El éxito del trabajo de mejoramiento depende en gran medida de la calidad del material de partida, principalmente de su diversidad genética. Cuanto más diverso sea el material fuente para la selección, más oportunidades brindará para la hibridación y la selección. Mejoradores aprovechando la diversidad biológica, genética y ambiental flora, creado gran cantidad diferentes variedades plantas cultivadas.
Las plantas cultivadas modernas se cultivan simultáneamente en diferentes paises, en diferentes continentes. Sin embargo, cada una de estas plantas tiene su propia patria histórica: centro de origen . Fue allí donde se ubicaron o aún se ubican los ancestros silvestres de la planta cultivada, donde se formó su genotipo y fenotipo.
doctrina de centros de origen de plantas cultivadas creado por el destacado científico ruso N.I. Vavílov.
N.I. Vavilov inicialmente identificó 8 centros de origen de plantas cultivadas con varios subcentros, pero en trabajos posteriores los consolidó en 7 centros primarios principales (ver Tabla 4 y Fig. 42).
| Nombre del centro y número de ocurrencias aquí especies culturales(% de 1000 - número total estudiado) | Plantas cultivadas que surgieron en este centro a partir de culturas milenarias. |
| 1. Tropical del sur de Asia (alrededor del 50%) | Caña de azúcar, pepino, berenjena, cítricos, mora, mango, plátano, coco, pimienta negra. |
| 2. Asia oriental (20%) | Soja, mijo, avena, trigo sarraceno, chumiza, rábano, melocotón, té, actinidia |
| 3. Sudoeste asiático (14%) | Trigo, centeno, guisantes, lentejas, lino, cáñamo, melón, manzana, pera, ciruela, albaricoque, cereza, uvas, almendras, granada, higos, cebollas, ajos, zanahorias, nabos, remolachas. |
| 4. Mediterráneo (11%) | Trigo, avena, centeno, col, remolacha azucarera, eneldo, perejil, aceituna, laurel, frambuesa, roble, corcho, trébol, arveja |
| 5. abisinio | Sorgo, trigo duro, centeno, cebada, sésamo, algodón, ricino, café, palmera datilera, palma aceitera |
| 6. Centroamérica | Maíz, frijoles, patatas, calabaza, batatas, pimientos, algodón, tabaco, cormoranes, sisal (agave fibroso), aguacate, cacao, nueces, nueces pecanas |
| 7. Andino (Sudamericano) | Patatas, maíz, cebada, amaranto, maní, tomate, calabaza, piña, papaya, yuca, hevea, quina, feijoa, coca, nuez de Brasil (bertholletia) |
Arroz. 42. Los principales centros geográficos de origen de las plantas cultivadas: I - tropical del sur de Asia; II - Asia oriental; III - Sudoeste de Asia; IV - Mediterráneo; V - abisinio; VI - Centroamérica; VII - Andino (Sudamericano)
La mayoría de los centros coinciden con antiguos centros de agricultura, y éstos son predominantemente áreas montañosas más que planas. El científico destacó primario Y secundario Centros de origen de las plantas cultivadas. Los centros primarios son las patrias de las plantas cultivadas y de sus ancestros silvestres. Los centros secundarios son áreas donde surgen nuevas formas no de ancestros salvajes, sino de formas culturales previas concentradas en una. ubicación geográfica, a menudo lejos del centro primario.
No todas las plantas cultivadas se cultivan en sus lugares de origen. Migración de pueblos, navegación, comercio, economía y factores naturales En todo momento contribuyó al numeroso movimiento de plantas a otras regiones de la Tierra.
En otros hábitats, las plantas cambiaron y dieron lugar a nuevas formas de plantas cultivadas. Su diversidad se explica por mutaciones y recombinaciones que aparecen en relación con el crecimiento de las plantas en nuevas condiciones.
Un estudio del origen de las plantas cultivadas llevó a N.I. Vavilov a la conclusión de que los centros de formación de los más importantes cultivos de plantas están significativamente asociados con focos cultura humana y con centros de diversidad de mascotas. Numerosos estudios zoológicos han confirmado esta conclusión.
El estudio del origen y evolución de las plantas cultivadas se considera una de las ramas esenciales de la selección. N.I. Vavilov escribió que todo trabajo de mejoramiento, comenzando con el material original, estableciendo las principales áreas de origen de las especies y terminando con la creación de nuevas variedades, es, en esencia, una nueva etapa en la evolución de las plantas, y la selección en sí puede considerarse como evolución dirigida por la voluntad del hombre.
Cuanto más diverso sea el material de origen utilizado para el mejoramiento, más grandes oportunidades Esto contribuye a la creación exitosa de variedades y más efectivos serán los resultados de la selección. Pero, ¿en qué parte de la naturaleza buscar esta diversidad?
N.I. Vavilov y sus colegas, como resultado de numerosas expediciones, estudiaron la diversidad y distribución geográfica de las plantas cultivadas. Las expediciones cubrieron todo el territorio de la antigua Unión Soviética y muchos países extranjeros: Irán, Afganistán, países mediterráneos, Etiopía, Asia Central, Japón, América del Norte, Central y del Sur, etc.
