to jednorazové kríženie rodičovských foriem s prvým potomkom.
- Dihybrid – založený na rodičoch, ktorí sa líšia v dvoch pároch charakteristík.
- Vratný - kríženec z prvej generácie je krížený s pôvodným rodičom.
- Polyhybridné, čiže dvojité jedince prvej generácie sa potom krížia medzi sebou a ďalšie s inými odrodami a druhmi.
Všetky uvedené odrody majú svoj význam v každej konkrétnej situácii. To znamená, že pre niektoré rastliny stačí na dosiahnutie požadovaného výsledku jednoduché kríženie. A pre ostatných je potrebná komplexná fázovaná polyhybridná hybridizácia na získanie požadovaného znaku a jeho upevnenie v celej populácii.
Hybridy rôznych generácií
V dôsledku akéhokoľvek kríženia sa vytvorí to alebo ono potomstvo. Vlastnosti, ktoré prevzal od svojich rodičov, sa môžu prejaviť v rôznej miere.
Znaky hybridov prvej generácie sú teda fenotypovo vždy jednotné, čo potvrdzuje Mendelov zákon (prvý) a jeho pokusy na hrachu. Preto sa často používa monohybridný typ hybridizácie, ktorý sa používa na získanie rovnakého výsledku, ktorý sa vyžaduje iba v určitom čase.
Všetci ďalší jednotlivci už kombinujú vlastnosti v sebe, takže rozdelenie sa objavuje v určitých pomeroch. Objavujú sa recesívne, zasahujú mutačné procesy. Preto je najdôležitejšia pre priemyselnú činnosťčlovek, jeho poľnohospodárstvo, je presne prvou generáciou prijatých rastlín.
Typický príklad: ak je cieľom produkovať iba žlté paradajky ako výsledok jedného sezónneho obdobia, potom by sa mala prekrížiť žltá a červená paradajka, ale červená by sa mala získať skôr od žltého rodiča. V tomto prípade bude prvá generácia určite jednotná – žlté plody paradajok.
Interšpecifické hybridy: vlastnosti
Medzidruhové hybridy sú hybridy, ktoré sa získajú ako výsledok kríženia alebo vzdialeného kríženia. To znamená, že ide o výsledok párenia jedincov patriacich k rôznym druhom s cieľom získať nového s vopred určenými vlastnosťami a vlastnosťami.
Takýmto spôsobom ľudia v priemysle získali mnohé dôležité poľnohospodárske a okrasné rastliny a pri chove zvierat sa vyšľachtilo mnoho nových druhov jedincov.
Príklady podobných organizmov
Príklady medzidruhových hybridov medzi rastlinami:
- kŕmna pšenica;
- triticale – pšenica a raž;
- ražno-pšeničné formy;
- wheat-elimus;
- niekoľko druhov tabaku a iné.
Ak hovoríme o zvieratách, ako príklad možno uviesť aj veľa zástupcov:
- hines (kôň a somár);
- ligr - lev a tigrica;
- mezhnyak - tetrov a tetrov a iné.
Hlavným problémom takýchto hybridizácií je, že potomstvo je buď sterilné, resp.neživotaschopný. Preto ľudia vytvorili a vyvinuli množstvo spôsobov, ako tieto faktory eliminovať. Koniec koncov, ak sa dosiahne požadovaný výsledok, je veľmi dôležité nielen to opraviť, ale aj zaviesť produkciu takýchto organizmov do systému.
Čo spôsobuje neplodnosť u medzidruhových hybridov?
Príčiny takýchto problémov spočívajú v procesoch meiózy a mitózy, konkrétne v anafáze, kedy sa chromozómy rozchádzajú smerom k pólom bunky. V tejto chvíli každý z nich hľadá svoju homológnu dvojicu. Takto vznikajú celé chromozómy z chromatíd a vzniká všeobecný karyotyp organizmu.
Ale u tých jednotlivcov, u ktorých došlo k zlúčeniu z rôznych rodičovských foriem, je možnosť stretnúť sa s takými štruktúrami minimálna alebo nemožná. Preto dochádza k náhodnej kombinácii vlastností a v dôsledku toho sa jedinci stávajú neplodnými alebo neživotaschopnými. To znamená, že gény sa v skutočnosti stanú nekompatibilnými.
Ak sa obrátime na molekulárnu úroveň a zistíme, čo je príčinou neplodnosti medzidruhových hybridov, tak odpoveď bude takáto: je to nekompatibilita úsekov DNA z bunkového jadra a mitochondrií. Výsledkom je, že v meiotickom procese nedochádza ku konjugácii chromozómov.
To vedie ku katastrofálnym výsledkom tak pri šľachtení rastlín, ako aj pri krížení a šľachtení plemien a nových druhov zvierat. Zvlášť často sa to stáva u predstaviteľov flóry. Preto môžete získať úrodu hybridných rastlín iba raz, čo je mimoriadne nepohodlné pre rozvoj poľnohospodárstva.
