Succesen med avlsarbejde afhænger i høj grad af kvaliteten af kildematerialet, hovedsageligt af dets genetiske mangfoldighed. Jo mere forskelligartet kildematerialet til selektion er, jo flere muligheder giver det for hybridisering og selektion. Opdrættere, der drager fordel af biologisk, genetisk og miljømæssig mangfoldighed flora, oprettet kæmpe beløb forskellige varianter dyrkede planter.
Moderne kulturplanter dyrkes samtidigt i forskellige lande, på forskellige kontinenter. Men hver af disse planter har sit eget historiske hjemland - oprindelsescenter . Det var der, at den dyrkede plantes vilde forfædre var eller stadig befinder sig, hvor dens genotype og fænotype blev dannet.
Lære om oprindelsescentre for dyrkede planter skabt af den fremragende russiske videnskabsmand N.I. Vavilov.
N.I. Vavilov identificerede oprindeligt 8 oprindelsescentre for dyrkede planter med et antal undercentre, men i senere værker konsoliderede han dem i 7 primære hovedcentre (se tabel 4 og fig. 42).
| Navn på center og antal forekomster her kulturelle arter(% af 1000 - samlet antal undersøgt) | Kultiverede planter, der opstod i dette center fra gamle kulturer |
| 1. Sydasiatisk tropisk (ca. 50 %) | Sukkerrør, agurk, aubergine, citrus, morbær, mango, banan, kokos, sort peber |
| 2. Østasiatisk (20 %) | Sojabønner, hirse, havre, boghvede, chumiza, radise, fersken, te, actinidia |
| 3. Sydvestasiatisk (14 %) | Hvede, rug, ærter, linser, hør, hamp, melon, æble, pære, blomme, abrikos, kirsebær, druer, mandler, granatæble, figner, løg, hvidløg, gulerødder, majroer, rødbeder |
| 4. Middelhavet (11 %) | Hvede, havre, rug, kål, sukkerroer, dild, persille, oliven, laurbær, hindbær, eg, kork, kløver, vikke |
| 5. Abessiner | Sorghum, hård hvede, rug, byg, sesam, bomuld, ricinus, kaffe, daddelpalme, oliepalme |
| 6. Mellemamerikansk | Majs, bønner, kartofler, græskar, søde kartofler, peberfrugt, bomuld, tobak, shag, sisal (fibrøs agave), avocado, kakao, nødder, pekannødder |
| 7. Andes (Sydamerikansk) | Kartofler, majs, byg, amarant, jordnødder, tomat, græskar, ananas, papaya, kassava, hevea, cinchona, feijoa, koka, paranød (bertholletia) |
Ris. 42. De vigtigste geografiske oprindelsescentre for dyrkede planter: I - Sydasiatiske tropiske; II - Østasiatisk; III - Sydvestasiatiske; IV - Middelhavet; V - Abessiner; VI - Mellemamerikansk; VII - Andes (Sydamerikansk)
De fleste af centrene falder sammen med gamle landbrugscentre, og disse er overvejende bjergrige snarere end flade områder. Videnskabsmanden fremhævede primær Og sekundær oprindelsescentre for dyrkede planter. Primære centre er hjemlandet for dyrkede planter og deres vilde forfædre. Sekundære centre er områder, hvor nye former ikke opstår fra vilde forfædre, men fra tidligere kulturelle former koncentreret i en geografisk placering, ofte langt fra det primære centrum.
Ikke alle dyrkede planter dyrkes på deres oprindelsessteder. Folkevandring, sejlads, handel, økonomisk og naturlige faktorer til enhver tid bidraget til den talrige flytning af planter til andre områder af Jorden.
I andre levesteder ændrede planterne sig og gav anledning til nye former for kulturplanter. Deres mangfoldighed forklares af mutationer og rekombinationer, der opstår i forbindelse med vækst af planter under nye forhold.
En undersøgelse af kulturplanters oprindelse førte N.I. Vavilov til den konklusion, at centrene for dannelse af de vigtigste plante afgrøder er væsentligt forbundet med foci menneskelig kultur og med kæledyrsdiversitetscentre. Adskillige zoologiske undersøgelser har bekræftet denne konklusion.
Studiet af oprindelsen og udviklingen af dyrkede planter betragtes som en af de væsentlige grene af udvælgelse. N.I. Vavilov skrev, at alt forædlingsarbejde, startende fra kildematerialet, etablering af arternes vigtigste oprindelsesområder og slutter med skabelsen af nye sorter, i bund og grund er en ny fase i planternes udvikling, og selve udvælgelsen kan overvejes. som evolution styret af menneskets vilje.
Jo mere forskelligartet kildematerialet er brugt til avl, jo mere store muligheder det giver for en vellykket skabelse af sorter og jo mere effektive udvælgelsesresultaterne vil være. Men hvor i naturen skal man lede efter denne mangfoldighed?
N.I. Som et resultat af talrige ekspeditioner studerede Vavilov og hans kolleger mangfoldigheden og den geografiske fordeling af dyrkede planter. Ekspeditionerne dækkede hele det tidligere Sovjetunionens territorium og mange fremmede lande: Iran, Afghanistan, Middelhavslande, Etiopien, Centralasien, Japan, Nord-, Central- og Sydamerika osv.