Durante estos viajes se estudiaron alrededor de 1.600 especies de plantas cultivadas. De las expediciones se trajeron miles de muestras de semillas que se sembraron en los viveros del Instituto de Cultivo Vegetal de toda la Unión ubicados en diferentes zonas geográficas. ex URSS. El trabajo para estudiar la diversidad global de plantas cultivadas continúa hasta el día de hoy. Estas valiosas colecciones únicas, que se renuevan constantemente, sirven como material para el trabajo de mejoramiento.
Como resultado del estudio de todo este material colosal, N.I. Vavilov estableció patrones importantes, demostrando que las plantas cultivadas no tienen la misma diversidad en todas las zonas geográficas.
Para diferentes culturas Existen sus propios centros de diversidad, donde se concentra el mayor número de variedades, variedades y diversas desviaciones hereditarias. Estos centros de diversidad son también las zonas de origen de las variedades de un cultivo determinado. La mayoría de los centros coinciden con antiguos centros de agricultura. En su mayoría no se trata de zonas planas, sino montañosas.
Tales centros de diversidad N.I. Vavilov contó por primera vez 8. En trabajos posteriores, distingue 7 centros principales.
Centro tropical del sur de Asia. India tropical, Indochina, sur de China, islas del sudeste asiático. Excepcionalmente rico en plantas cultivadas (alrededor de la mitad especies conocidas plantas cultivadas). Patria del arroz, la caña de azúcar y muchas plantas frutales y hortalizas.
Centro de Asia Oriental. China central y oriental, Japón, isla de Taiwán, Corea. La patria de la soja, varios tipos de mijo y muchos cultivos de frutas y hortalizas. Este centro también es rico en especies de plantas cultivadas: alrededor del 20% de la diversidad mundial.
Centro del Sudoeste Asiático. Asia Menor, Asia Central, Irán, Afganistán, Noroeste de la India. La patria de varias formas de trigo, centeno, muchos cereales, legumbres, uvas y frutas. Allí se originó el 14% de la flora cultural del mundo.
Centro mediterráneo. Los países ubicados a lo largo de los bancos. Mar Mediterráneo. Este centro, donde se ubicaron las mayores civilizaciones antiguas, produjo alrededor del 11% de las especies de plantas cultivadas. Entre ellos se encuentran las aceitunas, muchas plantas forrajeras(trébol, lentejas), muchas hortalizas (repollo) y cultivos forrajeros.
Centro abisinio. Una pequeña región del continente africano (territorio etíope) con una flora de plantas cultivadas muy singular. Evidentemente, un centro muy antiguo de cultura agrícola originaria. Hogar del sorgo en grano, un tipo de plátano, la planta del garbanzo oleaginoso, varias formas especiales trigo y cebada.
Centro Centroamericano. Sur de México. La patria del maíz, el algodón, el cacao, varias calabazas y frijoles.
Centro andino (sudamericano). Incluye parte de la cordillera de los Andes a lo largo de la costa occidental de América del Sur. Patria de muchas plantas tuberosas, incluidas las patatas, algunas plantas medicinales (arbusto de cocaína, quina, etc.).
La gran mayoría de las plantas cultivadas están asociadas en su origen a uno o más de los centros geográficos enumerados anteriormente.
La doctrina de los centros de origen de las plantas cultivadas fue desarrollada por científicos soviéticos, con el papel principal de Nikolai Ivanovich Vavilov (1887-1946).
Al explorar la variabilidad y evolución de las plantas cultivadas, el gran Charles Darwin se basó principalmente en el trabajo de Alphonse Decandolle (1806-1893) "Geografía botánica racional". Es cierto que Darwin prestó atención a la evolución de las especies, a los cambios hereditarios que sufrían las especies. Decandolle estaba principalmente interesado en establecer la patria de la planta cultivada.
Tras la muerte de Darwin, se publicó el libro de Decandolle “El origen de las plantas cultivadas”, que se convirtió en la principal obra en este ámbito. Sin embargo, Decandolle sólo esquema general describió la patria de las plantas cultivadas dentro de los continentes. Además, muchas disposiciones de su obra resultaron ser fundamentalmente incorrectas. El resto de científicos extranjeros que se ocuparon de este problema no tocaron en absoluto las plantas cultivadas en sus estudios geográficos de la flora mundial.
La obra clásica de Decandolle, a pesar de su saturación de hechos, al científico ruso Nikolai Ivanovich Vavilov le pareció unilateral y cubría únicamente la cuestión de la patria original de las plantas cultivadas y su conexión con especies silvestres originales o relacionadas.
