Sedan urminnes tider har människor fascinerats av de omgivande växternas skönhet och mångfald, särskilt blommor. Deras arom och ömhet i alla tider har varit personifieringen av kärlek, renhet, manifestation av känslor. Gradvis insåg en person att han inte bara kunde njuta av de befintliga vyerna av dessa vackra varelser, utan också ta del av deras bildande. Så började växtförädlingens era, vilket ledde till produktionen av nya arter med mer nödvändiga och viktiga egenskaper i genotypen och fenotypen. De två vetenskaperna som arbetar tillsammans i denna fråga har lyckats uppnå fantastiska resultat hittills - det är genetik och botanik.
botaniskt ämne
Botanik är vetenskapen som studerar allt som har med växter att göra. Det är dem:
- morfologi;
- genetik;
- fysiologi;
- anatomy;
- systematik.
Denna disciplin täcker alla aspekter av livet för representanter för floran, från de interna processerna för andning, reproduktion och fotosyntes till den yttre mångfalden av fenotypiska egenskaper.
Detta är en av de äldsta vetenskaperna som dök upp tillsammans med människans utveckling. Intresset för de varelser som växer runt honom, så att dekorera det omgivande utrymmet, har alltid varit med en person. Dessutom, förutom skönhet, har det alltid varit en kraftfull källa till mat, medicinska komponenter, byggmaterial. Därför är botanik en vetenskap som studerar de äldsta, viktigaste, mångfaldigaste och mest komplexa organismerna på vår planet - växter.
Växtförädling
Med tidens gång och ackumuleringen av teoretisk kunskap om strukturen hos dessa varelser inifrån, deras sätt att leva och de processer som äger rum i dem, blev den tillgänglig för att förstå hur man manipulerar deras tillväxt och utveckling. Vetenskapen om genetik tog fart, vilket gjorde det möjligt att studera olika föremål på kromosomnivå, korsa dem med varandra, få bra och dåliga resultat och välja lönsamma och nödvändiga. Detta möjliggjordes av följande upptäckter.
- Dubbelgödsling i växter.
- Upptäckt av processerna för mitos och meios.
- Utveckling av korsningsmetoder.
- Fenomenen heteros, utavel och inkubation.
- Dechiffrera den genetiska koden för växter.
- Biomolekylära studier av cell- och vävnadssammansättning.
- Upptäckter inom området cytologi och histologi.
Naturligtvis är detta inte alla de förutsättningar som fungerade som början på en kraftfull rörelse och utvecklingen av växtförädlingsmetoder.
Crossing och dess egenskaper
Ett annat processnamnkorsningar - hybridisering. Metoden att använda detta fenomen kallas hybridologisk. Gregor Mendel var den första att använda den för sina experiment. Varje skolbarn känner till sina berömda experiment på ärter.
Kärnan i hela processen är att korsa föräldraformer med varandra för att få heterozygot avkomma, som kommer att kallas en hybrid. Samtidigt har olika typer av korsningar utvecklats. De väljs ut med hänsyn till de individuella egenskaperna hos sorten, arten eller släktet. Det finns två huvudtyper av sådana processer.
- Utavel, eller utavel. Antyder att de ursprungliga föräldraformerna inte tillhör samma art, släkte eller sort. Det vill säga, de är inte släkt. Sådan korsning är en av de mest populära och leder oftast till heteros vid uppfödning av rena linjer.
- Inavel, eller inavel - närbesläktad hybridisering av individer som tillhör samma art eller släkte, sort. Denna metod används för att fixa en användbar egenskap i en population, inklusive en fenotypisk. Med upprepad korrekt utförd inkubation är det möjligt att få genetiskt rena växtlinjer.
Dessa typer av korsningar har smalare varianter inom sig. Så, en av formerna av utavel är korsning - hybridisering mellan sorter.
Förutom typer finns det också olika typer av korsningar. De beskrevs och studerades i detalj av Mendel, Thomas Morgan och andra genetiker från de senaste århundradena.
Visningarkorsning
Det finns flera huvudtyper av hybridisering av individer.
- Monohybrid, eller enkel. Det innebär korsning av föräldraformer med den första avkomman, utförd en gång.