Under disse ture blev omkring 1.600 arter af kulturplanter undersøgt. Tusindvis af frøprøver blev bragt fra ekspeditionerne, som blev sået i planteskolerne i All-Union Institute of Plant Growing, beliggende i forskellige geografiske zoner tidligere USSR. Arbejdet med at studere den globale mangfoldighed af dyrkede planter fortsætter den dag i dag. Disse værdifulde, konstant genopfyldte, unikke samlinger tjener som materiale til avlsarbejde.
Som et resultat af at studere alt dette kolossale materiale, N.I. Vavilov etablerede vigtige mønstre, der viser, at dyrkede planter ikke har den samme mangfoldighed i alle geografiske zoner.
For forskellige kulturer der er deres egne mangfoldighedscentre, hvor det største antal sorter, varianter og forskellige arvelige afvigelser er koncentreret. Disse mangfoldighedscentre er også oprindelsesområderne for sorterne af en given afgrøde. De fleste centre falder sammen med gamle centre for landbrug. Disse er for det meste ikke flade, men bjergrige områder.
Sådanne centre for mangfoldighed N.I. Vavilov talte først 8. I senere værker skelner han 7 hovedcentre.
Sydasiatisk tropisk centrum. Tropisk Indien, Indokina, Sydkina, øer i Sydøstasien. Usædvanligt rig på kulturplanter (ca. halvdelen kendte arter dyrkede planter). Hjemland med ris, sukkerrør, mange frugt- og grøntsagsplanter.
Østasiatisk Center. Central- og Østkina, Japan, Taiwan Island, Korea. Sojabønnernes hjemland, flere typer hirse og mange frugt- og grøntsagsafgrøder. Dette center er også rigt på arter af dyrkede planter - omkring 20% af verdens mangfoldighed.
Sydvestasiatisk Center. Lilleasien, Centralasien, Iran, Afghanistan, Nordvestindien. Hjemlandet for flere former for hvede, rug, mange korn, bælgfrugter, druer og frugter. 14 % af verdens kulturelle flora opstod der.
Middelhavets centrum. Landene, der ligger langs bankerne Middelhavet. Dette center, hvor de største antikke civilisationer var placeret, producerede omkring 11% af de dyrkede plantearter. Blandt dem er oliven, mange foderplanter(kløver, linser), mange grøntsager (kål) og foderafgrøder.
Abessinsk centrum. En lille region på det afrikanske kontinent (etiopisk territorium) med en meget unik flora af dyrkede planter. Naturligvis et meget gammelt centrum for original landbrugskultur. Sorghums hjemland, en type banan, oliefrø-kikærteplanten, en række særlige formularer hvede og byg.
Centralamerikansk Center. Sydlige Mexico. Hjemlandet for majs, bomuld, kakao, en række græskar og bønner.
Andes (Sydamerikansk) center. Omfatter en del af Andesbjergkæden langs Sydamerikas vestkyst. Hjemlandet for mange knoldplanter, herunder kartofler, nogle lægeplanter (kokainbusk, cinchonatræ osv.).
Langt de fleste kulturplanter er i deres oprindelse knyttet til et eller flere af de ovenfor anførte geografiske centre.
Læren om oprindelsescentrene for dyrkede planter blev udviklet af sovjetiske videnskabsmænd med den primære rolle som Nikolai Ivanovich Vavilov (1887-1946).
Den store Charles Darwin, der udforskede variationen og udviklingen af dyrkede planter, stolede primært på arbejdet fra Alphonse Decandolle (1806-1893) "Rational Botanical Geography". Sandt nok var Darwin opmærksom på arternes udvikling, på de arvelige ændringer, som arten gennemgik. Decandolle var primært interesseret i at etablere den dyrkede plantes hjemland.
Efter Darwins død udkom Decandolles bog "The Origin of Cultivated Plants", som blev hovedværket på dette område. Dog kun Decandolle generel oversigt skitserede de dyrkede planters hjemland inden for kontinenterne. Derudover viste mange bestemmelser i hans arbejde sig at være grundlæggende ukorrekte. Resten af de udenlandske videnskabsmænd, der beskæftigede sig med dette problem, berørte overhovedet ikke dyrkede planter i deres geografiske undersøgelser af verdensfloraen.
Decandolles klassiske værk, for al dets mætning med fakta, forekom den russiske videnskabsmand Nikolai Ivanovich Vavilov at være ensidigt, idet det kun dækkede spørgsmålet om det oprindelige hjemland for dyrkede planter og deres forbindelse med vilde originale eller beslægtede arter.
