Powodzenie prac hodowlanych w dużej mierze zależy od jakości materiału źródłowego, a przede wszystkim od jego różnorodności genetycznej. Im bardziej zróżnicowany jest materiał źródłowy do selekcji, tym więcej możliwości daje on hybrydyzacji i selekcji. Hodowcy wykorzystujący różnorodność biologiczną, genetyczną i środowiskową flora, Utworzony wielka ilość różne odmiany rośliny uprawne.

Nowoczesne rośliny uprawne są uprawiane jednocześnie w różne kraje, na różnych kontynentach. Jednak każda z tych roślin ma swoją historyczną ojczyznę - centrum pochodzenia . To właśnie tam znajdowali się lub nadal znajdują dzicy przodkowie uprawianej rośliny, gdzie ukształtował się jej genotyp i fenotyp.

Doktryna ośrodków pochodzenia roślin uprawnych stworzony przez wybitnego rosyjskiego naukowca N.I. Wawiłow.

NI Wawiłow początkowo wyodrębnił 8 ośrodków pochodzenia roślin uprawnych z szeregiem podośrodków, jednak w późniejszych pracach skonsolidował je w 7 głównych ośrodkach pierwotnych (por. tabela 4 i ryc. 42).

Tutaj nazwa ośrodka i liczba wystąpień gatunki kulturowe(% z 1000 - całkowita liczba zbadana)	Uprawiane rośliny, które wyrosły w tym ośrodku ze starożytnych kultur
1. Południowoazjatycki tropikalny (około 50%)	Trzcina cukrowa, ogórek, bakłażan, cytrusy, morwa, mango, banan, kokos, czarny pieprz
2. Azja Wschodnia (20%)	Soja, proso, owies, kasza gryczana, chumiza, rzodkiewka, brzoskwinia, herbata, aktinidia
3. Azja Południowo-Zachodnia (14%)	Pszenica, żyto, groszek, soczewica, len, konopie, melon, jabłko, gruszka, śliwka, morela, wiśnia, winogrona, migdały, granat, figi, cebula, czosnek, marchew, rzepa, buraki
4. Śródziemnomorski (11%)	Pszenica, owies, żyto, kapusta, buraki cukrowe, koper, pietruszka, oliwka, zatoka, malina, dąb, korek, koniczyna, wyka
5. Abisyński	Sorgo, pszenica durum, żyto, jęczmień, sezam, bawełna, rycynowy, kawa, palma daktylowa, palma oleista
6. Ameryka Środkowa	Kukurydza, fasola, ziemniaki, dynia, słodkie ziemniaki, papryka, bawełna, tytoń, kudły, sizal (agawa włóknista), awokado, kakao, orzechy, orzechy pekan
7. Andyjski (Ameryka Południowa)	Ziemniaki, kukurydza, jęczmień, amarant, orzeszki ziemne, pomidor, dynia, ananas, papaja, maniok, hevea, china, feijoa, koka, orzech brazylijski (bertholletia)

Ryż. 42. Główne geograficzne centra pochodzenia roślin uprawnych: I - tropikalny południowoazjatycki; II - Azja Wschodnia; III - Azja Południowo-Zachodnia; IV - śródziemnomorski; V - abisyński; VI - Ameryka Środkowa; VII - Andyjski (Ameryka Południowa)

Większość ośrodków pokrywa się ze starożytnymi ośrodkami rolniczymi i są to przeważnie obszary górskie, a nie płaskie. Naukowiec podkreślił podstawowy I wtórny ośrodków pochodzenia roślin uprawnych. Głównymi ośrodkami są ojczyzny roślin uprawnych i ich dzikich przodków. Ośrodki wtórne to obszary, na których nowe formy wyłaniają się nie od dzikich przodków, ale od poprzednich form kulturowych skupionych w jednym położenie geograficzne, często daleko od głównego centrum.

Nie wszystkie rośliny uprawne są uprawiane w miejscach ich pochodzenia. Migracja ludów, żegluga, handel, gospodarka i czynniki naturalne przez cały czas przyczyniał się do licznych przemieszczeń roślin do innych regionów Ziemi.

Na pozostałych siedliskach rośliny uległy zmianie i dały początek nowym formom roślin uprawnych. Ich różnorodność tłumaczy się mutacjami i rekombinacjami, które pojawiają się w związku ze wzrostem roślin w nowych warunkach.

Badanie pochodzenia roślin uprawnych doprowadziło N.I. Wawiłow doszedł do wniosku, że ośrodki formacyjne są najważniejsze sadzić rośliny są w istotny sposób powiązane z ogniskami kultura ludzka oraz z centrami różnorodności zwierząt domowych. Liczne badania zoologiczne potwierdziły ten wniosek.

Badanie pochodzenia i ewolucji roślin uprawnych uważane jest za jedną z podstawowych gałęzi selekcji. NI Wawiłow napisał, że wszelka praca hodowlana, począwszy od materiału źródłowego, poprzez ustalenie głównych obszarów pochodzenia gatunków, a skończywszy na tworzeniu nowych odmian, jest w istocie nowym etapem ewolucji roślin, a samą selekcję można uznać jako ewolucja kierowana wolą człowieka.

Im bardziej zróżnicowany jest materiał źródłowy wykorzystywany do hodowli, tym więcej świetne możliwości zapewnia to pomyślne tworzenie odmian i tym skuteczniejsze będą wyniki selekcji. Gdzie jednak w przyrodzie szukać tej różnorodności?

NI Wawiłow i jego współpracownicy w wyniku licznych wypraw badali różnorodność i rozmieszczenie geograficzne uprawianych roślin. Wyprawy objęły całe terytorium byłego Związku Radzieckiego i wiele obce kraje: Iran, Afganistan, kraje śródziemnomorskie, Etiopia, Azja Środkowa, Japonia, Ameryka Północna, Środkowa i Południowa itp.

