Uspešnost rejskega dela je v veliki meri odvisna od kakovosti izvornega materiala, predvsem od njegove genetske pestrosti. Bolj raznolik kot je izvorni material za selekcijo, več možnosti nudi za hibridizacijo in selekcijo. Rejci izkoriščajo biološko, genetsko in okoljsko raznovrstnost flora, ustvarjen ogromno različne sorte gojene rastline.
Sodobne kulturne rastline gojijo hkrati v različne države, na različnih celinah. Vendar ima vsaka od teh rastlin svojo zgodovinsko domovino - središče izvora . Tam so bili ali se še nahajajo divji predniki gojene rastline, kjer sta se oblikovala njen genotip in fenotip.
Doktrina o središča izvora kulturnih rastlin ustvaril izjemen ruski znanstvenik N.I. Vavilov.
N.I. Vavilov je sprva identificiral 8 centrov izvora kulturnih rastlin s številnimi podcentri, vendar jih je v kasnejših delih združil v 7 glavnih primarnih centrov (glej tabelo 4 in sliko 42).
| Ime centra in število pojavitev tukaj kulturne vrste(% od 1000 - skupno število preučevanih) | Kulturne rastline, ki so v tem središču vzniknile iz starih kultur |
| 1. Južnoazijski tropski (približno 50%) | Sladkorni trs, kumare, jajčevci, citrusi, murva, mango, banana, kokos, črni poper |
| 2. Vzhodnoazijski (20%) | Soja, proso, oves, ajda, čumiza, redkev, breskev, čaj, aktinidija |
| 3. Jugozahodna Azija (14%) | Pšenica, rž, grah, leča, lan, konoplja, melona, jabolko, hruška, sliva, marelica, češnja, grozdje, mandlji, granatno jabolko, fige, čebula, česen, korenje, repa, pesa |
| 4. Sredozemlje (11%) | Pšenica, oves, rž, zelje, sladkorna pesa, koper, peteršilj, olive, lovor, maline, hrast, pluta, detelja, grašica |
| 5. Abesinski | Sirek, trda pšenica, rž, ječmen, sezam, bombaž, ricinus, kava, datljeva palma, oljna palma |
| 6. Srednjeameriški | Koruza, fižol, krompir, buče, sladki krompir, paprika, bombaž, tobak, šagl, sisal (vlaknasta agava), avokado, kakav, oreščki, pekani |
| 7. Andski (južnoameriški) | Krompir, koruza, ječmen, amarant, arašidi, paradižnik, buča, ananas, papaja, kasava, hevea, cinchona, feijoa, koka, brazilski oreh (bertholletia) |
riž. 42. Glavna geografska središča izvora kulturnih rastlin: I - južnoazijski tropski; II - vzhodnoazijski; III - jugozahodna Azija; IV - Sredozemlje; V - abesinski; VI - Srednja Amerika; VII - Andski (južnoameriški)
Večina centrov sovpada s starodavnimi središči poljedelstva, in to so pretežno gorata in ne ravninska območja. Znanstvenik je poudaril primarni in sekundarni središča izvora kulturnih rastlin. Primarna središča so domovine kulturnih rastlin in njihovih divjih prednikov. Sekundarna središča so območja, kjer nove oblike ne izhajajo iz divjih prednikov, ampak iz prejšnjih kulturnih oblik, skoncentriranih v enem geografska lega, pogosto daleč od primarnega centra.
Vseh kulturnih rastlin ne gojijo v krajih njihovega izvora. Preseljevanje narodov, plovba, trgovina, gospodarska in naravni dejavniki ves čas prispeval k številnim selitvam rastlin v druge regije Zemlje.
V drugih habitatih so se rastline spremenile in ustvarile nove oblike kulturnih rastlin. Njihova raznolikost je razložena z mutacijami in rekombinacijami, ki se pojavijo v povezavi z rastjo rastlin v novih razmerah.
Študija o izvoru kulturnih rastlin je vodila N.I. Vavilov do zaključka, da so središča nastajanja najpomembnejših rastlinskih pridelkov so pomembno povezani z žarišči človeška kultura in s centri za raznolikost hišnih ljubljenčkov. Številne zoološke študije so to ugotovitev potrdile.
Preučevanje izvora in razvoja kulturnih rastlin velja za eno bistvenih vej selekcije. N.I. Vavilov je zapisal, da je vsa žlahtniteljska dela, začenši z izvornim materialom, ugotavljanjem glavnih območij izvora vrst in konča z ustvarjanjem novih sort, v bistvu nova stopnja v evoluciji rastlin, sama selekcija pa se lahko šteje za kot evolucijo, ki jo usmerja človekova volja.
Bolj kot je raznolik izvorni material, ki se uporablja za vzrejo, več velike priložnosti prispeva k uspešnemu ustvarjanju sort in učinkovitejši bodo selekcijski rezultati. Toda kje v naravi iskati to raznolikost?
N.I. Vavilov in njegovi sodelavci so kot rezultat številnih ekspedicij preučevali raznolikost in geografsko razširjenost gojenih rastlin. Odprave so zajele celotno ozemlje nekdanje Sovjetske zveze in številne tujih držav: Iran, Afganistan, sredozemske države, Etiopija, Srednja Azija, Japonska, Severna, Srednja in Južna Amerika itd.