Vavilov var i modsætning til Decandolle primært opmærksom på både arternes vigtigste oprindelsesområder og de evolutionære stadier, som arter passerede under deres spredning under indflydelse af kultur, miljøforhold og under indflydelse af naturlig og kunstig selektion. "Den første undersøgelse af N. I. Vavilov relateret til problemet med oprindelsen af dyrkede planter," skriver A.F. Bakhteev, blev udgivet i 1917 i værket "On the Origin of Cultivated Rye", det andet, "On the Eastern Centres of Origin of Cultivated Plants", blev udgivet i 1924. Og i 1926, i andet bind af det 16. nummer af "Proceedings on Applied Botany and Selection" N.I. Vavilov præsenterede for det videnskabelige samfund det grundlæggende værk "Oprindelsescentre for dyrkede planter", dedikeret til Alphonse Decandolle - resultatet af en vedvarende og konsekvent undersøgelse af hans forgængeres værker, mange års ekspeditionsforskning, analyse af indsamlede og godkendte afgrøder. Ved at opsummere resultaterne af teoretiske principper i det navngivne arbejde understreger Nikolai Ivanovich beviserne på parallelisme og cyklicitet i dannelsen af de mest forskellige slægter og familier, hvilket gør det muligt at forudsige tilstedeværelsen af visse former, hvilket forenkler løsningen på problemet med deres oprindelse.
I denne publikation opsummerer N.I. for første gang hans teoretiske udvikling. Vavilov identificerede fem hovedfokus for det vigtigste felt, have og haveplanter…»
"Belysning af centrene for dannelse og oprindelse af dyrkede planter," skriver Vavilov yderligere, "giver os mulighed for objektivt at nærme os etableringen af hovedcentrene. ov landbrugskultur Tvister om, hvorvidt egyptisk kultur er autonom, om den lånte kulturelle elementer fra Mesopotamien eller omvendt, spørgsmål om autonomi af kinesiske og indiske kulturer løses objektivt ved at studere sorter af dyrkede planter. Planter og deres sorter overføres ikke så let fra et område til et andet; På trods af mange årtusinders vandringer af folk og stammer, som vi ser, er der ingen vanskeligheder med at etablere de vigtigste centre for dannelsen af de fleste dyrkede planter. Tilgængelighed i Nordafrika og Sydvestasien af store endemiske grupper, arter og sorter af dyrkede planter, hvorpå landbrugsafgrøder blev skabt uafhængigt, løser spørgsmålet om disse afgrøders autonomi i en generel kulturhistorisk forstand...
Det endelige mål med ovenstående undersøgelser, ud over deres umiddelbare utilitaristiske betydning i betydningen at beherske kilderne til sortsrigdom, er at forsøge at komme tæt på de generelle biologiske problemer med artsdannelse. Evolutionen fortsatte i rum og tid, kun ved at komme tæt på de geografiske centre for morfogenese, efter at have etableret alle forbindelserne, der forbinder arter, forekommer det os, - skrev Vavilov afslutningsvis, - at lede efter måder at mestre syntesen af Linnaean-arter på. , at forstå sidstnævnte som systemer af former...
Selve løsningen på artsdannelsesproblemerne, som det naturligvis følger af alt, der er nævnt her, ligger kun i syntesen af dybdegående undersøgelse af individuelle grupper af planter ved hjælp af metoderne til differentiel systematik af botanisk geografi, i betydningen etablering af centre for morfogenese , metoder til genetik og cytologi ... "
Nikolai Ivanovich Vavilov betragtede, på trods af hvad der allerede var opnået, den første udgave af "Oprindelsescentre..." som indledende fase yderligere forskning. I mere end to årtier fortsatte han med at arbejde på dette problem. hver nyt job i en eller anden grad beriget og udviklet ideen om "Centre of Origin of Cultivated Plants".
Efterfølgende, som bemærket af A.F. Bakhtin: "For hvert af centrene eller foci af oprindelse for N.I. Vavilov angav en grundlæggende liste over dyrkede plantearter, der er karakteristiske for et givet geografisk område, herunder: korn og andre kornafgrøder; bælgfrugter; bambus, rødder, knolde, løg- og vandfødeplanter; grøntsager, meloner; frugt; foder; sukkerbærere; oliefrø og æteriske oliefrø, harpiksplanter og tanniner; krydderiplanter; teknisk og lægeplanter; spinding; farvning; planter til forskellige formål, op til planteendemier."
I et af sine seneste værker, "The Doctrine of the Origin of Cultivated Plants after Darwin," opsummerer Vavilov alt det enorme forskningsmateriale: "Det samlede dyrkede areal på kloden er i øjeblikket bestemt til at være cirka 850 millioner hektar, hvilket er omkring 7 procent af hele landmassen. Ud af det samlede antal på 1500 arter af fødevarer, tekniske og medicinske kulturplanter, vil vi foreløbigt fokusere på 1000 hovedart, som faktisk fylder mindst 99 procent af hele det dyrkede areal. De resterende 500-600 arter, med al deres mangfoldighed, optager mindre end 1 procent af hele det dyrkede areal.
Det kontinent, der producerer det største antal dyrkede planter, er Asien, som tegner sig for omkring 700 af de 1000 arter, der er under overvejelse, det vil sige omkring 70 procent af al dyrket flora. Den nye verden står for cirka 17 procent. Australien kendte ikke dyrkede planter før europæernes ankomst, og først i det sidste århundrede begynder dets eukalyptus- og akacietræer at blive meget brugt i kulturen i tropiske og subtropiske områder i verden.