Podczas tych wypraw zbadano około 1600 gatunków roślin uprawnych. Z wypraw przywieziono tysiące próbek nasion, które wysiano w szkółkach Ogólnounijnego Instytutu Uprawy Roślin, zlokalizowanych w różnych strefach geograficznych byłego ZSRR. Prace nad badaniem globalnej różnorodności roślin uprawnych trwają do dziś. Te cenne, stale uzupełniane, unikatowe zbiory stanowią materiał do prac hodowlanych.

W wyniku przestudiowania całego tego kolosalnego materiału N.I. Wawiłow ustalił ważne wzorce, pokazując, że rośliny uprawne nie we wszystkich strefach geograficznych charakteryzują się taką samą różnorodnością.

Dla różne kultury istnieją własne centra różnorodności, w których koncentruje się największa liczba odmian, odmian i różnych dziedzicznych odchyleń. Te centra różnorodności są jednocześnie obszarami pochodzenia odmian danej rośliny uprawnej. Większość ośrodków pokrywa się ze starożytnymi ośrodkami rolnictwa. W większości nie są to tereny płaskie, lecz górzyste.

Takie centra różnorodności N.I. Wawiłow najpierw naliczył ich 8. W późniejszych pracach wyróżnił 7 głównych ośrodków.

Centrum tropikalne Azji Południowej. Tropikalne Indie, Indochiny, południowe Chiny, wyspy Azji Południowo-Wschodniej. Wyjątkowo bogata w rośliny uprawne (ok znane gatunki rośliny uprawne). Ojczyzna ryżu, trzciny cukrowej, wielu roślin owocowych i warzywnych.

Centrum Azji Wschodniej.Środkowe i wschodnie Chiny, Japonia, Tajwan, Korea. Ojczyzna soi, kilku rodzajów prosa i wielu upraw owocowo-warzywnych. Ośrodek ten jest także bogaty w gatunki roślin uprawnych – ok. 20% światowej różnorodności.

Centrum Azji Południowo-Zachodniej. Azja Mniejsza, Azja Środkowa, Iran, Afganistan, północno-zachodnie Indie. Ojczyzna kilku form pszenicy, żyta, wielu zbóż, roślin strączkowych, winogron i owoców. Wywodzi się stąd 14% światowej flory kulturowej.

Centrum śródziemnomorskie. Kraje położone wzdłuż brzegów Morze Śródziemne. Ośrodek ten, w którym znajdowały się największe starożytne cywilizacje, wyprodukował około 11% gatunków roślin uprawnych. Wśród nich jest wiele oliwek rośliny pastewne(koniczyna, soczewica), wiele warzyw (kapusta) i rośliny pastewne.

Centrum Abisyńskie. Niewielki region kontynentu afrykańskiego (terytorium Etiopii) z bardzo unikalną florą roślin uprawnych. Oczywiście bardzo starożytne centrum pierwotnej kultury rolniczej. Jest domem dla sorgo zbożowego, jednego rodzaju bananów, ciecierzycy oleistej i wielu specjalne formularze pszenica i jęczmień.

Centrum Ameryki Środkowej. Południowy Meksyk. Ojczyzna kukurydzy, bawełny, kakao, szeregu dyń i fasoli.

Centrum andyjskie (południowoamerykańskie). Obejmuje część andyjskiego pasma górskiego wzdłuż zachodniego wybrzeża Ameryki Południowej. Ojczyzna wielu roślin bulwiastych, w tym ziemniaków, niektórych roślin leczniczych (krzew kokainowy, drzewo chinowe itp.).

Zdecydowana większość roślin uprawnych związana jest swoim pochodzeniem z jednym lub kilkoma z wymienionych powyżej ośrodków geograficznych.

Doktrynę o ośrodkach pochodzenia roślin uprawnych opracowali naukowcy radzieccy, z główną rolą Mikołaja Iwanowicza Wawilowa (1887–1946).

Badając zmienność i ewolucję roślin uprawnych, wielki Karol Darwin oparł się przede wszystkim na pracy Alphonse'a Decandolle'a (1806–1893) „Racjonalna geografia botaniczna”. To prawda, że ​​Darwin zwracał uwagę na ewolucję gatunków, na dziedziczne zmiany, jakim podlegał gatunek. Decandolle interesowało przede wszystkim ustalenie ojczyzny uprawianej rośliny.

Po śmierci Darwina ukazała się książka Decandolle’a „O pochodzeniu roślin uprawnych”, która stała się głównym dziełem w tej dziedzinie. Jednak tylko Decandolle Ogólny zarys nakreślił ojczyznę roślin uprawnych na kontynentach. Ponadto wiele zapisów jego dzieła okazało się zasadniczo błędnych. Pozostali zagraniczni naukowcy zajmujący się tym problemem w ogóle nie zajmowali się roślinami uprawnymi w swoich badaniach geograficznych światowej flory.

Klasyczne dzieło Decandolle’a, mimo całego nasycenia faktami, wydawało się rosyjskiemu naukowcowi Nikołajowi Iwanowiczowi Wawiłowowi jednostronne, obejmujące jedynie kwestię pierwotnej ojczyzny roślin uprawnych i ich związku z dzikimi gatunkami pierwotnymi lub pokrewnymi.