Med temi potovanji so proučevali približno 1600 vrst kulturnih rastlin. Iz ekspedicij so prinesli na tisoče vzorcev semen, ki so jih posejali v drevesnicah Vsezveznega inštituta za rastlinstvo, ki se nahajajo na različnih geografskih območjih. nekdanja ZSSR. Delo na preučevanju svetovne raznolikosti kulturnih rastlin se nadaljuje do danes. Te dragocene, nenehno dopolnjevane edinstvene zbirke služijo kot material za rejsko delo.
Kot rezultat preučevanja vsega tega ogromnega materiala je N.I. Vavilov je ugotovil pomembne vzorce, ki kažejo, da gojene rastline nimajo enake raznolikosti v vseh geografskih pasovih.
Za različne kulture obstajajo lastna središča raznolikosti, kjer je koncentrirano največje število sort, sort in različnih dednih odstopanj. Ta središča raznolikosti so tudi območja izvora sort določenega pridelka. Večina središč sovpada s starodavnimi središči poljedelstva. To večinoma niso ravninska, ampak gorata območja.
Takšni centri raznolikosti N.I. Vavilov je najprej štel 8. V kasnejših delih razlikuje 7 glavnih središč.
Južnoazijsko tropsko središče. Tropska Indija, Indokina, južna Kitajska, otoki jugovzhodne Azije. Izjemno bogata s kulturnimi rastlinami (približno polovica znane vrste gojene rastline). Domovina riža, sladkornega trsa, številnih sadnih in zelenjavnih rastlin.
Vzhodnoazijski center. Srednja in vzhodna Kitajska, Japonska, otok Tajvan, Koreja. Domovina soje, več vrst prosa ter številnih sadnih in zelenjavnih rastlin. To središče je bogato tudi z vrstami kulturnih rastlin – približno 20 % svetovne raznolikosti.
Središče jugozahodne Azije. Mala Azija, Srednja Azija, Iran, Afganistan, severozahodna Indija. Domovina več oblik pšenice, rži, številnih žit, stročnic, grozdja in sadja. Tam izvira 14 % svetovne kulturne flore.
Sredozemsko središče. Države, ki se nahajajo ob bregovih Sredozemsko morje. To središče, kjer so bile največje starodavne civilizacije, je proizvedlo okoli 11 % kulturnih rastlinskih vrst. Med njimi so oljke, številne krmne rastline(detelja, leča), številne zelenjave (zelje) in krmne rastline.
Abesinsko središče. Majhna regija afriške celine (ozemlje Etiopije) z zelo edinstveno floro kulturnih rastlin. Očitno zelo staro središče izvirne kmetijske kulture. Dom zrnatega sirka, ene vrste banan, oljne rastline čičerike, številnih posebne oblike pšenica in ječmen.
Srednjeameriški center. Južna Mehika. Domovina koruze, bombaža, kakava, številnih buč in fižola.
Andsko (južnoameriško) središče. Vključuje del Andskega gorovja ob zahodni obali Južne Amerike. Domovina številnih gomoljnic, vključno s krompirjem, nekaterih zdravilnih rastlin (kokain grm, cinchona itd.).
Velika večina kulturnih rastlin je po izvoru povezana z enim ali več zgoraj naštetimi geografskimi središči.
Nauk o središčih izvora kulturnih rastlin so razvili sovjetski znanstveniki, pri čemer je imel glavno vlogo Nikolaj Ivanovič Vavilov (1887–1946).
Veliki Charles Darwin se je pri raziskovanju variabilnosti in razvoja kulturnih rastlin oprl predvsem na delo Alphonsa Decandolla (1806–1893) »Racionalna botanična geografija«. Res je, Darwin je bil pozoren na razvoj vrst, na dedne spremembe, ki so jim bile podvržene vrste. Decandolle je zanimal predvsem ugotavljanje domovine gojene rastline.
Po Darwinovi smrti je izšla knjiga Decandolleja "Izvor kulturnih rastlin", ki je postala glavno delo na tem področju. Vendar pa samo Decandolle splošni oris orisal domovino kulturnih rastlin znotraj celin. Poleg tega so se številne določbe njegovega dela izkazale za bistveno napačne. Ostali tuji znanstveniki, ki so se ukvarjali s tem problemom, se v svojih geografskih študijah svetovne flore sploh niso dotaknili kulturnih rastlin.
Klasično delo Decandolleja, kljub svoji nasičenosti z dejstvi, se je ruskemu znanstveniku Nikolaju Ivanoviču Vavilovu zdelo enostransko in je zajemalo samo vprašanje prvotne domovine kulturnih rastlin in njihovo povezavo z divjimi izvornimi ali sorodnimi vrstami.