Inden for kontinenterne skelnes de følgende syv vigtigste geografiske oprindelsescentre for dyrkede planter.
1. Sydasiatisk tropisk centrum, herunder det tropiske Indien, Indokina, det sydlige tropiske Kina og øerne i Sydøstasien...
2. Det østasiatiske centrum omfatter de tempererede og subtropiske dele af det centrale og østlige Kina, det meste af Taiwan, Korea og Japan...
3. Vestasiatisk center. Dette omfatter områderne i det bjergrige Lilleasien (Anatolien), Iran, Afghanistan, Centralasien og Nordvestindien...
4. Middelhavscentret omfatter lande beliggende langs kysten af Middelhavet...
5. Inden for det afrikanske kontinent skiller det lille Abessinien sig ud som et selvstændigt geografisk centrum. Den noget ejendommelige bjergarabiske (Yemen) ildsted støder også op her...
6. På det store område i Nordamerika skiller det mellemamerikanske geografiske centrum sig, herunder det sydlige Mexico, først ud...
7. Andescentret i Sydamerika, begrænset til en del af Andesryggen...
...Som det kan ses, er de vigtigste geografiske centre for den indledende introduktion til kulturen af de fleste dyrkede planter ikke kun forbundet med floristiske områder, der er karakteriseret ved rig flora, men også med gamle civilisationer. Faktisk svarer de identificerede syv store centre til lokaliseringen af de ældste landbrugskulturer. Det sydasiatiske tropiske centrum er forbundet med høj gammel indisk og indokinesisk kultur. De seneste udgravninger har vist denne kulturs store oldtid, synkront med den nærasiatiske. Det østasiatiske center er forbundet med gammel kinesisk kultur. Sydvestasiatisk med den gamle kultur i Iran, Lilleasien, Syrien og Palæstina. Middelhavet, allerede flere tusinde år f.Kr., koncentrerede etruskiske, hellenske og egyptiske kulturer, der går tilbage omkring 6 tusind år efter deres eksistens. Den forholdsvis primitive abessiniske kultur har dybe rødder, sandsynligvis synkrone med den gamle egyptiske kultur, og måske endda før den. Inden for den nye verden er det mellemamerikanske center forbundet med den store mayakultur, som opnåede enorm succes inden for videnskab og kunst før Columbus. Andescentret er forbundet med de bemærkelsesværdige pre-Inkan- og Inka-civilisationer."
I et af sine forelæsninger henledte Nikolai Ivanovich opmærksomheden på forskellen mellem den hjemlige metode: " Specifik funktion Vores forskning er introduktionen af den såkaldte differentielle botanisk-geografiske metode, da vi i forhold til dyrkede planter ikke kun interesserer os for arter og slægter, men først og fremmest for arter, sorter og racer. Sovjetiske forskere gik i denne retning på egen hånd De store opdagelser, der ramte sovjetisk videnskab, skyldes netop dette områdes uberørte natur.
Ved at vurdere doktrinen om "Oprindelsescentre for dyrkede planter," sagde Vavilov, ikke uden stolthed, at han havde påtaget sig den vanskelige opgave at mobilisere planteressourcer hele kloden.
Planteavl
Udvælgelse er videnskaben om at skabe nye og forbedre eksisterende racer af dyr, plantesorter og stammer af mikroorganismer.
Selektion er baseret på metoder som hybridisering og selektion. Teoretisk grundlag selektion er genetik.
Racer, varianter, stammer er kunstigt skabt af menneskepopulationer af organismer med arvelige faste egenskaber: produktivitet, morfologiske, fysiologiske egenskaber.
Pioneren i udviklingen af det videnskabelige grundlag for avlsarbejde var N.I. Vavilov og hans elever. N.I. Vavilov mente, at udvælgelsen er baseret på rigtige valg for de oprindelige individers arbejde, deres genetiske mangfoldighed og indflydelse miljø om manifestationen af arvelige karakteristika under hybridisering af disse individer.
For succesfuldt arbejde forædleren har brug for sorts mangfoldighed af kildematerialet, til dette formål indsamlede N.I. Vavilov en samling af sorter af dyrkede planter og deres vilde forfædre fra hele kloden. I 1940 havde All-Union Institute of Plant Growing 300 tusinde prøver.
På jagt efter kildemateriale til at få nye plantehybrider organiserede N.I. Vavilov i 20'erne og 30'erne. XX århundrede snesevis af ekspeditioner rundt om i verden. Under disse ekspeditioner indsamlede N.I. Vavilov og hans elever mere end 1.500 arter af dyrkede planter og et stort antal af deres sorter. Analyserer indsamlet materiale, N.I. Vavilov bemærkede, at der i nogle områder er en meget stor mangfoldighed af sorter af visse typer af dyrkede planter, mens der i andre områder ikke er en sådan mangfoldighed.
Oprindelsescentre for dyrkede planter
N.I. Vavilov foreslog, at området med den største genetiske mangfoldighed af enhver type dyrket plante er centrum for dens oprindelse og domesticering. I alt etablerede N.I. Vavilov 8 centre for gammelt landbrug, hvor folk først begyndte at dyrke vilde plantearter.