Wawiłow, w przeciwieństwie do Decandolle’a, zwracał przede wszystkim uwagę zarówno na główne obszary pochodzenia gatunków, jak i na etapy ewolucyjne, jakie przechodzą gatunki podczas ich rozprzestrzeniania się pod wpływem kultury, warunków środowiskowych oraz pod wpływem doboru naturalnego i sztucznego. „Pierwsze badania N. I. Wawilowa dotyczyły problemu pochodzenia roślin uprawnych” – pisze A.F. Bachtejewa opublikowano w 1917 r. w pracy „O pochodzeniu uprawianego żyta”, druga, „O wschodnich centrach pochodzenia roślin uprawnych”, ukazała się w 1924 r. A w 1926 r., w drugim tomie 16. numeru „Proceedings on Applied Botany and Selection” N.I. Wawiłow przedstawił społeczności naukowej swoje podstawowe dzieło „Centra pochodzenia roślin uprawnych”, poświęcone Alphonse'owi Decandolle'owi - wynik uporczywych i konsekwentnych badań dzieł jego poprzedników, wieloletnich badań ekspedycyjnych, analizy zebranych i zatwierdzonych plonów. Podsumowując wyniki zasad teoretycznych w wymienionej pracy, Nikołaj Iwanowicz podkreśla dowody równoległości i cykliczności w powstawaniu najbardziej różne rodzaje i rodzin, co pozwala przewidzieć obecność określonych form, upraszczając rozwiązanie problemu ich pochodzenia.

W tej publikacji, po raz pierwszy podsumowując swój rozwój teoretyczny, N.I. Wawiłow zidentyfikował pięć głównych ognisk najważniejszego pola, ogrodu i rośliny ogrodowe…»

„Wyjaśnienie ośrodków powstawania i pochodzenia roślin uprawnych” – pisze dalej Wawiłow – „pozwala obiektywnie podejść do ustalenia głównych ośrodków. ov kultura rolnicza Spory o to, czy kultura egipska jest autonomiczna, czy zapożyczyła elementy kulturowe z Mezopotamii, czy odwrotnie, pytania o autonomię kultur chińskiej i indyjskiej rozwiązuje się obiektywnie poprzez badanie odmian roślin uprawnych. Rośliny i ich odmiany nie są tak łatwo przenoszone z jednego obszaru na drugi; Pomimo wielu tysiącleci wędrówek ludów i plemion, jak widzimy, nie ma trudności w ustaleniu głównych ośrodków powstawania większości roślin uprawnych. Dostępność w północna Afryka i Azji Południowo-Zachodniej dużych grup endemicznych, gatunków i odmian roślin uprawnych, na których niezależnie tworzono uprawy rolne, rozwiązuje kwestię autonomii tych upraw w ogólnym sensie kulturowo-historycznym...

Ostatecznym celem powyższych badań, oprócz ich bezpośredniego znaczenia utylitarnego w sensie opanowania źródeł bogactwa odmianowego, jest próba zbliżenia się do ogólnych biologicznych problemów specjacji. Ewolucja postępowała w przestrzeni i czasie, jedynie zbliżając się do geograficznych centrów morfogenezy, ustanawiając wszystkie ogniwa, łącząc gatunki, jak nam się wydaje – pisał na zakończenie Wawiłow – – szukając sposobów opanowania syntezy gatunków Linneusza , rozumiejąc te ostatnie jako systemy form ...

Samo rozwiązanie problemów specjacji, jak naturalnie wynika ze wszystkiego, co tu napisano, polega jedynie na syntezie pogłębionych badań poszczególnych grup roślin metodami różniczkowej systematyki geografii botanicznej, w sensie ustalenia ośrodków morfogenezy , metody genetyki i cytologii…”

Nikołaj Iwanowicz Wawiłow, mimo tego, co już udało się osiągnąć, pierwszą edycję „Centrów Pochodzenia” uznał za... Pierwszy etap dalsze badania. Przez ponad dwie dekady kontynuował pracę nad tym problemem. Każdy Nowa praca w pewnym stopniu wzbogaciło i rozwinęło ideę „Centrów Pochodzenia Roślin Uprawnych”.

Następnie, jak zauważył A.F. Bachtin: „Dla każdego z ośrodków lub ognisk pochodzenia N.I. Wawiłow podał podstawowy wykaz gatunków roślin uprawnych charakterystycznych dla danego obszaru geograficznego, do których zaliczają się: zboża i inne rośliny zbożowe; rośliny strączkowe; bambusy, korzenie, bulwy, rośliny bulwiaste i wodne; warzywa, melony; owoc; karmić; nosiciele cukru; nasiona oleiste i olejki eteryczne, rośliny żywiczne i garbniki; rośliny przyprawowe; techniczne i Rośliny lecznicze; spinning; barwiący; roślin o różnym przeznaczeniu, aż po rośliny endemiczne.”

W jednej ze swoich najnowszych prac „Doktryna pochodzenia roślin uprawnych według Darwina” Wawiłow podsumowuje cały ogromny materiał badawczy: „Całkowitą powierzchnię uprawną kuli ziemskiej szacuje się obecnie na około 850 milionów hektarów, co stanowi około 7 procent całego lądu. Z ogólnej liczby 1500 gatunków roślin uprawnych spożywczych, technicznych i leczniczych wstępnie skupimy się na 1000 główne gatunki, które faktycznie zajmują co najmniej 99 procent całej powierzchni upraw. Pozostałe 500–600 gatunków, przy całej swojej różnorodności, zajmuje niecały 1 procent całej powierzchni upraw.

Kontynentem, na którym uprawia się najwięcej roślin uprawnych, jest Azja, na której występuje około 700 z 1000 rozważanych gatunków, czyli około 70 procent całej uprawianej flory. Nowy Świat stanowi około 17 procent. Australia nie znała roślin uprawnych przed przybyciem Europejczyków i dopiero w ubiegłym stuleciu jej drzewa eukaliptusowe i akacjowe zaczęły być szeroko stosowane w kulturze tropikalnych i subtropikalnych regionów świata.

W obrębie kontynentów wyróżnia się siedem głównych ośrodków geograficznych pochodzenia roślin uprawnych.

1. Centrum tropikalne Azji Południowej, obejmujące terytorium tropikalnych Indii, Indochin, południowych tropikalnych Chin i wysp Azji Południowo-Wschodniej...