Vavilov, a diferencia de Decandolle, prestó especial atención tanto a las principales áreas de origen de las especies como a las etapas evolutivas que pasaron las especies durante su dispersión bajo la influencia de la cultura, las condiciones ambientales y bajo la influencia de la selección natural y artificial. "El primer estudio de N. I. Vavilov se refería al problema del origen de las plantas cultivadas", escribe A.F. Bakhteev, se publicó en 1917 en la obra "Sobre el origen del centeno cultivado", la segunda, "Sobre los centros orientales de origen de las plantas cultivadas", se publicó en 1924. Y en 1926, en el segundo volumen del número 16 de "Procedimientos sobre selección y botánica aplicada", N.I. Vavilov presentó a la comunidad científica la obra fundamental "Centros de origen de plantas cultivadas", dedicada a Alphonse Decandolle, resultado de un estudio persistente y consecuente de los trabajos de sus predecesores, muchos años de investigación expedicionaria, análisis de cultivos recolectados y aprobación. Al resumir los resultados de los principios teóricos en la obra mencionada, Nikolai Ivanovich enfatiza la evidencia de paralelismo y ciclicidad en la formación de los más varios géneros y familias, lo que permite predecir la presencia de determinadas formas, simplificando la solución al problema de su origen.
En esta publicación, resumiendo por primera vez sus desarrollos teóricos, N.I. Vavilov identificó cinco focos principales del campo, jardín y plantas de jardin…»
“El esclarecimiento de los centros de formación y origen de las plantas cultivadas”, escribe además Vavilov, “nos permite abordar objetivamente el establecimiento de los centros principales. ov cultura agrícola Las disputas sobre si la cultura egipcia es autónoma, si tomó prestados elementos culturales de Mesopotamia o viceversa, las preguntas sobre la autonomía de las culturas china e india se resuelven objetivamente mediante el estudio de variedades de plantas cultivadas. Las plantas y sus variedades no se transfieren tan fácilmente de una zona a otra; A pesar de muchos milenios de vagabundeos de pueblos y tribus, como vemos, no hay dificultades para establecer los principales centros de formación de la mayoría de las plantas cultivadas. Disponibilidad en África del Norte y el suroeste de Asia de grandes grupos endémicos, especies y variedades de plantas cultivadas, sobre las cuales se crearon cultivos agrícolas de forma independiente, resuelve la cuestión de la autonomía de estos cultivos en un sentido histórico-cultural general...
El objetivo final de los estudios anteriores, además de su significado utilitario inmediato en el sentido de dominar las fuentes de la riqueza varietal, es intentar acercarse a los problemas biológicos generales de la especiación. La evolución avanzó en el espacio y el tiempo, sólo acercándose a los centros geográficos de morfogénesis, habiendo establecido todos los vínculos que conectan especies, nos parece - escribió Vavilov en conclusión - buscar formas de dominar la síntesis de las especies de Linneo. , entendiendo estos últimos como sistemas de formas...
La solución misma a los problemas de la especiación, como se desprende naturalmente de todo lo expuesto aquí, reside únicamente en la síntesis del estudio en profundidad de grupos individuales de plantas utilizando los métodos de la sistemática diferencial de la geografía botánica, en el sentido de establecer centros de morfogénesis. , métodos de genética y citología ... "
Nikolai Ivanovich Vavilov, a pesar de lo ya logrado, consideró la primera edición de “Centros de origen…” como etapa inicial más investigaciones. Durante más de dos décadas continuó trabajando en este problema. Cada nuevo trabajo en un grado u otro enriqueció y desarrolló la idea de “Centros de Origen de Plantas Cultivadas”.
Posteriormente, como señaló A.F. Bajtin: “Para cada uno de los centros o centros de origen de N.I. Vavilov indicó una lista básica de especies de plantas cultivadas características de una zona geográfica determinada, entre ellas: cereales y otros cultivos de cereales; legumbres de grano; bambúes, raíces, tubérculos, plantas alimenticias bulbosas y acuáticas; verduras, melones; fruta; alimentar; portadores de azúcar; semillas oleaginosas y oleaginosas esenciales, plantas resinosas y taninos; plantas de especias; técnico y plantas medicinales; hilado; tintura; plantas para diversos fines, hasta plantas endémicas”.
En uno de sus últimos trabajos, "La doctrina del origen de las plantas cultivadas después de Darwin", Vavilov resume todo el enorme material de investigación: "Se calcula que actualmente la superficie total cultivada del mundo es de aproximadamente 850 millones de hectáreas, lo que representa alrededor del 7 por ciento de toda la masa continental. Del número total de 1500 especies de plantas cultivadas alimenticias, técnicas y medicinales, tentativamente nos centraremos en 1000 especies principales, que en realidad ocupan al menos el 99 por ciento de toda la superficie cultivada. Las 500 a 600 especies restantes, con toda su diversidad, ocupan menos del 1 por ciento de toda la superficie cultivada.
El continente que produce el mayor número de plantas cultivadas es Asia, donde se encuentran alrededor de 700 de las 1.000 especies consideradas, es decir, aproximadamente el 70 por ciento de toda la flora cultivada. El Nuevo Mundo representa aproximadamente el 17 por ciento. Australia no conocía las plantas cultivadas antes de la llegada de los europeos, y recién en el siglo pasado sus eucaliptos y acacias comenzaron a usarse ampliamente en el cultivo de las regiones tropicales y subtropicales del mundo.
Dentro de los continentes, se distinguen los siguientes siete principales centros geográficos de origen de las plantas cultivadas.
1. Centro tropical del sur de Asia, que incluye el territorio de la India tropical, Indochina, la China tropical del sur y las islas del sudeste asiático...