1. Det indiske (sydasiatiske) center omfatter Hindustan-halvøen, Sydkina og Sydøstasien. Dette center er fødestedet for ris, citrusfrugter, agurker, auberginer, sukkerrør og mange andre typer dyrkede planter.
2. Det kinesiske (østasiatiske) center omfatter det centrale og østlige Kina, Korea og Japan. I dette center blev hirse, sojabønner, boghvede, radiser, kirsebær, blommer og æbletræer dyrket af mennesker.
3. Det sydvestasiatiske center dækker landene i Lilleasien, Centralasien, Iran, Afghanistan, Nordvestindien. Dette er fødestedet for bløde sorter af hvede, rug, bælgfrugter (ærter, bønner), hør, hamp, hvidløg og druer.
5. Middelhavscentret omfatter europæiske, afrikanske og asiatiske lande beliggende langs Middelhavets kyster. Dette er hjemlandet for kål, oliven, persille, sukkerroer og kløver.
6. Det abessiniske centrum er beliggende i et relativt lille område i det moderne Etiopien og på den sydlige kyst af den arabiske halvø. Dette center er fødestedet for hård hvede, sorghum, bananer og kaffe. Tilsyneladende er det abessiniske centrum af alle centre for oldtidens landbrug det ældste.
7. Det mellemamerikanske centrum er Mexico, de caribiske øer og en del af landene i Mellemamerika. Her er fødestedet for majs, græskar, bomuld, tobak og rød peber.
8. Det Sydamerikanske Center dækker Sydamerikas vestkyst. Dette er fødestedet for kartofler, ananas, cinchona, tomater og bønner.
Alle disse centre falder sammen med eksistensstederne for oldtidens store civilisationer - det gamle Egypten, Kina, Japan, Oldtidens Grækenland, Rom, Maya og Aztec stater.
Oprindelsescentre for dyrkede planter
|
Oprindelsescentre |
Beliggenhed |
Kultiverede planter |
|
1. Sydasiatisk tropisk 2. Østasiatisk 3. Sydvestasiatisk 4. Middelhavet 5. Abessiner 6. Mellemamerikansk 7. Sydamerikansk |
Tropisk Indien, Indokina, Sydøstasien Central- og Østkina, Japan, Korea, Taiwan Lilleasien, Centralasien, Iran, Afghanistan, Sydvestindien Lande langs Middelhavet Abessiner afrikas højland Sydlige Mexico Sydamerikas vestkyst |
Ris , sukkerrør, citrusfrugter, auberginer osv. (50 % af dyrkede planter) Sojabønner, hirse, boghvede, frugt og grøntsagsafgrøder-- blomme, kirsebær osv. (20 % af dyrkede planter) Hvede, rug, bælgfrugter, hør, hamp, majroer, hvidløg, vindruer osv. (14 % af dyrkede planter) Kål, sukkerroer, oliven, kløver (11% af dyrkede planter) hård hvede, byg, kaffe træ, bananer, sorghum Majs, kakao, græskar, tobak, bomuld Kartofler, tomater, ananas, cinchona. |
9. Grundlæggende metoder til planteavl
1. Massevalg for krydsbestøvede planter (rug, majs, solsikke). Udvælgelsesresultaterne er ustabile på grund af tilfældig krydsbestøvning.
2. Individuel udvælgelse til selvbestøvende planter (hvede, byg, ærter). Afkommet fra et individ er homozygot og kaldes en ren linje.
3. Indavl (indavl) bruges til selvbestøvning af krydsbestøvede planter (for eksempel for at opnå linjer af majs). Indavl fører til "depression", da recessive ugunstige gener bliver homozygote!
Aa x Aa, AA + 2Aa + aa
4. Heterose ("livskraft") er et fænomen, hvor hybridindivider er væsentligt overlegne i deres egenskaber i forhold til deres forældreformer (udbyttestigning op til 30%).
Stadier af opnåelse af heterotiske planter
1. Udvalg af planter, der giver maksimal effekt heterosis;
2. Bevarelse af linjer gennem indavl;
3. Indhentning af frø som følge af krydsning af to indavlede linjer.
To hovedhypoteser forklarer virkningen af heterose:
Dominanshypotesen - heterose afhænger af antallet af dominante gener i en homozygot eller heterozygot tilstand: Jo flere gener der er dominerende gener, jo større er effekten af heterose.
Overdominanshypotese - en heterozygot tilstand for et eller flere genpar giver hybriden overlegenhed over forældreformerne (overdominans).
Krydsbestøvning af selvbestøvere bruges til at opnå nye sorter.
Krydsbestøvning af selvbestøvere gør det muligt at kombinere forskellige sorters egenskaber.
6. Polyploidi. Polyploider er planter, der har en stigning i kromosomtallet, der er et multiplum af det haploide. Hos planter har polyploider en større masse af vegetative organer og større frugter og frø.
Naturlige polyploider er hvede, kartofler osv., der er opdrættet af polyploid boghvede og sukkerroer.