2. Centrum Azji Wschodniej obejmuje umiarkowane i subtropikalne części środkowych i wschodnich Chin, większość Tajwanu, Korei i Japonii...

3. Centrum Azji Zachodniej. Obejmuje to terytoria górzystej Azji Mniejszej (Anatolia), Iranu, Afganistanu, Azji Środkowej i północno-zachodnich Indii...

4. Centrum śródziemnomorskie obejmuje kraje położone wzdłuż brzegów Morza Śródziemnego...

5. Na kontynencie afrykańskim mała Abisynia wyróżnia się jako niezależny ośrodek geograficzny. Tuż obok znajduje się nieco osobliwe palenisko górskie arabskie (Jemen)...

6. Na rozległym terytorium Ameryki Północnej wyróżnia się przede wszystkim centrum geograficzne Ameryki Środkowej, w tym południowy Meksyk...

7. Centrum andyjskie w Ameryce Południowej, ograniczone do części grzbietu andyjskiego...

...Jak widać, główne ośrodki geograficzne początkowego wprowadzenia do kultury większości roślin uprawnych związane są nie tylko z regionami florystycznymi charakteryzującymi się bogatą florą, ale także z cywilizacjami starożytnymi. W rzeczywistości zidentyfikowanych siedem dużych ośrodków odpowiada lokalizacji najstarszych kultur rolniczych. Południowoazjatyckie centrum tropikalne jest kojarzone z wysoką starożytną kulturą Indii i Indochin. Najnowsze wykopaliska wykazały głęboką starożytność tej kultury, zsynchronizowaną z kulturą bliskoazjatycką. Centrum Azji Wschodniej jest kojarzone ze starożytną kulturą chińską. Azja Południowo-Zachodnia ze starożytną kulturą Iranu, Azji Mniejszej, Syrii i Palestyny. W basenie Morza Śródziemnego skupiły się już kultury etruskie, helleńskie i egipskie, których historia sięga około 6 tysięcy lat, czyli już kilka tysięcy lat przed naszą erą. Stosunkowo prymitywna kultura abisyńska ma głębokie korzenie, prawdopodobnie synchroniczne z kulturą starożytnego Egiptu, a może nawet ją poprzedzające. W Nowym Świecie centrum Ameryki Środkowej kojarzone jest z wielką kulturą Majów, która przed Kolumbem osiągnęła ogromny sukces w nauce i sztuce. Centrum andyjskie jest kojarzone z niezwykłą cywilizacją przedinkaską i inkaską.

W jednym ze swoich wykładów Nikołaj Iwanowicz zwrócił uwagę na różnicę między metodą krajową: „ Specyficzna cecha Nasze badania polegają na wprowadzeniu tzw. różnicowej metody botaniczno-geograficznej, gdyż w odniesieniu do roślin uprawnych interesuje nas nie tylko obszar gatunków i rodzajów, ale przede wszystkim tworzące je gatunki, odmiany i rasy. Radzieccy badacze sami poszli w tym kierunku. Główne odkrycia, które spotkały radziecką naukę, wynikają właśnie z nienaruszonej przyrody tego obszaru.

Oceniając doktrynę „ośrodków pochodzenia roślin uprawnych”, Wawiłow nie bez dumy stwierdził, że podjął się trudnego zadania mobilizacji zasoby roślinne cały świat.

Rozmnażanie roślin

Selekcja to nauka o tworzeniu nowych i ulepszaniu istniejących ras zwierząt, odmian roślin i szczepów mikroorganizmów.

Selekcja opiera się na metodach takich jak hybrydyzacja i selekcja. Podstawy teoretyczne selekcja to kwestia genetyki.

Rasy, odmiany, szczepy są sztucznie tworzone przez człowieka populacje organizmów o dziedzicznie ustalonych cechach: produktywności, cechach morfologicznych, fizjologicznych.

Pionierem rozwoju naukowych podstaw pracy hodowlanej był N.I. Vavilov i jego uczniowie. N.I. Vavilov uważał, że selekcja opiera się na właściwy wybór za pracę pierwotnych jednostek, ich różnorodność genetyczną i wpływ środowisko na temat przejawów cech dziedzicznych podczas hybrydyzacji tych osobników.

Dla udana praca hodowca potrzebuje różnorodności odmianowej materiału źródłowego, w tym celu N.I. Vavilov zebrał kolekcję odmian roślin uprawnych i ich dzikich przodków z całego świata. Do 1940 r. Ogólnounijny Instytut Uprawy Roślin dysponował 300 tysiącami próbek.

W poszukiwaniu materiału źródłowego do uzyskania nowych mieszańców roślin N.I. Wawiłow zorganizował się w latach 20. i 30. XX wieku. XX wiek kilkadziesiąt wypraw dookoła świata. Podczas tych wypraw N.I. Vavilov i jego uczniowie zebrali ponad 1500 gatunków roślin uprawnych i ogromną liczbę ich odmian. Analizowanie zebrany materiał, N.I. Vavilov zauważył, że na niektórych obszarach występuje bardzo duża różnorodność odmian niektórych rodzajów roślin uprawnych, podczas gdy na innych obszarach takiej różnorodności nie ma.

Ośrodki pochodzenia roślin uprawnych

N.I. Vavilov zasugerował, że obszar o największej różnorodności genetycznej każdego rodzaju roślin uprawnych jest ośrodkiem jej pochodzenia i udomowienia. W sumie N.I. Wawiłow założył 8 ośrodków starożytnego rolnictwa, w których ludzie po raz pierwszy zaczęli uprawiać dzikie gatunki roślin.

1. Centrum Indii (Azji Południowej) obejmuje Półwysep Hindustan, południowe Chiny i Azję Południowo-Wschodnią. Ośrodek ten jest kolebką ryżu, owoców cytrusowych, ogórków, bakłażanów, trzciny cukrowej i wielu innych rodzajów roślin uprawnych.