Vavilov je za razliko od Decandolleja posvetil glavno pozornost tako glavnim območjem izvora vrst kot tudi evolucijskim stopnjam, ki so jih vrste prešle med svojim razprševanjem pod vplivom kulture, okoljskih razmer ter pod vplivom naravne in umetne selekcije. "Prva študija N. I. Vavilova se je nanašala na problem izvora kulturnih rastlin," piše A. F. Bakhteev, je bil objavljen leta 1917 v delu "O poreklu gojene rži", drugi, "O vzhodnih središčih izvora kulturnih rastlin", je bil objavljen leta 1924. In leta 1926 je v drugem zvezku 16. številke »Zbornik o uporabni botaniki in selekciji« N.I. Vavilov je znanstveni skupnosti predstavil temeljno delo "Centri izvora kulturnih rastlin", posvečeno Alphonse Decandolle - rezultat vztrajnega in doslednega preučevanja del njegovih predhodnikov, dolgoletnih ekspedicijskih raziskav, analize zbranih in poskusnih pridelkov. Če povzema rezultate teoretičnih načel v imenovanem delu, Nikolaj Ivanovič poudarja dokaz vzporednosti in cikličnosti v oblikovanju najbolj različnih rodov in družine, kar omogoča napovedovanje prisotnosti določenih oblik, kar poenostavlja rešitev problema njihovega izvora.
V tej publikaciji je N.I. prvič povzel svoj teoretični razvoj. Vavilov je identificiral pet glavnih žarišč najpomembnejšega polja, vrta in vrtne rastline…»
"Razjasnitev središč nastajanja in izvora kulturnih rastlin," piše Vavilov, "nam omogoča objektiven pristop k vzpostavitvi glavnih središč. ov kmetijska kultura Spori o tem, ali je egipčanska kultura avtonomna, ali si je kulturne prvine izposodila iz Mezopotamije ali obratno, vprašanja o avtonomiji kitajske in indijske kulture rešujemo objektivno s preučevanjem sort kulturnih rastlin. Rastlin in njihovih sort ni tako enostavno prenašati z enega območja na drugo; Kljub več tisočletnim potepanjem ljudstev in plemen, kot vidimo, ni težav pri ugotavljanju glavnih središč nastajanja večine kulturnih rastlin. Razpoložljivost v Severna Afrika in jugozahodne Azije velikih endemičnih skupin, vrst in sort kulturnih rastlin, na katerih so samostojno nastale kmetijske kulture, rešuje vprašanje avtonomije teh kultur v splošnem kulturnozgodovinskem smislu...
Končni cilj zgornjih študij je poleg njihovega neposrednega utilitarnega pomena v smislu obvladovanja virov sortnega bogastva poskus približanja splošnim biološkim problemom speciacije. Evolucija je potekala v prostoru in času, le s približevanjem geografskim središčem morfogeneze, vzpostavitvijo vseh povezav, povezovalnih vrst, se nam zdi, - je Vavilov zapisal na koncu, - da iščemo načine za obvladovanje sinteze Linnaejevih vrst. , pri čemer slednje razumemo kot sisteme oblik...
Sama rešitev problemov speciacije, kot seveda izhaja iz vsega povedanega, je le v sintezi poglobljenega študija posameznih skupin rastlin z metodami diferencialne sistematike botanične geografije v smislu ugotavljanja središč morfogeneze. , metode genetike in citologije ... "
Nikolaj Ivanovič Vavilov je kljub temu, kar je bilo že doseženo, prvo izdajo »Centers of Origin ...« štel za začetni fazi nadaljnje raziskave. Več kot dve desetletji se je ukvarjal s tem problemom. Vsak nova služba v eni ali drugi meri obogatili in razvili idejo o »središčih izvora kulturnih rastlin«.
Kasneje, kot ugotavlja A.F. Bahtin: »Za vsako od središč ali žarišč izvora N.I. Vavilov je navedel osnovni seznam kulturnih rastlinskih vrst, značilnih za določeno geografsko območje, vključno z: žiti in drugimi žitnimi pridelki; zrnate stročnice; bambus, korenine, gomolji, čebulice in vodne rastline za prehrano; zelenjava, melone; sadje; krma; nosilci sladkorja; oljnice in eterična oljna semena, smolnice in tanini; začimbne rastline; tehnične in zdravilne rastline; predenje; barvanje; rastline za različne namene, do rastlinskih endemitov.«
Vavilov v enem svojih najnovejših del »Nauk o izvoru kulturnih rastlin po Darwinu« povzema ves ogromen raziskovalni material: »Skupna obdelovalna površina sveta je trenutno določena na približno 850 milijonov hektarjev, kar je približno 7 odstotkov celotne kopenske mase. Od skupnega števila 1500 vrst živilskih, tehničnih in zdravilnih kulturnih rastlin se bomo okvirno osredotočili na 1000 glavne vrste, ki dejansko zavzemajo najmanj 99 odstotkov vseh obdelovalnih površin. Preostalih 500–600 vrst z vso svojo pestrostjo zavzema manj kot 1 odstotek celotne obdelovalne površine.
Kontinent, kjer raste največ kulturnih rastlin, je Azija, ki predstavlja približno 700 od 1000 obravnavanih vrst, torej približno 70 odstotkov vsega kulturnega rastlinstva. Novi svet predstavlja približno 17 odstotkov. Avstralija pred prihodom Evropejcev ni poznala kulturnih rastlin in šele v zadnjem stoletju se njena drevesa evkaliptusa in akacije začnejo široko uporabljati v kulturi tropskih in subtropskih predelov sveta.