Den klassiske måde at opnå polyploider på er at behandle frøplanter med colchicin. Colchicin ødelægger spindlen, og antallet af kromosomer i cellen fordobles.
7. Eksperimentel mutagenese er baseret på opdagelsen af virkningerne af forskellige strålinger til at frembringe mutationer og brugen af kemiske mutagener.
8. Fjernhybridisering - krydsende planter relateret til forskellige typer. Men fjerne hybrider er normalt sterile, da deres meiose er forstyrret.
I 1924 opnåede den sovjetiske videnskabsmand G.D. Karpechenko en frugtbar intergenerisk hybrid. Han krydsede radise (2n = 18 radisekromosomer) og kål (2n = 18 kålkromosomer). Hybriden har 2n = 18 kromosomer: 9 sjældne og 9 kål, men den er steril og danner ikke frø.
Ved at bruge colchicin opnåede G.D. Karpechenko et polyploid indeholdende 36 kromosomer under meiose, sjældne (9 + 9) kromosomer blev konjugeret med sjældne, kål (9 + 9) med kål. Fertiliteten blev genoprettet.
På denne måde blev der efterfølgende opnået hvede-rug-hybrider (triticale), hvede-hvedegræs-hybrider osv.
9. Brug af somatiske mutationer.
Ved at bruge vegetativ formering det er muligt at bevare en gavnlig somatisk mutation. Derudover bevares egenskaberne af mange sorter af frugt- og bærafgrøder kun gennem vegetativ formering.
10 . Teknologisk skema til opnåelse af kartoffelkoncentrat
Forenklet teknologisk ordning skaffe kartoffelkoncentrat, forskere fra republikaneren enhedsvirksomhed"Videnskabeligt og praktisk center National Academy Sciences of Belarus for Food" (patent fra Republikken Belarus for opfindelse nr. 15570, IPC (2006.01): A23L2/385; forfattere af opfindelsen: Z. Lokis, V. Litvyak, T. Tananaiko, D. Khlimankov, A Pushkar, L. Sergeenko; ansøger og patenthaver: ovennævnte RUP.
Den foreslåede metode til fremstilling af kartoffelkoncentrat omfatter flere faser: forberedelse af kartoffelråvarer, som bruger friske kartofler og (eller) godartet tørt og kartoffelmos; dets termiske og efterfølgende to-trins behandling med amylolytiske enzymer; adskillelse af det dannede bundfald ved filtrering; koncentration af filtratet ved inddampning; dets forsuring med en eller flere organiske syrer; efterfølgende temperaturregulering.
Efter termostatering tilsættes vandige og (eller) vandige-alkoholiske infusioner af aromatiske planter til det resulterende koncentrat i en vis mængde til et endeligt tørstofindhold på 70±2%. Udvalget af disse planter er bredt: spidskommen, lilla coneflower, medicinsk isop, koriander, sød kløver, oregano, immortelle, balsamico refanfrugt, pebermynte, estragon malurt og andre.
Praktisk arbejde nr. 3
Kultiverede planter. Oprindelsescentre for dyrkede planter
Teoretisk del
De vigtigste oprindelsescentre for dyrkede planter
(ifølge N.I. Vavilov)
kinesisk-japansk. Verdens afgrødeproduktion skylder oprindelsen af mange dyrkede arter til Østasien. Blandt dem er ris, byg med flere rækker og afskalninger, hirse, chumiza, afskallet havre, bønner, sojabønner, radiser, mange typer æbletræer, pærer og løg, abrikoser, meget værdifulde arter blommer, orientalsk persimmon, måske appelsin, morbærtræ, kinesisk sukkerrør, tetræ, korthæftet bomuld.
Indonesisk-Indokine. Det er centrum for mange dyrkede planter - nogle sorter af ris, bananer, brødfrugt, kokos- og sukkerpalmer, sukkerrør, yams, Manila-hamp, de største og højeste bambustyper osv.
australsk. Australiens flora gav verden de hurtigst voksende træagtige planter - eukalyptus og akacie. 9 blev også identificeret her vilde arter bomuld, 21 typer vildtobak og flere typer ris. Generelt er floraen på dette kontinent fattig i naturen spiselige planter, især med saftige frugter. I øjeblikket bruger afgrødeproduktionen i Australien næsten udelukkende afgrøder af udenlandsk oprindelse.
Hindustan. Hindustan-halvøen var af stor betydning for udviklingen af afgrødeproduktion i det gamle Egypten, Sumer og Assyrien. Dette er hjemlandet for almindelig hvede, en indisk underart af ris, nogle sorter af bønner, aubergine, agurk, jute, sukkerrør, indisk hamp osv. I Himalayas bjergskove er vilde arter af æbletræer almindelige, tetræ og banan. Den indo-gangetiske slette er en enorm plantage af dyrkede planter af verdens betydning - ris, sukkerrør, jute, jordnødder, tobak, te, kaffe, banan, ananas, kokospalme, oliehør osv. Deccan-plateauet er berømt for dyrkningen appelsin og citron.