2. Centrum chińskie (wschodnioazjatyckie) obejmuje środkowo-wschodnie Chiny, Koreę i Japonię. W ośrodku tym uprawiano proso, soję, grykę, rzodkiewkę, wiśnie, śliwki i jabłonie.

3. Centrum Azji Południowo-Zachodniej obejmuje kraje Azji Mniejszej, Azji Środkowej, Iran, Afganistan, północno-zachodnie Indie. To miejsce narodzin miękkich odmian pszenicy, żyta, roślin strączkowych (grochu, fasoli), lnu, konopi, czosnku i winogron.

5. Centrum śródziemnomorskie obejmuje kraje europejskie, afrykańskie i azjatyckie położone wzdłuż wybrzeży Morza Śródziemnego. To ojczyzna kapusty, oliwek, pietruszki, buraków cukrowych i koniczyny.

6. Centrum Abisyńskie położone jest na stosunkowo niewielkim obszarze współczesnej Etiopii i na południowym wybrzeżu Półwyspu Arabskiego. Centrum to jest kolebką pszenicy durum, sorgo, bananów i kawy. Najwyraźniej ze wszystkich ośrodków starożytnego rolnictwa ośrodek abisyński jest najstarszy.

7. Centrum Ameryki Środkowej to Meksyk, wyspy karaibskie i część krajów Ameryki Środkowej. Tutaj narodziła się kukurydza, dynia, bawełna, tytoń i czerwona papryka.

8. Centrum Ameryki Południowej obejmuje zachodnie wybrzeże Ameryki Południowej. To miejsce narodzin ziemniaków, ananasa, szynki, pomidorów i fasoli.

Wszystkie te ośrodki pokrywają się z miejscami istnienia wielkich cywilizacji starożytności – starożytnego Egiptu, Chin, Japonii, Starożytna Grecja, Rzym, państwa Majów i Azteków.

Ośrodki pochodzenia roślin uprawnych

Centra pochodzenia	Lokalizacja	Uprawiane rośliny
1. Tropikalny południowoazjatycki 2. Azja Wschodnia 3. Azja Południowo-Zachodnia 4. Śródziemnomorski 5. Abisyński 6. Ameryka Środkowa 7. Ameryka Południowa	Tropikalne Indie, Indochiny, Wyspy Azji Południowo-Wschodniej Środkowe i wschodnie Chiny, Japonia, Korea, Tajwan Azja Mniejsza, Azja Środkowa, Iran, Afganistan, południowo-zachodnie Indie Kraje położone nad Morzem Śródziemnym Abisyński wyżyny Afryki Południowy Meksyk Zachodnie wybrzeże Ameryki Południowej	Ryż , trzcina cukrowa, owoce cytrusowe, bakłażany itp. (50% roślin uprawnych) Soja, proso, kasza gryczana, owoce i uprawy warzywne-- śliwka, wiśnia itp. (20% roślin uprawnych) Pszenica, żyto, rośliny strączkowe, len, konopie, rzepa, czosnek, winogrona itp. (14% roślin uprawnych) Kapusta, buraki cukrowe, oliwki, koniczyna (11% roślin uprawnych) pszenica durum, jęczmień, drzewo kawowe, banany, sorgo Kukurydza, kakao, dynia, tytoń, bawełna Ziemniaki, pomidory, ananas, szynka.

9. Podstawowe metody hodowli roślin

1. Dobór masy dla roślin zapylanych krzyżowo (żyto, kukurydza, słonecznik). Wyniki selekcji są niestabilne ze względu na przypadkowe zapylenie krzyżowe.

2. Indywidualna selekcja roślin samopylnych (pszenica, jęczmień, groch). Potomstwo jednego osobnika jest homozygotyczne i nazywane jest linią czystą.

3. Chów wsobny (chów wsobny) służy do samozapylenia roślin zapylonych krzyżowo (na przykład w celu uzyskania linii kukurydzy). Chów wsobny prowadzi do „depresji”, ponieważ recesywne niekorzystne geny stają się homozygotami!

Aa x Aa, AA + 2Aa + aa

4. Heteroza („siła życiowa”) to zjawisko, w którym osobniki hybrydowe znacznie przewyższają swoimi cechami formy rodzicielskie (wzrost plonu do 30%).

Etapy otrzymywania roślin heterotycznych

1. Wybór roślin dających maksymalny efekt heterozja;

2. Zachowanie linii poprzez chów wsobny;

3. Uzyskanie nasion w wyniku skrzyżowania dwóch linii wsobnych.

Dwie główne hipotezy wyjaśniają wpływ heterozji:

Hipoteza dominacji – heterozja zależy od liczby genów dominujących w stanie homozygotycznym lub heterozygotycznym: im więcej par genów jest w genach dominujących, tym większy jest efekt heterozji.

Hipoteza naddominacji - stan heterozygotyczny dla jednej lub więcej par genów daje hybrydzie wyższość nad formami rodzicielskimi (nadmierna dominacja).

W celu uzyskania nowych odmian stosuje się zapylenie krzyżowe samozapylaczy.

Zapylenie krzyżowe samozapylaczy umożliwia łączenie właściwości różnych odmian.

6. Poliploidia. Poliploidy to rośliny, u których liczba chromosomów jest wielokrotnością liczby haploidalnej. U roślin poliploidy mają większą masę organów wegetatywnych oraz większe owoce i nasiona.

Naturalnymi poliploidami są pszenica, ziemniaki itp.; hodowano odmiany poliploidalnej gryki i buraków cukrowych.

Klasycznym sposobem uzyskania poliploidów jest traktowanie sadzonek kolchicyną. Kolchicyna niszczy wrzeciono i liczba chromosomów w komórce podwaja się.

7. Mutageneza eksperymentalna opiera się na odkryciu wpływu różnych promieniowań na powstawanie mutacji i zastosowaniu mutagenów chemicznych.