Znotraj celin ločimo naslednjih sedem glavnih geografskih središč izvora kulturnih rastlin.
1. Južnoazijsko tropsko središče, ki vključuje ozemlje tropske Indije, Indokine, južne tropske Kitajske in otoke jugovzhodne Azije...
2. Vzhodnoazijsko središče vključuje zmerne in subtropske dele osrednje in vzhodne Kitajske, večji del Tajvana, Korejo in Japonsko ...
3. Zahodnoazijsko središče. To vključuje ozemlja gorate Male Azije (Anatolije), Irana, Afganistana, Srednje Azije in severozahodne Indije ...
4. Sredozemsko središče vključuje države, ki ležijo ob obalah Sredozemskega morja...
5. Znotraj afriške celine kot samostojno geografsko središče izstopa majhna Abesinija. Tu meji tudi nekoliko svojevrstno gorsko arabsko (Jemensko) ognjišče ...
6. Na obsežnem ozemlju Severne Amerike izstopa predvsem srednjeameriško geografsko središče, vključno z južno Mehiko ...
7. Andsko središče v Južni Ameriki, omejeno na del Andskega grebena ...
... Kot je razvidno, so glavna geografska središča začetnega vnosa v kulturo večine kulturnih rastlin povezana ne le s florističnimi regijami, za katere je značilna bogata flora, temveč tudi s starodavnimi civilizacijami. Pravzaprav identificiranih sedem velikih središč ustreza lokalizaciji najstarejših kmetijskih kultur. Južnoazijsko tropsko središče je povezano z visoko starodavno indijsko in indokitajsko kulturo. Najnovejša izkopavanja so pokazala globoko antiko te kulture, sočasno s bližnjeazijsko. Vzhodnoazijsko središče je povezano s staro kitajsko kulturo. Jugozahodna Azija s staro kulturo Irana, Male Azije, Sirije in Palestine. Že nekaj tisočletij pred našim štetjem so bile v Sredozemlju koncentrirane etruščanske, helenske in egipčanske kulture, ki segajo približno 6 tisoč let nazaj. Razmeroma primitivna abesinska kultura ima globoke korenine, verjetno sočasne s staroegipčansko kulturo in morda celo pred njo. Srednjeameriško središče je znotraj Novega sveta povezano z veliko majevsko kulturo, ki je pred Kolumbom dosegla velikanske uspehe v znanosti in umetnosti. Andsko središče je povezano z izjemnimi predinkovskimi in inkovskimi civilizacijami.«
V enem od svojih predavanj je Nikolaj Ivanovič opozoril na razliko med domačo metodo: " Posebna značilnost Naše raziskave so uvedba tako imenovane diferencialne botanično-geografske metode, saj nas v zvezi s kulturnimi rastlinami ne zanimajo le areali vrst in rodov, temveč predvsem sestavne vrste, sorte in rase. V to smer so šli sovjetski raziskovalci sami. Velika odkritja, ki so doletela sovjetsko znanost, so posledica prav nedotaknjene narave tega področja.«
Ko je ocenil doktrino »centrov izvora kulturnih rastlin«, je Vavilov ne brez ponosa dejal, da je prevzel težko nalogo mobilizacije rastlinskih virov ves svet.
Žlahtnjenje rastlin
Selekcija je veda o ustvarjanju novih in izboljšanju obstoječih pasem živali, sort rastlin in sevov mikroorganizmov.
Selekcija temelji na metodah, kot sta hibridizacija in selekcija. Teoretične osnove selekcija je genetika.
Pasme, sorte, sorte so umetno ustvarjene človeške populacije organizmov z dedno določenimi lastnostmi: produktivnostjo, morfološkimi, fiziološkimi lastnostmi.
Pionir pri razvoju znanstvenih temeljev rejskega dela je bil N.I. Vavilov in njegovi učenci. N.I. Vavilov je menil, da selekcija temelji na prava izbira za delo prvotnih posameznikov, njihovo genetsko raznolikost in vpliv okolju o manifestaciji dednih značilnosti med hibridizacijo teh posameznikov.
Za uspešno deložlahtnitelj potrebuje sortno raznolikost izvornega materiala; za to je N.I. Vavilov zbral zbirko sort kulturnih rastlin in njihovih divjih prednikov z vsega sveta. Do leta 1940 je imel Vsezvezni inštitut za rastlinstvo 300 tisoč vzorcev.
V iskanju izvornega materiala za pridobivanje novih rastlinskih hibridov je N.I. Vavilov v 20. in 30. letih prejšnjega stoletja organiziral. XX stoletje desetine odprav po vsem svetu. Med temi ekspedicijami so N.I. Vavilov in njegovi učenci zbrali več kot 1500 vrst gojenih rastlin in ogromno število njihovih sort. analiziranje zbrano gradivo, N.I. Vavilov je opozoril, da je na nekaterih območjih zelo velika raznolikost sort določenih vrst gojenih rastlin, medtem ko na drugih območjih te raznolikosti ni.
Središča izvora kulturnih rastlin
N.I. Vavilov je predlagal, da je območje največje genetske raznolikosti katere koli vrste gojene rastline središče njenega izvora in udomačitve. Skupno je N.I. Vavilov ustanovil 8 centrov starodavnega kmetijstva, kjer so ljudje najprej začeli gojiti divje rastlinske vrste.