2. El centro de Asia Oriental incluye las partes templadas y subtropicales de China central y oriental, la mayor parte de Taiwán, Corea y Japón...
3. Centro de Asia occidental. Esto incluye los territorios de la montañosa Asia Menor (Anatolia), Irán, Afganistán, Asia Central y el noroeste de la India...
4. El centro mediterráneo incluye países ubicados a lo largo de las costas del mar Mediterráneo...
5. Dentro del continente africano, la pequeña Abisinia destaca como centro geográfico independiente. Aquí también se encuentra el peculiar hogar de las Montañas Árabes (Yemen)...
6. En el vasto territorio de América del Norte, destaca en primer lugar el centro geográfico centroamericano, incluido el sur de México...
7. El centro andino dentro de América del Sur, confinado a parte de la cordillera de los Andes...
...Como puede verse, los principales centros geográficos de introducción inicial en el cultivo de la mayoría de las plantas cultivadas están asociados no sólo con regiones florísticas caracterizadas por una rica flora, sino también con civilizaciones antiguas. De hecho, los siete grandes centros identificados corresponden a la localización de las culturas agrícolas más antiguas. El centro tropical del sur de Asia está asociado con la antigua cultura india e indochina. Las últimas excavaciones han demostrado la profunda antigüedad de esta cultura, sincrónica con la del Cercano Asia. El centro de Asia oriental está asociado con la antigua cultura china. El suroeste de Asia con la antigua cultura de Irán, Asia Menor, Siria y Palestina. El Mediterráneo, ya varios miles de años antes de Cristo, concentraba las culturas etrusca, helénica y egipcia, que se remontan a unos 6 mil años de su existencia. La cultura abisinia, comparativamente primitiva, tiene raíces profundas, probablemente sincrónicas con la cultura del antiguo Egipto, y quizás incluso anteriores a ella. Dentro del Nuevo Mundo, el centro centroamericano está asociado con la gran cultura maya, que logró enormes éxitos en la ciencia y el arte antes de Colón. El centro andino está asociado con las notables civilizaciones preinca e inca”.
En una de sus conferencias, Nikolai Ivanovich llamó la atención sobre la diferencia entre el método doméstico: “ Característica específica Nuestra investigación es la introducción del llamado método botánico-geográfico diferencial, ya que en relación a las plantas cultivadas nos interesan no sólo las áreas de especies y géneros, sino, en primer lugar, las especies, variedades y razas que las componen. Los investigadores soviéticos tomaron esta dirección por sí solos. Los grandes descubrimientos de la ciencia soviética se deben precisamente a la naturaleza intacta de esta zona”.
Al evaluar la doctrina de los “Centros de Origen de las Plantas Cultivadas”, Vavilov dijo, no sin orgullo, que había asumido la difícil tarea de movilizar recursos vegetales todo el globo.
Mejoramiento vegetal
La selección es la ciencia de crear nuevas y mejorar razas de animales, variedades de plantas y cepas de microorganismos existentes.
La selección se basa en métodos como la hibridación y la selección. Base teórica La selección es genética.
Razas, variedades y estirpes son creadas artificialmente por el hombre, poblaciones de organismos con características hereditariamente fijas: productividad, características morfológicas y fisiológicas.
El pionero del desarrollo de los fundamentos científicos del trabajo de mejoramiento fue N.I. N.I.Vavilov creía que la selección se basa en elección correcta por el trabajo de los individuos originales, su diversidad genética e influencia ambiente sobre la manifestación de características hereditarias durante la hibridación de estos individuos.
Para trabajo exitoso el criador necesita diversidad varietal del material original; para ello, N.I. Vavilov recopiló una colección de variedades de plantas cultivadas y sus ancestros silvestres de todo el mundo. En 1940, el Instituto de Cultivo de Plantas de toda la Unión tenía 300 mil muestras.
En busca de material de partida para la obtención de nuevos híbridos de plantas, N.I. Vavilov organizó en los años 20 y 30. Siglo XX decenas de expediciones alrededor del mundo. Durante estas expediciones, N.I. Vavilov y sus alumnos recolectaron más de 1.500 especies de plantas cultivadas y una gran cantidad de sus variedades. analizando material recolectado, N.I. Vavilov señaló que en algunas áreas existe una gran diversidad de variedades de ciertos tipos de plantas cultivadas, mientras que en otras áreas no existe tal diversidad.
Centros de origen de plantas cultivadas
N.I. Vavilov sugirió que el área de mayor diversidad genética de cualquier tipo de planta cultivada es el centro de su origen y domesticación. En total, N.I. Vavilov estableció 8 centros de agricultura antigua, donde la gente comenzó a cultivar especies de plantas silvestres.
1. El centro indio (sur de Asia) incluye la península de Indostán, el sur de China y el sudeste asiático. Este centro es cuna del arroz, los cítricos, los pepinos, las berenjenas, la caña de azúcar y muchos otros tipos de plantas cultivadas.
2. El centro chino (Asiático oriental) incluye China central y oriental, Corea y Japón. En este centro los humanos cultivaban mijo, soja, trigo sarraceno, rábanos, cerezas, ciruelas y manzanos.