Centralasiatisk. På centrets område - fra Den Persiske Golf, Hindustan-halvøen og Himalaya i syd til Det Kaspiske Hav og Aralhavet, meget få. Balkhash i nord, herunder Turan-lavlandet, er af særlig betydning frugttræer. Abrikoser er blevet dyrket her siden oldtiden, valnød, pistacie, lox, mandler, granatæble, figner, fersken, druer, vilde arter af æbletræer. Nogle sorter af hvede, løg, primære typer af gulerødder og småfrøede former for bælgfrugter (ærter, linser, favabønner) opstod også her. De gamle indbyggere i Sogdiana (moderne Tadsjikistan) udviklede sorter med højt sukkerindhold af abrikoser og druer. Vild abrikos vokser stadig i overflod i bjergene i Centralasien. De sorter af meloner, der opdrættes i Centralasien, er de bedste i verden, især Chardzhou-melonerne, som forbliver suspenderede hele året.
Oprindelse af dyrkede planter ifølge Zhukovsky
Tæt på asiatisk. Centret omfatter Transkaukasien, Lilleasien (undtagen kysten), den historiske region i Vestasien Palæstina og Den Arabiske Halvø. Herfra kommer hvede, to-rækket byg, havre, den primære afgrøde af ærter, dyrkede former for hør og porrer, nogle typer lucerne og meloner. Dette er det primære center daddelpalme s, fødestedet for kvæde, kirsebærblomme, blomme, kirsebær og kornel. Ingen steder i verden er der en så overflod af vilde hvedearter. I Transkaukasien er processen med oprindelsen af dyrket rug fra markukrudt, som stadig angriber hvedeafgrøder, afsluttet. Efterhånden som hveden flytter nordpå, vinterrug, som en mere vinterhårdfør og uhøjtidelig plante, er blevet en ren kultur.
Middelhavet. Dette center omfatter territoriet Spanien, Italien, Jugoslavien, Grækenland og hele Afrikas nordlige kyst. Vestlige og østlige Middelhav - hjemland vilde druer og det primære centrum for dens kultur. Hvede, bælgfrugter, hør, havre udviklede sig her (i naturen i Spanien i sandede jorder Avena strigosa havre med stabil immunitet mod svampesygdomme er bevaret). I Middelhavet begyndte dyrkningen af lupin, hør og kløver. Typisk element flora er blevet oliventræ, som blev en kultur i det gamle Palæstina og Egypten.
Afrikansk. Det er præget af mangfoldighed naturlige forhold fra fugtige stedsegrønne skove til savanner og ørkener. Først blev kun lokale arter brugt i planteavl, og derefter dem, der blev indført fra Amerika og Asien. Afrika er fødestedet for alle typer vandmelon, centrum for dyrkning af ris og hirse, yams, nogle typer kaffe, olie og daddelpalmer, bomuld og andre dyrkede planter. Oprindelsen af serviset græskar kulebasa, dyrket overalt i Afrika, men ukendt i naturen, rejser spørgsmål. En særlig rolle i udviklingen af hvede, byg og andre kornplanter tilhører Etiopien, på hvis territorium deres vilde forfædre ikke eksisterede. Alle af dem blev lånt af landmænd, der allerede var dyrket fra andre centre.
europæisk-sibirisk. Det dækker hele Europas territorium undtagen den iberiske halvø, britiske øer og tundrazoner, i Asien når den søen. Baikal. Fremkomsten af sukkerroeafgrøder, røde og hvide kløvere og nordlige, gule og blå lucerne er forbundet med det. Centrets hovedbetydning ligger i det faktum, at europæiske og sibiriske æbletræer, pærer, kirsebær, skovdruer, brombær, jordbær, ribs og stikkelsbær blev dyrket her, hvis vilde slægtninge stadig er almindelige i lokale skove.
mellemamerikansk. Det indtager Nordamerikas territorium, afgrænset af de nordlige grænser til Mexico, Californien og Isthmus i Panama. I det gamle Mexico udviklede der sig intensiv afgrødeproduktion, hvor de vigtigste fødevareafgrøder var majs og nogle typer bønner. Græskar, sød kartoffel, kakao, peber, solsikke, jordskok, shag og agave blev også dyrket her. Nu om dage findes vilde kartoffelarter i centrum.
sydamerikansk. Dens hovedterritorium er koncentreret i bjergsystem Andesbjergene med rig vulkansk jord. Andesbjergene er fødestedet for gamle indiske kartoffelarter og forskellige typer tomater, jordnøddeafgrøder, melontræ, cinchonatræ, ananas, gummiplante hevea, chilenske jordbær osv. I det gamle Araucania dyrkede man kartoflen (Solarium tuberosum), som sandsynligvis stammer fra øen Chiloe. Hverken de peruvianske eller chilenske kartofler er kendt for at eksistere i naturen, og deres oprindelse er ukendt. I Sydamerika Kulturen med langhæftet bomuld opstod. Der er meget her vilde arter tobak
nordamerikansk. Dens territorium falder sammen med USA's territorium. Det er især interessant primært som center stort antal arter af vilde druer, hvoraf mange er resistente over for phylloxera og svampesygdomme. Centret er hjemsted for over 50 vilde planter urteagtige arter solsikker og det samme antal arter af lupin blev dyrket omkring 15 arter af blommer, storfrugtede tranebær og highbush blåbær, hvoraf de første plantager for nylig er dukket op i Hviderusland.