1. Indijsko (južnoazijsko) središče vključuje polotok Hindustan, južno Kitajsko in jugovzhodno Azijo. To središče je rojstni kraj riža, citrusov, kumar, jajčevcev, sladkornega trsa in številnih drugih vrst kulturnih rastlin.
2. Kitajsko (vzhodnoazijsko) središče vključuje osrednjo in vzhodno Kitajsko, Korejo in Japonsko. V tem središču so ljudje gojili proso, sojo, ajdo, redkev, češnje, slive in jablane.
3. Jugozahodnoazijski center zajema države Male Azije, Srednje Azije, Iran, Afganistan, severozahodno Indijo. To je rojstni kraj mehkih sort pšenice, rži, stročnic (grah, fižol), lanu, konoplje, česna in grozdja.
5. Sredozemsko središče vključuje evropske, afriške in azijske države, ki se nahajajo ob obali Sredozemskega morja. To je domovina zelja, oljk, peteršilja, sladkorne pese in detelje.
6. Abesinsko središče se nahaja na relativno majhnem območju sodobne Etiopije in na južni obali Arabskega polotoka. To središče je rojstni kraj trde pšenice, sirka, banan in kave. Očitno je od vseh središč starodavnega kmetijstva abesinsko središče najstarejše.
7. Srednjeameriško središče je Mehika, Karibsko otočje in del držav Srednje Amerike. Tukaj je rojstni kraj koruze, buč, bombaža, tobaka in rdeče paprike.
8. Južnoameriški center pokriva zahodno obalo Južne Amerike. To je rojstni kraj krompirja, ananasa, kina, paradižnika in fižola.
Vsa ta središča sovpadajo s kraji obstoja velikih civilizacij antike - starega Egipta, Kitajske, Japonske, Stara Grčija, Rim, države Majev in Aztekov.
Središča izvora kulturnih rastlin
|
Središča izvora |
Lokacija |
Gojene rastline |
|
1. Južnoazijski tropski 2. vzhodnoazijski 3. Jugozahodna Azija 4. Sredozemlje 5. Abesinski 6. Srednjeameriški 7. Južnoameriški |
Tropska Indija, Indokina, otoki jugovzhodne Azije Srednja in vzhodna Kitajska, Japonska, Koreja, Tajvan Mala Azija, Srednja Azija, Iran, Afganistan, Jugozahodna Indija Države ob Sredozemskem morju Abesinska afriško višavje Južna Mehika Zahodna obala Južne Amerike |
riž , sladkorni trs, citrusi, jajčevci itd. (50 % gojenih rastlin) Soja, proso, ajda, sadje in zelenjavni pridelki-- slive, češnje itd. (20% kulturnih rastlin) Pšenica, rž, stročnice, lan, konoplja, repa, česen, grozdje itd. (14 % kulturnih rastlin) Zelje, sladkorna pesa, oljke, detelja (11 % kulturnih rastlin) Trda pšenica, ječmen, kavno drevo, banane, sirek Koruza, kakav, buča, tobak, bombaž Krompir, paradižnik, ananas, cinchona. |
9. Osnovne metode žlahtnjenja rastlin
1. Masovna selekcija za navzkrižno oprašene rastline (rž, koruza, sončnice). Rezultati selekcije so nestabilni zaradi naključnega navzkrižnega opraševanja.
2. Individualni izbor za samoprašne rastline (pšenica, ječmen, grah). Potomci enega posameznika so homozigotni in se imenujejo čista linija.
3. Parjenje v sorodstvu (inbriding) se uporablja za samoopraševanje navzkrižno oprašenih rastlin (na primer za pridobivanje linij koruze). Parjenje v sorodstvu vodi v "depresijo", saj recesivni neugodni geni postanejo homozigotni!
Aa x Aa, AA + 2Aa + aa
4. Heteroza ("življenjska sila") je pojav, pri katerem so hibridni posamezniki po svojih lastnostih bistveno boljši od starševskih oblik (povečanje pridelka do 30%).
Faze pridobivanja heterotičnih rastlin
1. Izbor rastlin, ki dajejo največji učinek heteroza;
2. Ohranjanje linij s parjenjem v sorodstvu;
3. Pridobivanje semen kot posledica križanja dveh samooplodnih linij.
Dve glavni hipotezi pojasnjujeta učinek heteroze:
Dominantna hipoteza - heteroza je odvisna od števila dominantnih genov v homozigotnem ali heterozigotnem stanju: več kot je parov genov, ki so dominantni geni, večji je učinek heteroze.
Hipoteza overdominance - heterozigotno stanje za enega ali več parov genov daje hibridu superiornost nad starševskimi oblikami (overdominance).
Za pridobivanje novih sort se uporablja navzkrižno opraševanje samoopraševalcev.
Navzkrižno opraševanje samoopraševalcev omogoča združevanje lastnosti različnih sort.
6. Poliploidija. Poliploidi so rastline, ki imajo večkratno povečanje števila kromosomov od haploidnega. Pri rastlinah imajo poliploidi večjo maso vegetativnih organov ter večje plodove in semena.