3. El centro del suroeste de Asia cubre los países de Asia Menor, Asia Central, Irán, Afganistán y el noroeste de la India. Este es el lugar de nacimiento de variedades blandas de trigo, centeno, legumbres (guisantes, frijoles), lino, cáñamo, ajo y uvas.
5. El centro mediterráneo incluye países europeos, africanos y asiáticos ubicados a lo largo de las costas del mar Mediterráneo. Esta es la patria de la col, las aceitunas, el perejil, la remolacha azucarera y el trébol.
6. El centro abisinio está ubicado en un área relativamente pequeña de la Etiopía moderna y en la costa sur de la Península Arábiga. Este centro es la cuna del trigo duro, el sorgo, el plátano y el café. Al parecer, de todos los centros de agricultura antigua, el centro de Abisinia es el más antiguo.
7. El centro centroamericano es México, las islas del Caribe y parte de los países de Centroamérica. Aquí es la cuna del maíz, la calabaza, el algodón, el tabaco y el pimiento rojo.
8. El Centro Sudamericano cubre la costa occidental de América del Sur. Esta es la cuna de las patatas, la piña, la quina, los tomates y los frijoles.
Todos estos centros coinciden con los lugares de existencia de las grandes civilizaciones de la antigüedad: el Antiguo Egipto, China, Japón, Grecia antigua, Roma, estados mayas y aztecas.
Centros de origen de plantas cultivadas
|
Centros de origen |
Ubicación |
Plantas cultivadas |
|
1. Tropical del sur de Asia 2. Asia oriental 3. Sudoeste asiático 4. Mediterráneo 5. abisinio 6. Centroamérica 7. sudamericano |
India tropical, Indochina, islas del sudeste asiático China central y oriental, Japón, Corea, Taiwán Asia Menor, Asia Central, Irán, Afganistán, Sudoeste de la India Países a lo largo del mar Mediterráneo abisinio tierras altas de áfrica sur de mexico Costa oeste de América del Sur |
Arroz , Caña de azúcar, cítricos, berenjenas, etc. (50% de las plantas cultivadas) Soja, mijo, trigo sarraceno, frutas y cultivos de hortalizas-- ciruela, cereza, etc. (20% de las plantas cultivadas) trigo, centeno, legumbres, lino, cáñamo, nabo, ajo, uva, etc. (14% de las plantas cultivadas) Repollo, remolacha azucarera, aceitunas, trébol (11% de las plantas cultivadas) trigo duro, cebada, cafeto, plátanos, sorgo Maíz, cacao, calabaza, tabaco, algodón. Patatas, tomates, piña, quina. |
9. Métodos básicos de fitomejoramiento.
1. Selección masiva de plantas alógamas (centeno, maíz, girasol). Los resultados de la selección son inestables debido a la polinización cruzada aleatoria.
2. Selección individual de plantas autopolinizantes (trigo, cebada, guisantes). La descendencia de un individuo es homocigota y se llama línea pura.
3. La endogamia (endogamia) se utiliza para la autopolinización de plantas alógamas (por ejemplo, para obtener líneas de maíz). ¡La endogamia conduce a la "depresión" a medida que los genes recesivos desfavorables se vuelven homocigotos!
Aa x Aa, AA + 2Aa + aa
4. La heterosis (“fuerza vital”) es un fenómeno en el que los individuos híbridos son significativamente superiores en sus características a sus formas parentales (el rendimiento aumenta hasta un 30%).
Etapas de obtención de plantas heteróticas.
1. Selección de plantas que dan efecto máximo heterosis;
2. Preservación de líneas mediante endogamia;
3. Obtención de semillas como resultado del cruce de dos líneas endogámicas.
Dos hipótesis principales explican el efecto de la heterosis:
La hipótesis de la dominancia: la heterosis depende del número de genes dominantes en un estado homocigoto o heterocigoto: cuantos más pares de genes dominantes haya, mayor será el efecto de la heterosis.
Hipótesis de sobredominancia: un estado heterocigoto para uno o más pares de genes otorga al híbrido superioridad sobre las formas parentales (sobredominancia).
La polinización cruzada de autopolinizadores se utiliza para obtener nuevas variedades.
La polinización cruzada de autopolinizadores permite combinar las propiedades de diferentes variedades.
6. Poliploidía. Los poliploides son plantas que tienen un aumento en el número de cromosomas que es múltiplo del haploide. En las plantas, los poliploides tienen una mayor masa de órganos vegetativos y frutos y semillas de mayor tamaño.
Los poliploides naturales son el trigo, las patatas, etc.; se han obtenido variedades de trigo sarraceno poliploide y remolacha azucarera.
La forma clásica de obtener poliploides es tratar las plántulas con colchicina. La colchicina destruye el huso y el número de cromosomas en la célula se duplica.
7. La mutagénesis experimental se basa en el descubrimiento de los efectos de diversas radiaciones para producir mutaciones y el uso de mutágenos químicos.
8. Hibridación a distancia: cruce de plantas relacionadas con diferentes tipos. Pero los híbridos distantes suelen ser estériles, ya que se altera su meiosis.