8. Hybrydyzacja odległa – krzyżowanie roślin spokrewnionych różne rodzaje. Ale odległe hybrydy są zwykle bezpłodne, ponieważ ich mejoza jest zakłócona.

W 1924 r. Radziecki naukowiec G.D. Karpechenko uzyskał płodną hybrydę międzypokoleniową. Skrzyżował rzodkiewkę (2n = 18 chromosomów rzodkiewki) i kapustę (2n = 18 chromosomów kapusty). Hybryda ma 2n = 18 chromosomów: 9 rzadkich i 9 kapusty, ale jest sterylna i nie tworzy nasion.

Stosując kolchicynę, G.D. Karpechenko uzyskał poliploid zawierający 36 chromosomów; podczas mejozy rzadkie (9 + 9) chromosomy skoniugowano z rzadkimi, kapustą (9 + 9) z kapustą. Przywrócono płodność.

W ten sposób otrzymywano następnie mieszańce pszenno-żytnie (pszenżyto), mieszańce pszenno-pszeniczne itp.

9. Wykorzystanie mutacji somatycznych.

Używając rozmnażanie wegetatywne możliwe jest zachowanie korzystnej mutacji somatycznej. Ponadto właściwości wielu odmian upraw owocowych i jagodowych zostają zachowane jedynie poprzez rozmnażanie wegetatywne.

10 . Schemat technologiczny otrzymywania koncentratu ziemniaczanego

Uproszczony schemat technologiczny uzyskania koncentratu ziemniaczanego, naukowcy z Partii Republikańskiej jednolite przedsiębiorstwo„Centrum Naukowo-Praktyczne Akademia Narodowa Nauki Białorusi dla Żywności” (patent Republiki Białorusi na wynalazek nr 15570, IPC (2006.01): A23L2/385; autorzy wynalazku: Z. Lokis, V. Litvyak, T. Tananaiko, D. Khlimankov, A Pushkar, L. Sergeenko; zgłaszający i właściciel patentu: wspomniany RUP). Celem wynalazku jest dostarczenie koncentratu ziemniaczanego stosowanego w recepturach napojów bezalkoholowych, niskoalkoholowych i alkoholowych o ulepszonych właściwościach organoleptycznych.

Proponowana metoda produkcji koncentratu ziemniaczanego obejmuje kilka etapów: przygotowanie surowca ziemniaczanego, w którym wykorzystuje się świeże ziemniaki i (lub) łagodne odpady suszonych i puree ziemniaczanego; jego obróbka termiczna i późniejsza dwuetapowa enzymami amylolitycznymi; oddzielenie utworzonego osadu przez filtrację; zatężanie filtratu przez odparowanie; jego zakwaszenie przez jeden lub więcej kwasy organiczne; późniejsza kontrola temperatury.

Po termostatowaniu do powstałego koncentratu dodaje się wodne i (lub) wodno-alkoholowe napary z roślin aromatycznych w określonej ilości do końcowej zawartości suchej masy 70±2%. Gama tych roślin jest szeroka: kminek, jeżówka purpurowa, hyzop leczniczy, kolendra, koniczyna słodka, oregano, nieśmiertelnik, wrotycz balsamiczny, mięta pieprzowa, piołun estragonowy i inne.

Praca praktyczna nr 3

Uprawiane rośliny. Ośrodki pochodzenia roślin uprawnych

Część teoretyczna

Główne ośrodki pochodzenia roślin uprawnych

(według N.I. Wawilowa)

Chińsko-japoński. Światowa produkcja roślinna zawdzięcza pochodzenie wielu gatunków uprawnych Azji Wschodniej. Należą do nich ryż, jęczmień wielorzędowy i bezłuskowy, proso, chumiza, owies bezłuskowy, fasola, soja, rzodkiewka, wiele rodzajów jabłoni, gruszki i cebule, morele, bardzo cenne gatunkiśliwki, orientalna persimmon, ewentualnie pomarańcza, Drzewo morwowe, Chińska trzcina cukrowa, drzewo herbaciane, bawełna krótkowłóknista.

Indonezyjsko-Indochiński. Jest ośrodkiem wielu roślin uprawnych – niektórych odmian ryżu, bananów, chlebowiec, palmy kokosowe i cukrowe, trzcina cukrowa, ignamy, konopie manilskie, największe i najwyższe rodzaje bambusa itp.

Australijski. Flora Australii dała światu najszybciej rosnące rośliny drzewiaste - eukaliptus i akację. Zidentyfikowano tu także 9 dzikie gatunki bawełna, 21 rodzajów dzikiego tytoniu i kilka rodzajów ryżu. Ogólnie rzecz biorąc, flora tego kontynentu jest uboga w dziką przyrodę rośliny jadalne, zwłaszcza z soczystymi owocami. Obecnie produkcja roślinna w Australii prawie w całości wykorzystuje rośliny obcego pochodzenia.

Hindustan. Półwysep Hindustan miał ogromne znaczenie w rozwoju produkcji roślinnej w starożytnym Egipcie, Sumerze i Asyrii. To ojczyzna pszenicy zwyczajnej, indyjskiego podgatunku ryżu, niektórych odmian fasoli, bakłażana, ogórka, juty, trzciny cukrowej, konopi indyjskich itp. W górskich lasach Himalajów pospolite są dzikie gatunki jabłoni, drzewo herbaciane i banan. Równina Indo-Gangesu to ogromna plantacja roślin uprawnych o światowym znaczeniu - ryżu, trzciny cukrowej, juty, orzeszków ziemnych, tytoniu, herbaty, kawy, bananów, ananasa, palmy kokosowej, lnu oleistego itp. Płaskowyż Dekanu słynie z upraw z pomarańczy i cytryny.