Naravni poliploidi so pšenica, krompir itd., vzgojene so sorte poliploidne ajde in sladkorne pese.
Klasičen način pridobivanja poliploidov je tretiranje sadik s kolhicinom. Kolhicin uniči vreteno in število kromosomov v celici se podvoji.
7. Eksperimentalna mutageneza temelji na odkrivanju učinkov različnih sevanj na nastanek mutacij in uporabi kemičnih mutagenov.
8. Oddaljena hibridizacija - križanje rastlin, povezanih z različne vrste. Toda oddaljeni hibridi so običajno sterilni, saj je njihova mejoza motena.
Leta 1924 je sovjetski znanstvenik G. D. Karpečenko dobil ploden medgenerični hibrid. Križal je redkvico (2n = 18 kromosomov redkvice) in zelje (2n = 18 kromosomov ohrovta). Hibrid ima 2n = 18 kromosomov: 9 redkih in 9 kapusnic, vendar je sterilen in ne tvori semen.
Z uporabo kolhicina je G. D. Karpechenko med mejozo dobil poliploid, ki je vseboval 36 kromosomov, redke (9 + 9) kromosome so konjugirali z redkimi, zelje (9 + 9) z zeljem; Plodnost je bila obnovljena.
Na ta način so bili naknadno pridobljeni pšenično-rženi hibridi (tritikala), pšenično-pšenični hibridi itd.
9. Uporaba somatskih mutacij.
Z uporabo vegetativno razmnoževanje možno je ohraniti koristno somatsko mutacijo. Poleg tega se le z vegetativnim razmnoževanjem ohranijo lastnosti številnih sort sadja in jagodičja.
10 . Tehnološka shema za pridobivanje krompirjevega koncentrata
Poenostavljeno tehnološka shema pridobivanje krompirjevega koncentrata znanstveniki iz republiškega enotno podjetje"Znanstveno in praktično središče Nacionalna akademija Znanosti Belorusije za hrano" (patent Republike Belorusije za izum št. 15570, IPC (2006.01): A23L2/385; avtorji izuma: Z. Lokis, V. Litvyak, T. Tananaiko, D. Khlimankov, A. Pushkar, L. Sergeenko; prijavitelj in imetnik patenta: zgoraj omenjeni RUP).
Predlagana metoda za proizvodnjo krompirjevega koncentrata vključuje več stopenj: pripravo krompirjevih surovin, ki uporabljajo svež krompir in (ali) benigne suhe in pire krompirjeve odpadke; njegova toplotna in kasnejša dvostopenjska obdelava z amilolitičnimi encimi; ločevanje nastale oborine s filtracijo; koncentracija filtrata z uparjenjem; njegovo zakisanje z enim ali več organske kisline; naknadno kontrolo temperature.
Po termostatiranju dobljenemu koncentratu v določeni količini dodamo vodne in (ali) vodno-alkoholne poparke aromatičnih rastlin do končne vsebnosti suhe snovi 70±2%. Paleta teh rastlin je široka: kumina, škrlatna iglavka, zdravilni izop, koriander, sladka detelja, origano, smilj, balzamična vrtnica, poprova meta, pehtranov pelin in druge.
Praktično delo št. 3
Gojene rastline. Središča izvora kulturnih rastlin
Teoretični del
Glavna središča izvora kulturnih rastlin
(po N.I. Vavilovu)
kitajsko-japonski. Svetovna rastlinska pridelava dolguje izvor mnogih gojenih vrst vzhodni Aziji. Med njimi so riž, večvrstni in neoluščen ječmen, proso, čumiza, neoluščen oves, fižol, soja, redkev, številne vrste jablan, hrušk in čebule, marelice, zelo dragocene vrste slive, orientalski kaki, morda pomaranča, murva, kitajski sladkorni trs, čajevec, kratko rezani bombaž.
indonezijsko-indokinski. Je središče številnih kulturnih rastlin – nekaterih vrst riža, banan, kruhovo sadje, kokosove in sladkorne palme, sladkorni trs, jam, manilsko konopljo, največje in najvišje vrste bambusa itd.
avstralski. Flora Avstralije je svetu dala najhitreje rastoče lesnate rastline - evkaliptus in akacijo. 9 so jih identificirali tudi tukaj divje vrste bombaž, 21 vrst divjega tobaka in več vrst riža. Na splošno je flora te celine revna v divjini užitne rastline, še posebej s sočnim sadjem. Trenutno rastlinska pridelava v Avstraliji skoraj v celoti uporablja pridelke tujega izvora.