En 1924, el científico soviético G.D. Karpechenko obtuvo un híbrido intergenérico fértil. Cruzó rábano (2n = 18 cromosomas de rábano) y repollo (2n = 18 cromosomas de repollo). El híbrido tiene 2n = 18 cromosomas: 9 raros y 9 repollos, pero es estéril y no forma semillas.
Usando colchicina, G.D. Karpechenko obtuvo un poliploide que contiene 36 cromosomas; durante la meiosis, los cromosomas raros (9 + 9) se conjugaron con repollo raro (9 + 9). Se restableció la fertilidad.
De esta forma se obtuvieron posteriormente híbridos trigo-centeno (triticale), híbridos trigo-pasto de trigo, etc.
9. Uso de mutaciones somáticas.
Al usar propagación vegetativa es posible preservar una mutación somática beneficiosa. Además, sólo a través de la propagación vegetativa se conservan las propiedades de muchas variedades de cultivos de frutas y bayas.
10 . Esquema tecnológico para la obtención de concentrado de papa.
Simplificado esquema tecnológico obteniendo concentrado de papa, científicos del Republicano empresa unitaria"Centro Científico y Práctico Academia Nacional Ciencias de Bielorrusia para la Alimentación" (patente de la República de Bielorrusia para la invención No. 15570, IPC (2006.01): A23L2/385; autores de la invención: Z. Lokis, V. Litvyak, T. Tananaiko, D. Khlimankov, A. Pushkar, L. Sergeenko; solicitante y titular de la patente: el RUP antes mencionado). La invención tiene como objetivo proporcionar un concentrado de papa utilizado en las formulaciones de bebidas no alcohólicas, bajas en alcohol y alcohólicas con características organolépticas mejoradas.
El método propuesto para producir concentrado de papa incluye varias etapas: preparación de materias primas de papa, que utilizan papas frescas y (o) desechos benignos de papa seca y triturada; su tratamiento térmico y posterior en dos etapas con enzimas amilolíticas; separación del precipitado formado por filtración; concentración del filtrado por evaporación; su acidificación por uno o más ácidos orgánicos; posterior control de temperatura.
Después de la termostatización, al concentrado resultante se le añaden infusiones acuosas y/o hidroalcohólicas de plantas aromáticas en una determinada cantidad hasta un contenido final de materia seca del 70 ± 2%. La gama de estas plantas es amplia: comino, equinácea violeta, hisopo medicinal, cilantro, trébol dulce, orégano, siempreviva, tanaceto balsámico, menta, ajenjo estragón y otras.
Trabajo práctico nº 3.
Plantas cultivadas. Centros de origen de plantas cultivadas
parte teorica
Principales centros de origen de plantas cultivadas
(según N.I. Vavilov)
Chino-japonés. La producción agrícola mundial debe el origen de muchas especies cultivadas al este de Asia. Entre ellos se encuentran el arroz, la cebada de varias hileras y sin cáscara, el mijo, la chumiza, la avena sin cáscara, los frijoles, la soja, los rábanos, muchos tipos de manzanos, las peras y las cebollas, los albaricoques, muy especies valiosas ciruelas, caqui oriental, quizás naranja, morera, caña de azúcar china, árbol del té, algodón de fibra corta.
Indonesio-indochina. Es el centro de muchas plantas cultivadas -algunas variedades de arroz, plátanos, panapen, cocoteros y palmas de azúcar, caña de azúcar, ñame, cáñamo de Manila, los tipos de bambú más grandes y altos, etc.
Australiano. La flora de Australia le dio al mundo las plantas leñosas de más rápido crecimiento: el eucalipto y la acacia. 9 también fueron identificados aquí especies silvestres algodón, 21 tipos de tabaco silvestre y varios tipos de arroz. En general, la flora de este continente es pobre en estado silvestre. plantas comestibles, especialmente con frutas jugosas. Actualmente, la producción agrícola en Australia utiliza casi en su totalidad cultivos de origen extranjero.
Indostán. La península de Indostán fue de gran importancia en el desarrollo de la producción agrícola en el antiguo Egipto, Sumeria y Asiria. Esta es la patria del trigo blando, una subespecie india de arroz, algunas variedades de frijoles, berenjenas, pepinos, yute, caña de azúcar, cáñamo indio, etc. En los bosques montañosos del Himalaya, las especies silvestres de manzanos son comunes. árbol de té y plátano. La llanura indogangética es una enorme plantación de plantas cultivadas de importancia mundial: arroz, caña de azúcar, yute, maní, tabaco, té, café, plátano, piña, cocotero, lino oleaginoso, etc. La meseta del Deccan es famosa por el cultivo. de naranja y limón.