środkowoazjatycka. Na terytorium centrum - od Zatoki Perskiej, Półwyspu Hindustan i Himalajów na południu po Morze Kaspijskie i Aralskie, bardzo nieliczne. Szczególne znaczenie ma Bałchasz na północy, w tym Nizina Turańska drzewa owocowe. Morele uprawiano tu od czasów starożytnych, Orzech włoski, pistacje, lox, migdały, granat, figi, brzoskwinie, winogrona, dzikie gatunki jabłoni. Wyhodowano tu także niektóre odmiany pszenicy, cebuli, podstawowych odmian marchwi i drobnonasiennych form roślin strączkowych (groch, soczewica, bob). Starożytni mieszkańcy Sogdiany (współczesny Tadżykistan) wyhodowali wysokosłodzone odmiany moreli i winogron. Dzika morela nadal rośnie obficie w górach Azji Środkowej. Odmiany melonów hodowane w Azji Środkowej są najlepsze na świecie, zwłaszcza melony Chardzhou, które pozostają w zawieszeniu przez cały rok.

Pochodzenie roślin uprawnych według Żukowskiego

Blisko Azji. Centrum obejmuje Zakaukazie, Azję Mniejszą (z wyjątkiem wybrzeża), historyczny region Azji Zachodniej, Palestynę i Półwysep Arabski. Stąd pochodzi pszenica, jęczmień dwurzędowy, owies, podstawowa uprawa grochu, formy uprawne lnu i pora, niektóre rodzaje lucerny i melony. To jest główny ośrodek palma daktylowa s, ojczyzna pigwy, śliwki wiśniowej, śliwki, wiśni i derenia. Nigdzie na świecie nie występuje taka obfitość gatunków dzikiej pszenicy. Na Zakaukaziu zakończył się proces powstawania żyta uprawnego z chwastów polnych, które do dziś atakują uprawy pszenicy. W miarę przesuwania się pszenicy na północ, żyto ozime, jako bardziej odporne na zimę i bezpretensjonalna roślina, stała się czystą kulturą.

Śródziemnomorski. Centrum to obejmuje terytorium Hiszpanii, Włoch, Jugosławii, Grecji i całego północnego wybrzeża Afryki. Zachodnia i wschodnia część Morza Śródziemnego - ojczyzna dzikie winogrona i głównym ośrodkiem jego kultury. Wyewoluowały tu pszenica, rośliny strączkowe, len, owies (na wolności w Hiszpanii w r gleby piaszczyste Zachowany owies Avena strigosa o stabilnej odporności na choroby grzybowe). Na Morzu Śródziemnym zaczęto uprawiać łubin, len i koniczynę. Typowy element stała się flora drzewo oliwne, która stała się kulturą w starożytnej Palestynie i Egipcie.

Afrykanin. Charakteryzuje się różnorodnością naturalne warunki od wilgotnych, wiecznie zielonych lasów po sawanny i pustynie. Początkowo w produkcji roślinnej wykorzystywano wyłącznie gatunki lokalne, a następnie te sprowadzone z Ameryki i Azji. Afryka jest kolebką wszystkich rodzajów arbuza, centrum upraw ryżu i prosa, ignamu, niektórych rodzajów kawy, palm olejowych i daktylowych, bawełny i innych roślin uprawnych. Pochodzenie stołowej dyni kulebasa, uprawianej w całej Afryce, ale nieznanej w naturze, rodzi pytania. Szczególną rolę w ewolucji pszenicy, jęczmienia i innych roślin zbożowych odgrywa Etiopia, na której terytorium nie istnieli ich dzicy przodkowie. Wszystkie zostały wypożyczone przez rolników uprawianych już z innych ośrodków.

Europejsko-syberyjski. Obejmuje całe terytorium Europy z wyjątkiem Półwyspu Iberyjskiego, Wyspy Brytyjskie i strefach tundry, w Azji dociera do jeziora. Bajkał. Wiąże się z tym pojawienie się upraw buraka cukrowego, koniczyny czerwonej i białej oraz lucerny północnej, żółtej i niebieskiej. Główne znaczenie ośrodka polega na tym, że uprawiano tu jabłonie europejskie i syberyjskie, gruszki, wiśnie, winogrona leśne, jeżyny, truskawki, porzeczki i agrest, których dzicy krewni nadal powszechnie występują w tutejszych lasach.

Ameryka Środkowa. Zajmuje terytorium Ameryki Północnej, ograniczone północnymi granicami Meksyku, Kalifornii i Przesmyku Panamskiego. W starożytnym Meksyku rozwinęła się intensywna produkcja roślinna, której głównymi uprawami była kukurydza i niektóre rodzaje fasoli. Uprawiano tu także dynię, bataty, kakao, paprykę, słonecznik, topinambur, kudły i agawę. Obecnie w centrum występują dzikie gatunki ziemniaków.

latynoamerykanin. Jego główne terytorium koncentruje się w układ górski Andy z bogatymi glebami wulkanicznymi. Andy są kolebką starożytnych indyjskich gatunków ziemniaków różne rodzaje pomidory, rośliny orzeszków ziemnych, melon, chinowiec, ananas, roślina kauczukowa hevea, chilijska truskawka itp. W starożytnej Araucani uprawiano ziemniaka (Solarium tuberosum), który prawdopodobnie pochodzi z wyspy Chiloe. Nie wiadomo, czy ziemniaki peruwiańskie ani chilijskie występują na wolności, a ich pochodzenie jest nieznane. W Ameryka Południowa Powstała kultura bawełny o długich włóknach. Jest wiele dzikie gatunki tytoń

północno Amerykański. Jego terytorium pokrywa się z terytorium Stanów Zjednoczonych. Jest szczególnie interesujący przede wszystkim jako ośrodek duża liczba gatunków dzikich winogron, z których wiele jest odpornych na filokserę i choroby grzybowe. W ośrodku rośnie ponad 50 dzikich roślin gatunki zielne uprawiano słoneczniki i tyle samo gatunków łubinu, około 15 gatunków śliwek, żurawiny wielkoowocowej i borówki wysokiej, których pierwsze plantacje pojawiły się niedawno na Białorusi.