Problemet med oprindelsen af dyrkede planter er ret komplekst, da det nogle gange er umuligt at etablere deres hjemland og vilde forfædre. Ofte optager en dyrket plante store arealer og er af stor betydning i afgrødeproduktionen ikke i centrum af dyrkningen, men langt ud over dens grænser. I dette tilfælde taler de om sekundære centre for dyrkede planter. For rug fra Transkaukasien og chilenske kartofler er dette den tempererede zone i Eurasien. Jordnødder fra det nordlige Argentina opdrættes nu i Tropisk Afrika. Manchurisk sojabønneoprindelse i USA optager et område på omkring 20 millioner hektar. Peruansk langhæftet bomuld har indtaget en førende plads i egyptisk afgrødeproduktion.
Som bemærket af A.I. Kuptsov (1975), er dyrkede planter en ung gruppe af arter, der har fortrængt den vilde flora på Jorden. Blandt dem er de tre "menneskelighedens vigtigste brød" (ris, hvede og majs) og sekundære brød planter(byg, havre, rug, hirse, sorghum). Store områder optaget af stivelsesholdige planter (kartofler i lande med tempereret klima, søde kartofler, yams, taro osv. i mere sydlige egne).
Bælgplanter (bønner, ærter, linser osv.) og sukkerholdige afgrøder (sukkerroer og sukkerrør) er udbredt. Fibrøse planter (bomuld, hør, hamp, jute, kenaf osv.) forsyner mennesker med tøj og tekniske stoffer. Den moderne menneskelige kost er utænkelig uden retter tilberedt af frugt, bær, krydrede, aromatiske og styrkende planter, som også er udbredt. Den rolle, som plantekilder til gummi, medicin, tanniner, kork osv. spiller i hverdagen og industrien. Moderne husdyrhold er baseret på dyrkning af foderplanter.
Kultiverede planter udvikler sig under kontrol af mennesker, hvis avlsarbejde fører til fremkomsten af nye sorter.
N. I. Vavilovs forskning om oprindelsescentrene for dyrkede planter havde stor værdi at etablere tæmningssteder for de første dyr. Ifølge S. N. Bogolyubsky (1959) fandt domesticeringen af husdyr sandsynligvis sted på forskellige måder: naturlig tilnærmelse mellem mennesker og dyr, tvungen domesticering af unge og derefter voksne individer.
Tid og sted for domesticering af de første dyr bedømmes hovedsageligt ud fra udgravninger af primitive menneskelige bosættelser. I den mesolitiske æra blev hunden tæmmet, i den neolitiske æra - gris, får, ged og kvæg, og senere - hesten. Formodelige oprindelsescentre for husdyr bestemmes af rækkevidden af deres sandsynlige vilde slægtninge. Spørgsmålet om husdyrenes vilde forfædre er dog ikke helt klart. Det menes, at kvægets vilde forfædre var urokser, får - vilde får, almindelige på øerne Korsika og Sardinien, i Vest-, Melle- og Centralasien, geder - hornede og bezoargeder, heste - Przewalskis hest og tarpan, tam kamel (Bactrian) -vild kamel (haptagai), lamaer og alpakaer - guanaco, tamgås - grågås osv.
Oprindelsesstederne og domesticeringen af de dyr, hvis forfædres rækkevidde var små, såsom yakken, er let at fastslå. For dyr som hunde, grise og kvæg, hvis vilde forfædre var udbredt i Eurasien og Afrika, er det vanskeligt at etablere formodede oprindelsescentre. Sandsynligvis var de første oprindelsescentre for husdyr det nære og fremadrettede øst, og derefter områderne med gamle kulturer i flodbassinerne. Nilen, Tigris, Eufrat, Ganges, Indus, Amu Darya, Yellow River, i de øvre løb af Yenisei, hvor landbruget først opstod.
Processen med domesticering af vilde dyr er endnu ikke afsluttet. I øjeblikket er sikahjorte, polarræve, sobler, ræve, nutria, hjorte, elge osv. i overgangsstadiet fra vilde til husdyr. i dette tilfælde at etablere centrene for deres domesticering giver ikke særlige vanskeligheder: domesticeringen af disse dyr udføres som regel i områder med deres moderne distribution.
Praktisk del
1. Placer på konturkortet oprindelsescentrene for dyrkede planter ifølge Vavilov og Zhukovsky) (se billeder).
2. Analyse: giv et kort sammenlignende egenskaber centre – vilkårligt .
3. Beskriv to kulturplanter (se plan).
Primære centre ifølge Zhukovsky:
1 – Kinesisk-japansk 7 – Middelhavet
2 – indonesisk- 8 – afrikansk
Indokinesisk 9 – Europæisk-sibirisk
3 – australsk 10 – mellemamerikansk
4 – Hindustan 11 – Sydamerikansk
5 – Centralasiatisk 12 – Nordamerikansk
6 – Vestasiatisk
Relaterede oplysninger.