Hindustan. Polotok Hindustan je bil zelo pomemben za razvoj rastlinske pridelave v starem Egiptu, Sumerju in Asiriji. To je domovina navadne pšenice, indijske podvrste riža, nekaterih vrst fižola, jajčevcev, kumar, jute, sladkornega trsa, indijske konoplje itd. V gorskih gozdovih Himalaje so pogoste divje vrste jablan, čajevec in banana. Indo-Gangska nižina je ogromna plantaža kulturnih rastlin svetovnega pomena - riž, sladkorni trs, juta, arašidi, tobak, čaj, kava, banane, ananas, kokosova palma, oljni lan itd. Planota Deccan je znana po gojenju pomaranče in limone.
srednjeazijski. Na ozemlju centra - od Perzijskega zaliva, polotoka Hindustan in Himalaje na jugu do Kaspijskega in Aralskega morja, zelo malo. Še posebej pomemben je Balhaš na severu, vključno s Turansko nižino sadno drevje. Marelice pri nas gojijo že od antičnih časov, oreh, pistacija, loks, mandlji, granatno jabolko, fige, breskve, grozdje, divje vrste jablan. Tu so vzniknile tudi nekatere sorte pšenice, čebule, primarne vrste korenja in drobnosemenske oblike stročnic (grah, leča, fižol). Starodavni prebivalci Sogdiane (sodobni Tadžikistan) so razvili sorte marelic in grozdja z visoko vsebnostjo sladkorja. Divja marelica še vedno raste v izobilju v gorah Srednje Azije. Sorte melon, vzrejenih v Srednji Aziji, so najboljše na svetu, zlasti melone Chardzhou, ki ostanejo suspendirane skozi vse leto.
Izvor kulturnih rastlin po Žukovskem
Skoraj azijski. Središče vključuje Zakavkazje, Malo Azijo (razen obale), zgodovinsko regijo Zahodne Azije, Palestino in Arabski polotok. Od tod izvirajo pšenica, dvoredni ječmen, oves, primarni posevek graha, gojene oblike lanu in pora, nekatere vrste lucerne in melone. To je primarni center datljeva palma s, domovina kutine, češnjeve slive, češplje, češnje in drena. Nikjer na svetu ni takšnega števila divjih vrst pšenice. V Zakavkazju je bil zaključen proces nastanka gojene rži iz poljskih plevelov, ki še vedno zajedajo posevke pšenice. Ker se pšenica premika proti severu, zimska rž, kot bolj prezimno odporna in nezahtevna rastlina, je postala čista kultura.
Sredozemlje. To središče obsega ozemlje Španije, Italije, Jugoslavije, Grčije in celotno severno obalo Afrike. Zahodno in vzhodno Sredozemlje - domovina divje grozdje in primarno središče svoje kulture. Tu so se razvile pšenica, stročnice, lan, oves (v naravi v Španiji v peščena tla Ohranjen je oves Avena strigosa s stabilno imunostjo na glivične bolezni). V Sredozemlju so začeli gojiti volčji bob, lan in deteljo. Tipičen element flora je postala oljčno drevo, ki je postala kultura v stari Palestini in Egiptu.
Afriški. Zanj je značilna raznolikost naravne razmere od vlažnih zimzelenih gozdov do savan in puščav. V rastlinjaku so sprva uporabljali le lokalne vrste, nato pa tiste, ki so jih prinesli iz Amerike in Azije. Afrika je rojstni kraj vseh vrst lubenic, središče pridelave riža in prosa, jamsa, nekaterih vrst kave, oljnih in datljevih palm, bombaža in drugih kulturnih rastlin. Izvor jedilne buče kulebase, ki jo gojijo povsod po Afriki, v divjini pa neznane, postavlja vprašanja. Posebno vlogo pri razvoju pšenice, ječmena in drugih žitnih rastlin ima Etiopija, na ozemlju katere ni bilo njihovih divjih prednikov. Vse so si sposodili kmetje, že obdelani iz drugih središč.
evropsko-sibirsko. Pokriva celotno ozemlje Evrope, razen Iberskega polotoka, Britanski otoki in območjih tundre, v Aziji doseže j. Baikal. Z njim je povezan nastanek posevkov sladkorne pese, rdeče in bele detelje ter severne, rumene in modre lucerne. Glavni pomen centra je v tem, da so tu gojili evropske in sibirske jablane, hruške, češnje, gozdno vinsko trto, robide, jagode, ribez in kosmulje, katerih divji sorodniki so še vedno pogosti v domačih gozdovih.
srednjeameriški. Zavzema ozemlje Severne Amerike, ki ga omejujejo severne meje Mehike, Kalifornije in Panamske prevlake. V starodavni Mehiki se je razvila intenzivna pridelava poljščin, pri čemer sta bili glavni prehranski poljščini koruza in nekatere vrste fižola. Tu so gojili tudi bučo, sladki krompir, kakav, poper, sončnico, topinambur, šah in agavo. Danes se v središču nahajajo divje vrste krompirja.
južnoameriški. Njegovo glavno ozemlje je skoncentrirano v gorski sistem Andi z bogato vulkansko prstjo. Andi so rojstni kraj starodavnih indijskih vrst krompirja in različne vrste paradižnik, arašidi, melona, cinchona, ananas, kavčuk hevea, čilska jagoda itd. V stari Araucaniji so gojili krompir (Solarium tuberosum), ki verjetno izvira z otoka Chiloe. Ne za perujski ne za čilski krompir ni znano, da obstajata v naravi in njun izvor ni znan. IN Južna Amerika Nastala je kultura bombaža z dolgimi rezami. Tukaj je veliko divje vrste tobak
severnoameriški. Njeno ozemlje sovpada z ozemljem ZDA. Zanimiva je predvsem kot središče veliko število vrste divjega grozdja, od katerih so mnoge odporne na filoksero in glivične bolezni. Center je dom več kot 50 divjim rastlinam zelnate vrste gojili so sončnice in prav toliko vrst volčjega boba, približno 15 vrst sliv, debeloplodne brusnice in grmaste borovnice, katerih prvi nasadi so se pred kratkim pojavili v Belorusiji.