Problem pochodzenia roślin uprawnych jest dość złożony, gdyż czasami nie da się ustalić ich ojczyzny i dzikich przodków. Często uprawiana roślina zajmuje duże obszary i ma ogromne znaczenie w produkcji roślinnej nie w centrum uprawy, ale daleko poza jej granicami. W tym przypadku mówią o wtórnych ośrodkach roślin uprawnych. W przypadku żyta z Zakaukazia i ziemniaków chilijskich jest to strefa umiarkowana Eurazji. Orzeszki ziemne z północnej Argentyny są obecnie hodowane w Afryce Tropikalnej. Soja mandżurska pochodzenia w USA zajmuje powierzchnię około 20 milionów hektarów. Peruwiańska bawełna długoodcinkowa zajęła wiodące miejsce w egipskiej produkcji roślinnej.

Jak zauważył A.I. Kuptsov (1975), rośliny uprawne to młoda grupa gatunków, która w znacznym stopniu wyparła dziką florę na Ziemi. Wśród nich znajdują się trzy „główne chleby ludzkości” (ryżowy, pszenny i kukurydziany) oraz drugorzędny rośliny chlebowe(jęczmień, owies, żyto, proso, sorgo). Duże obszary zajmowane przez rośliny skrobiowe (ziemniaki w krajach klimat umiarkowany, słodkie ziemniaki, bataty, taro itp. w bardziej południowych regionach).

Rośliny strączkowe (fasola, groch, soczewica itp.) i rośliny cukrowe (buraki cukrowe i trzcina cukrowa) są szeroko rozpowszechnione. Rośliny włókniste (bawełna, len, konopie, juta, kenaf itp.) dostarczają człowiekowi odzieży i tkanin technicznych. Współczesna dieta człowieka jest nie do pomyślenia bez potraw przygotowanych z roślin owocowych, jagodowych, pikantnych, aromatycznych i tonizujących, które są również szeroko rozpowszechnione. Rola roślinnych źródeł kauczuku, leków, garbników, korka itp. w życiu codziennym i przemyśle jest ogromna. Współczesna hodowla zwierząt opiera się na uprawie roślin pastewnych.

Uprawiane rośliny rozwijają się pod kontrolą człowieka, którego praca hodowlana prowadzi do powstania nowych odmian.

Badania N. I. Wawiłowa nad ośrodkami pochodzenia roślin uprawnych bardzo ważne ustalenie miejsc udomowienia pierwszych zwierząt. Według S. N. Bogolyubsky’ego (1959) prawdopodobnie doszło do udomowienia zwierząt domowych na różne sposoby: naturalne zbliżenie człowieka i zwierzęcia, wymuszone udomowienie młodych, a później dorosłych osobników.

Czas i miejsce udomowienia pierwszych zwierząt ocenia się głównie na podstawie wykopalisk prymitywnych osiedli ludzkich. W epoce mezolitu udomowiono psa, w epoce neolitu – świnię, owcę, kozę i bydło, a później – konia. Domniemane centra pochodzenia zwierząt domowych są określane na podstawie zasięgu ich prawdopodobnych dzikich krewnych. Jednak kwestia dzikich przodków zwierząt domowych nie jest do końca jasna. Uważa się, że dzikimi przodkami bydła były tury, owce – dzikie owce, pospolite na wyspach Korsyki i Sardynii, w Azji Zachodniej, Środkowej i Środkowej, kozy – kozy rogate i bezoarowe, konie – koń i tarpan Przewalskiego, wielbłąd domowy (Baktrian) -dziki wielbłąd (haptagai), lamy i alpaki - guanako, gęś domowa - gęś szara itp.

Miejsca pochodzenia i udomowienia zwierząt, których zasięg przodków był niewielki, takich jak jak, można łatwo ustalić. W przypadku zwierząt takich jak psy, świnie i bydło, których dzicy przodkowie byli szeroko rozpowszechnieni w Eurazji i Afryce, trudno jest ustalić domniemane centra pochodzenia. Prawdopodobnie pierwszymi ośrodkami pochodzenia zwierząt domowych był Bliski i Dalszy Wschód, a następnie obszary starożytnych kultur w dorzeczach. Nil, Tygrys, Eufrat, Ganges, Indus, Amu Darya, Rzeka Żółta, w górnym biegu Jeniseju, gdzie po raz pierwszy powstało rolnictwo.

Proces udomowienia dzikich zwierząt jeszcze się nie zakończył. Obecnie jelenie sika, lisy polarne, sobole, lisy, nutrie, jelenie, łosie itp. znajdują się w fazie przejściowej od zwierząt dzikich do domowych. w tym przypadku utworzenie ośrodków ich udomowienia nie nastręcza żadnych szczególnych trudności: udomowienie tych zwierząt odbywa się z reguły na obszarach ich współczesnego rozmieszczenia.

Część praktyczna

1. Na mapie konturowej umieść centra pochodzenia roślin uprawnych według Wawilowa i Żukowskiego) (patrz rysunki).

2. Analityka: podaj krótki opis cechy porównawcze ośrodki – dowolnie .

3. Opisz dwie rośliny uprawne (patrz plan).

Ośrodki pierwotne według Żukowskiego:

1 – chińsko-japoński 7 – śródziemnomorski

2 – Indonezyjski- 8 – Afrykański

Indochiński 9 – europejsko-syberyjski

3 – Australijczyk 10 – Ameryka Środkowa

4 – Hindustan 11 – Ameryka Południowa

5 – Azja Środkowa 12 – Ameryka Północna

6 – Azja Zachodnia

Powiązana informacja.