Asia central. En el territorio del centro, desde el Golfo Pérsico, la península de Indostán y el Himalaya en el sur hasta los mares Caspio y Aral, hay muy pocos. De particular importancia es Balkhash en el norte, incluidas las tierras bajas de Turan. arboles frutales. Aquí se cultivan albaricoques desde la antigüedad, nuez, pistacho, salmón ahumado, almendras, granados, higos, melocotones, uvas, especies silvestres de manzanos. Aquí también surgieron algunas variedades de trigo, cebollas, tipos primarios de zanahorias y legumbres de semillas pequeñas (guisantes, lentejas, habas). Los antiguos habitantes de Sogdiana (la actual Tayikistán) desarrollaron variedades de albaricoques y uvas con alto contenido de azúcar. El albaricoque silvestre todavía crece en abundancia en las montañas de Asia Central. Las variedades de melón cultivadas en Asia Central son las mejores del mundo, especialmente los melones Chardzhou, que permanecen suspendidos durante todo el año.
Origen de las plantas cultivadas según Zhukovsky.
Casi asiático. El centro incluye Transcaucasia, Asia Menor (excepto la costa), la región histórica de Asia occidental, Palestina y la Península Arábiga. De aquí provienen el trigo, la cebada de dos hileras, la avena, el cultivo principal de los guisantes, las variedades cultivadas de lino y puerro, algunos tipos de alfalfa y melones. Este es el centro primario palmera datilera s, la patria del membrillo, el ciruelo, la ciruela, la cereza y el cornejo. En ningún otro lugar del mundo existe tanta abundancia de especies de trigo silvestre. En Transcaucasia se ha completado el proceso de obtención del centeno cultivado a partir de las malas hierbas que todavía infestan los cultivos de trigo. A medida que el trigo avanza hacia el norte, el centeno de invierno, más resistente al invierno y planta sin pretensiones, se ha convertido en una cultura pura.
Mediterráneo. Este centro comprende el territorio de España, Italia, Yugoslavia, Grecia y toda la costa norte de África. Mediterráneo occidental y oriental - patria uvas silvestres y el centro primario de su cultura. Aquí evolucionaron el trigo, las legumbres, el lino y la avena (en estado salvaje en España en suelos arenosos Se ha conservado avena Avena strigosa con inmunidad estable a las enfermedades fúngicas). En el Mediterráneo se inició el cultivo del altramuz, el lino y el trébol. Elemento típico la flora se ha convertido olivo, que se convirtió en una cultura en la antigua Palestina y Egipto.
Africano. Se caracteriza por la diversidad. condiciones naturales desde bosques húmedos de hoja perenne hasta sabanas y desiertos. Al principio, para el cultivo de plantas sólo se utilizaban especies locales y luego se introdujeron especies procedentes de América y Asia. África es la patria de todo tipo de sandías, el centro de cultivo de arroz y mijo, ñame, algunos tipos de café, palmeras datileras y aceiteras, algodón y otras plantas cultivadas. El origen de la calabaza kulebasa de mesa, cultivada en todas partes de África, pero desconocida en la naturaleza, plantea interrogantes. Un papel especial en la evolución del trigo, la cebada y otros cereales pertenece a Etiopía, en cuyo territorio no existían sus ancestros salvajes. Todos ellos fueron tomados prestados por agricultores que ya cultivaban en otros centros.
europeo-siberiano. Abarca todo el territorio de Europa, excepto la Península Ibérica, Islas Británicas y zonas de tundra, en Asia llega al lago. Baikal. A ello se asocia la aparición de cultivos de remolacha azucarera, tréboles rojos y blancos y alfalfa del norte, amarilla y azul. La principal importancia del centro radica en el hecho de que aquí se cultivaban manzanos, peras, cerezas, uvas forestales, moras, fresas, grosellas y grosellas de Europa y Siberia, cuyos parientes silvestres todavía se encuentran en los bosques locales.
centroamericano. Ocupa el territorio de América del Norte, limitando con las fronteras norte de México, California y el Istmo de Panamá. En el antiguo México, se desarrolló una producción agrícola intensiva, siendo los principales cultivos alimentarios el maíz y algunos tipos de frijoles. Aquí también se cultivaban calabaza, boniato, cacao, pimiento, girasol, alcachofa de Jerusalén, cormorán cormorán y agave. Hoy en día, en el centro se encuentran especies de patatas silvestres.
sudamericano. Su territorio principal se concentra en sistema montañoso Andes con ricos suelos volcánicos. Los Andes son el lugar de nacimiento de antiguas especies de papa indias y varios tipos tomates, maní, melón, quina, piña, caucho, hevea, fresa chilena, etc. En la antigua Araucanía se cultivaba la papa (Solarium tuberosum), probablemente originaria de la isla de Chiloé. No se sabe que existan en estado silvestre ni la papa peruana ni la chilena y se desconocen sus orígenes. EN Sudamerica Surgió la cultura del algodón de fibra larga. Hay mucho aquí especies silvestres tabaco
norteamericano. Su territorio coincide con el territorio de Estados Unidos. Es especialmente interesante principalmente como centro. gran número especies de uvas silvestres, muchas de las cuales son resistentes a la filoxera y enfermedades fúngicas. El centro alberga más de 50 plantas silvestres. especies herbáceas Se cultivaron girasoles y otras tantas especies de altramuces, unas 15 especies de ciruelas, arándanos de frutos grandes y arándanos altos, cuyas primeras plantaciones aparecieron recientemente en Bielorrusia.