Problem izvora kulturnih rastlin je precej zapleten, saj včasih ni mogoče ugotoviti njihove domovine in divjih prednikov. Gojena rastlina pogosto zavzema velike površine in je velikega pomena v rastlinski pridelavi ne v središču pridelave, ampak daleč zunaj njenih meja. V tem primeru govorijo o sekundarnih središčih gojenih rastlin. Za rž iz Zakavkazja in čilski krompir je to zmerni pas Evrazije. Arašide iz severne Argentine zdaj gojijo v tropski Afriki. Mandžurijski izvor soje v ZDA zavzema površino približno 20 milijonov hektarjev. Perujski bombaž z dolgimi rezanci je prevzel vodilno mesto v pridelavi egipčanskih pridelkov.
Kot ugotavlja A.I. Kuptsov (1975), so gojene rastline mlada skupina vrst, ki so močno izpodrinile divjo floro na Zemlji. Med njimi so trije "glavni kruhi človeštva" (riž, pšenica in koruza) in sekundarni krušne rastline(ječmen, oves, rž, proso, sirek). Velike površine zasedajo rastline, ki vsebujejo škrob (krompir v državah z zmerno podnebje, sladki krompir, jam, taro itd. v južnejših regijah).
Razširjene so stročnice (fižol, grah, leča itd.) in rastline, ki vsebujejo sladkor (sladkorna pesa in sladkorni trs). Vlaknate rastline (bombaž, lan, konoplja, juta, kenaf itd.) zagotavljajo človeku oblačila in tehnične tkanine. Prehrana sodobnega človeka je nepredstavljiva brez jedi, pripravljenih iz sadja, jagodičja, začinjenih, aromatičnih in toničnih rastlin, ki so prav tako zelo razširjene. Vloga rastlinskih virov kavčuka, zdravil, taninov, plute itd. v vsakdanjem življenju in industriji je velika. Sodobna živinoreja temelji na gojenju krmnih rastlin.
Gojene rastline se razvijajo pod nadzorom človeka, katerega žlahtniteljsko delo vodi k nastanku novih sort.
Raziskave N. I. Vavilova o središčih izvora kulturnih rastlin so imele velika vrednost ugotoviti kraje udomačitve prvih živali. Po S. N. Bogolyubsky (1959) je verjetno prišlo do udomačitve domačih živali na različne načine: naravno zbliževanje med človekom in živaljo, prisilna udomačitev mladih in nato odraslih osebkov.
O času in kraju udomačitve prvih živali sodijo predvsem po izkopaninah prvotnih človeških naselij. V mezolitiku je bil udomačen pes, v neolitiku - prašič, ovca, koza in govedo, kasneje pa konj. Domnevna središča izvora domačih živali so določena z območja njihovih verjetnih divjih sorodnikov. Vendar pa vprašanje divjih prednikov domačih živali ni povsem jasno. Domneva se, da so bili divji predniki goveda aurochs, ovce - divje ovce, pogoste na otokih Korzika in Sardinija, v zahodni, srednji in srednji Aziji, koze - rogate in bezoarske koze, konji - Przewalski konj in tarpan, domača kamela (Bactrian) -divje kamele (haptagai), lame in alpake - gvanako, domača gos - siva gos itd.
Kraje izvora in udomačitve tistih živali, katerih območja prednikov so bila majhna, kot je jak, je zlahka ugotoviti. Za živali, kot so psi, prašiči in govedo, katerih divji predniki so bili razširjeni v Evraziji in Afriki, je težko določiti domnevna središča izvora. Verjetno sta bila prva središča izvora domačih živali Bližnji in prednji vzhod, nato pa območja starodavnih kultur v porečjih. Nil, Tigris, Evfrat, Ganges, Ind, Amu Darja, Rumena reka, v zgornjem toku Jeniseja, kjer se je prvič pojavilo poljedelstvo.
Proces udomačitve divjih živali se še ni končal. Trenutno so sika jeleni, polarne lisice, sobolji, lisice, nutrije, jeleni, losi itd. v prehodni fazi iz divjih v domače živali. v tem primeru vzpostavitev središč njihove udomačitve ne predstavlja posebnih težav: udomačitev teh živali se praviloma izvaja na območjih njihove sodobne distribucije.
Praktični del
1. Na konturno karto postavite središča izvora kulturnih rastlin po Vavilovu in Žukovskemu) (glej slike).
2. Analitika: na kratko primerjalne značilnosti centri – poljubno .
3. Opiši dve kulturni rastlini (glej načrt).
Primarni centri po Žukovskem:
1 – kitajsko-japonski 7 – sredozemski
2 – indonezijski- 8 – afriški
Indokitajska 9 – evropsko-sibirska
3 – avstralski 10 – srednjeameriški
4 – Hindustan 11 – Južnoameriški
5 – srednjeazijski 12 – severnoameriški
6 – Zahodna Azija
Povezane informacije.