- Dihybrid - baserat på föräldrar som skiljer sig åt i två par egenskaper.
- Returnable - en hybrid från den första generationen korsas med den ursprungliga föräldern.
- Polyhybrid, eller dubbel - individer av den första generationen korsas sedan med varandra och efterföljande med andra sorter och arter.
Alla de angivna sorterna har en betydelse i varje specifik situation. Det vill säga för vissa växter räcker det med en enkel korsning för att få önskat resultat. Och för andra krävs komplex fasad polyhybridhybridisering för att erhålla den önskade egenskapen och konsolidera den i hela populationen.
Hybrider av olika generationer
Som ett resultat av korsning bildas den eller den avkomman. De egenskaper som den har tagit från sina föräldrar kan visa sig i olika grad.
Således är tecknen på hybrider av den första generationen fenotypiskt alltid enhetliga, vilket bekräftas av Mendels lag (första) och hans experiment på ärter. Därför är det ofta den monohybrid typen av hybridisering som används för att få samma resultat, vilket endast krävs åt gången.
Längre fram, alla efterföljande individer kombinerar redan egenskaper i sig själva, så uppdelningen uppträder i vissa förhållanden. Recessiva uppträder, mutationsprocesser stör. Därför den viktigaste för industriell verksamhetmänniskan, hans jordbruk, är just den första generationen av växter som tas emot.
Typiskt exempel: om målet är att endast producera gula tomater som ett resultat av en säsongsperiod, så ska en gul och en röd tomat korsas, men den röda ska erhållas tidigare från den gula föräldern. I det här fallet kommer den första generationen säkert att vara enhetlig - gula tomatfrukter.
Interspecifika hybrider: egenskaper
Interspecifika hybrider är de som erhålls som ett resultat av utavel eller korsning på avstånd. Det vill säga, detta är resultatet av att individer som tillhör olika arter parar sig för att få en ny med förutbestämda egenskaper och egenskaper.
På detta sätt erhölls många viktiga jordbruks- och prydnadsväxter i industrin av människor, och många nya arter av individer föddes upp i djuruppfödningen.
Exempel på liknande organismer
Exempel på interspecifika hybrider bland växter:
- fodervete;
- triticale - vete och råg;
- råg-vetegräs former;
- wheat-elimus;
- flera typer av tobak och andra.
Om vi pratar om djur, så kan också många representanter nämnas som exempel:
- hines (häst och åsna);
- ligr - lejon och tigress;
- mezhnyak - orre och tjäder och andra.
Det största problemet med sådana hybridiseringar är att avkomman antingen är sterila ellerolämplig. Det är därför människor har skapat och utvecklat många sätt att eliminera dessa faktorer. När allt kommer omkring, om det önskade resultatet erhålls, är det mycket viktigt att inte bara fixa det, utan också att införa produktionen av sådana organismer i systemet.
Vad orsakar infertilitet i interspecifika hybrider?
Orsakerna till sådana problem ligger i processerna för meios och mitos, nämligen i anafas, när kromosomerna divergerar mot cellens poler. I detta ögonblick letar var och en av dem efter sitt homologa par. Det är så hela kromosomer bildas från kromatider och organismens allmänna karyotyp bildas.
Men hos de individer där sammanslagningen skedde från olika föräldraformer är möjligheten att möta sådana strukturer minimal eller omöjlig. Det är därför en slumpmässig kombination av egenskaper uppstår och som ett resultat blir individer infertila eller odugliga. Det vill säga gener blir i själva verket inkompatibla.
Om vi vänder oss till den molekylära nivån och tar reda på vad som är orsaken till infertiliteten hos interspecifika hybrider, då blir svaret detta: det är oförenligheten av DNA-sektioner från cellkärnan och mitokondrierna. Som ett resultat finns det ingen kromosomkonjugering i den meiotiska processen.
Detta leder till katastrofala resultat både vid växtförädling och vid korsning och förädling av raser och nya djurarter. Särskilt ofta händer detta i representanter för floran. Därför kan du bara få en skörd av hybridväxter en gång, vilket är extremt obekvämt för utvecklingen av jordbruket.