Potom, čo bolo vedcom jasné, čo je príčinou medzidruhovej neplodnostihybridy, aktívna práca začala hľadať spôsob, ako tieto príčiny odstrániť. To viedlo k vytvoreniu niekoľkých spôsobov, ako odstrániť sterilitu jednotlivcov.
Spôsoby, ako prekonať neplodnosť
Hlavná cesta, ktorú si biológovia vybrali na vyriešenie tohto problému, je nasledujúca. V štádiu meiózy, keď sa chromozómy rozchádzajú smerom k pólom bunky, sa do nej zavedie špeciálna látka, kolchicín. Podporuje rozpúšťanie vretenových vlákien (bunkové centrum). Výsledkom je, že všetky chromozómy zostávajú v jednej bunke a nespadajú do rôznych. Teraz je možná voľná konjugácia medzi homológnymi pármi, čo znamená, že proces meiózy je v budúcnosti celkom normálny.
Potomstvo sa tak stáva plodným a ľahko prináša ovocie v budúcnosti, keď sa skríži s rôznymi formami. Najčastejšie sa táto metóda používa pri šľachtení rastlín, nazýva sa polyploidia. Prvýkrát ho aplikoval náš vedec Karpechenkov. Tak dostal prvého úrodného kríženca kapusty a reďkovky.
Aká je príčina neplodnosti medzidruhových krížencov, sme už zistili. Keďže sme poznali povahu problému, podarilo sa nám vytvoriť ďalšie dva spôsoby, ako ho vyriešiť.
- Rastliny opeľujú peľom iba jedného rodiča. Táto metóda vám umožňuje získať niekoľko generácií hybridných jedincov, plodných. Potom sa však táto vlastnosť stále vracia a jednotlivci sa opäť stanú sterilnými.
- Opelenie hybridov v prvej generácii peľom od rodičov.
Dnes nebolo vytvorených viac metód boja, ale v tomto smere sa pracuje.
Ľalie a ich hybridy
Symbol čistoty a nevinnosti, kvetysmútok a smútok za zosnulými, jemnými a jemnými predstaviteľmi ľalií - ľalií. Tieto rastliny sú oceňované človekom už mnoho storočí. Počas tejto doby neboli vytvorené žiadne odrody! Prirodzene, medzidruhové kríženia ich ovplyvnili tiež.
Výsledkom bol vývoj deviatich skupín hybridných odrôd, ktoré jednoducho udivujú krásou fenotypových vlastností! Medzi nimi osobitné miesto zaujímajú dvaja najneobvyklejší a najvyhľadávanejší predstavitelia:
- orientálne hybridy;
- lilie OT hybridy.
Uvažujme o znakoch oboch skupín a popíšme ich.
Orientálne hybridy
Toto je najväčší hybrid z hľadiska tvorby kvetov. Ich biológia sa prakticky nelíši od biológie ostatných zástupcov. Rozmery rastúceho kalicha môžu dosiahnuť 31 cm v priemere a farba môže byť rôzna. Odroda Nippon je veľmi krásna, má veľké biele kvety s ružovým okrajom. Ich okvetné lístky sú zvlnené.
Výška týchto rastlín sa pohybuje do 1,2 m. To im umožňuje sadiť ich vo vzdialenosti 20-25 cm od seba a vytvárať krásne kvitnúce hrebene. Všetci zástupcovia tejto skupiny vyžarujú veľmi silnú vôňu.
Orienpits
Toto sú OT-hybridné ľalie, ktorých skratka je vytvorená z celého názvu: orientálno-rúrkovité formy. Nazývajú sa tiež ľaliovníky pre ich veľmi vysokú veľkosť rastlín a veľké kvety. Na jednej stonke vysokej až 2,5 metra sa môže vytvoriť cez 25 veľkých (až 30 cm) kvetov, ktoré sú veľmi voňavé a pestrofarebné.
To umožňuje, aby bola táto skupina hybridov medzi záhradkármi veľmi populárna, hoci nie každý sa s ich šľachtením dokáže vyrovnať. Aby sa takéto formy mohli zakoreniť a produkovať potomstvo, je potrebná veľmi starostlivá starostlivosť a správna výsadba.
Slnečnica a jej hybridné formy
Hybridy slnečnice sa navzájom líšia z hľadiska dozrievania semien. Takže prideľte:
- skoré (až 90 dní);
- skoré zrelé (do 100 dní);
- v polovici sezóny (až 110 dní).
Semená hybridy tiež dávajú rôzne. Obsah oleja a výťažnosť sú vynikajúce a závisia od doby zrenia. Čím dlhšie je rastlina v zemi, tým vyššia je kvalita úrody. Môžete vymenovať niektoré z celosvetovo najbežnejších hybridov tejto rastliny, ktoré sú v poľnohospodárstve najžiadanejšie.
- Tunka.
- Bospor.
- Rocky.
- PR64A15.
- Jason.
- Poslať ďalej.
Medzi ich hlavné výhody:
- tolerancia sucha;
- choroby a škodcovia;
- yield;
- semená vysokej kvality;
- dobré ovocie.