El problema del origen de las plantas cultivadas es bastante complejo, ya que en ocasiones es imposible establecer su lugar de origen y sus ancestros silvestres. A menudo, una planta cultivada ocupa grandes superficies y tiene gran importancia en la producción agrícola no en el centro del cultivo, sino mucho más allá de sus fronteras. En este caso se habla de centros secundarios de plantas cultivadas. Para el centeno de Transcaucasia y las patatas chilenas, esta es la zona templada de Eurasia. Actualmente se cultivan maníes del norte de Argentina en el África tropical. La soja de origen manchuriano en Estados Unidos ocupa una superficie de unos 20 millones de hectáreas. El algodón peruano de fibra larga ha ocupado un lugar destacado en la producción agrícola egipcia.
Como señaló A.I. Kuptsov (1975), las plantas cultivadas son un grupo joven de especies que han desplazado significativamente a la flora silvestre en la Tierra. Entre ellos se encuentran los tres “panes principales de la humanidad” (arroz, trigo y maíz) y secundarios. plantas de pan(cebada, avena, centeno, mijo, sorgo). Grandes superficies ocupado por plantas productoras de almidón (patatas en países con clima templado, batatas, ñames, malanga, etc. en las regiones más meridionales).
Las legumbres (frijoles, guisantes, lentejas, etc.) y los cultivos azucareros (remolacha azucarera y caña de azúcar) están muy extendidos. Las plantas fibrosas (algodón, lino, cáñamo, yute, kenaf, etc.) proporcionan al hombre prendas de vestir y tejidos técnicos. La dieta humana moderna es impensable sin platos elaborados con frutas, bayas y plantas especiadas, aromáticas y tónicas, que también están muy extendidas. El papel de las fuentes vegetales de caucho, medicamentos, taninos, corcho, etc. en la vida cotidiana y en la industria es importante. La ganadería moderna se basa en el cultivo de plantas forrajeras.
Las plantas cultivadas se desarrollan bajo el control del hombre, cuyo trabajo de mejoramiento conduce a la aparición de nuevas variedades.
Las investigaciones de N. I. Vavilov sobre los centros de origen de las plantas cultivadas habían gran valor establecer los lugares de domesticación de los primeros animales. Según S. N. Bogolyubsky (1959), la domesticación de los animales domésticos probablemente tuvo lugar de diferentes maneras: acercamiento natural entre humanos y animales, domesticación forzada de individuos jóvenes y luego adultos.
La época y el lugar de la domesticación de los primeros animales se juzgan principalmente a partir de excavaciones de asentamientos humanos primitivos. En el Mesolítico, el perro fue domesticado, en el Neolítico, el cerdo, la oveja, la cabra y el ganado vacuno, y más tarde, el caballo. Los presuntos centros de origen de los animales domésticos están determinados por las áreas de distribución de sus probables parientes silvestres. Sin embargo, la cuestión de los ancestros salvajes de los animales domésticos no está del todo clara. Se cree que los ancestros salvajes del ganado eran los uros, las ovejas, las ovejas salvajes, comunes en las islas de Córcega y Cerdeña, en Asia occidental, media y central, las cabras, las cabras con cuernos y bezoares, los caballos, el caballo y el tarpán de Przewalski, el camello doméstico. (Bactriano) -camello salvaje (haptagai), llamas y alpacas - guanaco, ganso doméstico - ganso gris, etc.
Los lugares de origen y domesticación de aquellos animales cuyos territorios ancestrales eran pequeños, como el yak, son fáciles de establecer. Para animales como perros, cerdos y ganado vacuno, cuyos ancestros salvajes estaban muy extendidos en Eurasia y África, es difícil establecer supuestos centros de origen. Probablemente, los primeros centros de origen de los animales domésticos fueron el Cercano y Avanzado Oriente, y luego las áreas de culturas antiguas en las cuencas de los ríos. Nilo, Tigris, Éufrates, Ganges, Indo, Amu Darya, Río Amarillo, en el tramo superior del Yenisei, donde surgió por primera vez la agricultura.
El proceso de domesticación de los animales salvajes aún no ha terminado. Actualmente, los ciervos sika, los zorros árticos, los sables, los zorros, las nutrias, los ciervos, los alces, etc. se encuentran en la etapa de transición de animales salvajes a domésticos. en este caso Establecer los centros de su domesticación no presenta dificultades especiales: la domesticación de estos animales se lleva a cabo, por regla general, en las áreas de su distribución moderna.
Parte practica
1. Coloque en el mapa de contorno los centros de origen de las plantas cultivadas según Vavilov y Zhukovsky) (ver imágenes).
2. Analítica: da un resumen características comparativas centros – arbitrariamente .
3. Describe dos plantas cultivadas (ver plano).
Centros primarios según Zhukovsky:
1 – Chino-Japonés 7 – Mediterráneo
2 – indonesio- 8 – africano
Indochino 9 – Europeo-Siberiano
3 – Australiano 10 – Centroamericano
4 – Indostán 11 – Sudamericano
5 – Asia Central 12 – Norteamérica
6 – Asia occidental
Información relacionada.