Efter att det blev klart för forskarna vad som är orsaken till infertilitet mellan arterhybrider började aktivt arbete för att hitta ett sätt att eliminera dessa orsaker. Detta ledde till skapandet av flera sätt att eliminera individers sterilitet.
Sätt att övervinna infertilitet
Den huvudväg som biologer v alt för att lösa detta problem är följande. I stadiet av meios, när kromosomerna divergerar mot cellens poler, införs ett speciellt ämne, kolchicin, i det. Det främjar upplösningen av spindelfibrerna (cellcentrum). Som ett resultat förblir alla kromosomer i en cell och faller inte in i olika. Nu är fri konjugering mellan homologa par möjlig, vilket innebär att processen med meios är ganska normal i framtiden.
Därmed blir avkomman fertil och bär lätt frukt i framtiden när den korsas med olika former. Oftast används denna metod i växtförädling, den kallas polyploidi. Det tillämpades först av vår forskare Karpechenkov. Så han fick den första fertila hybriden av kål och rädisa.
Vad är orsaken till infertiliteten hos interspecifika hybrider har vi redan fått reda på. Eftersom vi kände till problemets natur, lyckades vi skapa ytterligare två sätt att lösa det.
- Växter pollinerar med pollen från endast en förälder. Denna metod låter dig få flera generationer av hybridindivider, fertila. Men då återkommer egenskapen fortfarande, och individerna blir sterila igen.
- Pollinering av hybrider i första generationen med pollen från föräldrar.
Idag har fler kampmetoder inte skapats, men arbete pågår i denna riktning.
Liljor och deras hybrider
Symbol för renhet och oskuld, blommorsorg och sorg för de bortgångna, milda och subtila representanterna för liljor - liljor. Dessa växter har värderats av människan i många århundraden. Under denna tid har inga sorter skapats! Naturligtvis påverkade interspecifika korsningar dem också.
Resultatet var utvecklingen av nio grupper av hybridsorter som helt enkelt förvånar med skönheten i fenotypiska egenskaper! Bland dem upptas en speciell plats av de två mest ovanliga och eftertraktade representanterna:
- orientaliska hybrider;
- lilies OT-hybrider.
Låt oss överväga tecknen för båda grupperna och ge dem en beskrivning.
Orientaliska hybrider
Detta är den största hybriden när det gäller blombildning. Deras biologi skiljer sig praktiskt taget inte från andra representanters. Måtten på den växande blomkålen kan nå 31 cm i diameter, och färgen kan vara annorlunda. Sorten Nippon är mycket vacker, har stora vita blommor med en rosa kant. Deras kronblad är korrugerade.
Höjden på dessa växter sträcker sig upp till 1,2 m. Detta gör att de kan planteras på ett avstånd av 20-25 cm från varandra och bilda vackra blommande åsar. Alla representanter för denna grupp utstrålar en mycket stark arom.
Orienpits
Detta är OT-hybridliljorna, vars förkortning är bildad av det fullständiga namnet: orientaliska-rörformade former. De kallas också liljeträd för sin mycket höga växtstorlek och stora blommor. På en stjälk som är upp till 2,5 meter hög kan över 25 stora (upp till 30 cm) blommor bildas, som är mycket doftande och färgstarka.
Detta gör att denna grupp av hybrider är mycket populär bland trädgårdsmästare, även om inte alla klarar av sin uppfödning. Mycket noggrann skötsel och korrekt plantering krävs så att sådana former kan slå rot och få avkomma.
Solros och dess hybridformer
Solroshybrider skiljer sig från varandra när det gäller frönsmognad. Så tilldela:
- tidigt (upp till 90 dagar);
- tidigt mogen (upp till 100 dagar);
- mellansäsong (upp till 110 dagar).
Seeds hybrider ger också olika. Oljeh alt och avkastning är utmärkt och beror på mognadsperioden. Ju längre plantan är i marken, desto högre kvalitet på grödan. Du kan nämna några av världens vanligaste hybrider av denna växt, de mest efterfrågade inom jordbruket.
- Tunka.
- Bosporen.
- Rocky.
- PR64A15.
- Jason.
- Forward.
Bland deras främsta fördelar:
- torktolerans;
- sjukdomar och skadedjur;
- yield;
- frö av hög kvalitet;
- bra frukt.
