Podstawy teoretyczne hodowli nowych odmian winogron – krzyżowanie roślin winogronowych. Jak krzyżować rośliny w domu? Jak krzyżowanie roślin

W kuchni wycieka woda, zatkany odpływ w łazience, trzeba zamontować toaletę, umywalkę i nie tylko? Wszystkie te kwestie wymagają pilnych rozwiązań. Profesjonalne usługi hydrauliczne, które Ci pomogą! Dzwonienie do hydraulika w domu w Moskwie z naszej firmy oznacza uzyskanie wysokiej jakości usług hydraulicznych w przystępnej cenie i na czas.

Nie wiesz, jak wezwać hydraulika do domu? Zadzwoń do nas! Hydraulik na wezwanie przyjdzie do Ciebie za 30 minut za darmo. Zostaw prośbę i poczekaj na hydraulika.

Jak rozwiązać problemy z hydrauliką?

Istnieją trzy możliwości rozwiązania problemu hydraulicznego: zrób to sam, skontaktuj się z urzędem mieszkaniowym lub zadzwoń do hydraulika w miejscu zamieszkania z naszej firmy. Pierwsza to oczywiście najbardziej budżetowa opcja. Ale wymaga zrozumienia tego obszaru, posiadania wolnego czasu, a także dostępności specjalnych narzędzi i części zamiennych. Druga opcja wiąże się z wieloma niedogodnościami. Pracownik komunalny może przyjść do Ciebie tylko w godzinach pracy, które mogą nie pokrywać się z Twoimi. A jeśli masz wydarzenie siły wyższej wieczorem, w nocy, w weekend lub święto? Na przykład, czy pękła rura odpływowa, zapchany kanał ściekowy, spłuczka w toalecie nie działa i nie tylko? Jest wyjście - skontaktuj się z nami i zamów pilnie usługi hydrauliczne! Pracujemy przez całą dobę, bez przerw i weekendów, a w niedługim czasie nasz specjalista będzie pod Twoimi drzwiami. Usługi hydrauliczne są świadczone przy ścisłym przestrzeganiu odpowiedniej dokumentacji regulacyjnej. Wezwanie hydraulika do domu w Moskwie z gwarancją na wykonaną pracę. Pilna naprawa, montaż i demontaż instalacji wodno-kanalizacyjnych od liderów rynku!

Jesteśmy zespołem profesjonalistów, od wielu lat działamy na rynku usług hydraulicznych. Nasza kadra to wykwalifikowani specjaliści, którzy doskonale rozumieją zarówno systemy wodno-kanalizacyjne, jak i instalacje wodno-kanalizacyjne najnowszej generacji. Nasi mistrzowie są wyposażeni we wszystko, co niezbędne, co pozwala im zapewnić szybką obsługę, diagnostykę i naprawę sprzętu hydraulicznego. Nasza moskiewska służba ratownicza hydraulików szybko Cię odwiedza i skutecznie rozwiązuje problemy hydrauliczne przez całą dobę.

Świadczymy usługi hydrauliczne nie tylko właścicielom apartamentowców, ale także właścicielom sektora prywatnego. Aranżacja autonomicznego systemu grzewczego to także nasz profil. Biorąc pod uwagę indywidualne cechy konstrukcji, jesteśmy gotowi zaproponować różne rozwiązania problemu racjonalnego ogrzewania mieszkań.

Oferowane przez nas usługi:

układanie / wymiana / czyszczenie rur kanalizacyjnych;
montaż podgrzewacza wody, kotła i grzejników;
instalacja systemu filtrującego i sprzętu pompującego;
okablowanie rur plastikowych i metalowo-plastikowych;
wymiana syfonu, filtrów dokładnych lub gruboziarnistych;
instalacja liczników ciepłej i zimnej wody;
podłączenie sprzętu AGD do sieci wodociągowej i kanalizacyjnej;
demontaż sprzętu hydraulicznego i nie tylko.

Usługi hydrauliczne od nas - najlepsze rozwiązanie dla Ciebie!

Usługi hydrauliczne – praca profesjonalistów

Wszelkie prace hydrauliczne wymagają profesjonalnego podejścia. Jak pokazuje praktyka, działania amatorskie mogą tylko pogorszyć sytuację. Nie jest konieczne samodzielne wyposażenie np. podgrzewacza wody. Montujemy kotły i kotły zgodnie z zasadami bezpieczeństwa i eksploatacji tego sprzętu.

Potrzebujesz przeprowadzić okablowanie kolektora polipropylenowych rur wodociągowych lub wymienić akumulator w szczycie sezonu grzewczego? Nie ma problemu, zadzwoń do nas! Za pomocą zamrażarki rurowej szybko i sprawnie, bez spuszczania wody, wykonamy wszystkie prace.

Instalujemy również wanny z hydromasażem i jacuzzi. Czynności te zwykle wiążą się z demontażem, podłączeniem do kanalizacji i wodociągu. Nasi doświadczeni rzemieślnicy, uwzględniając wiedzę, nowe technologie i nowoczesne narzędzia, zawsze znajdą najbardziej praktyczne rozwiązanie dla Twojej sytuacji. Pojawienie się blokady w rurociągu jest powodem wezwania hydraulika do domu.

5 powodów, dla których warto nas wybrać:

świadczymy pełen zakres usług hydraulicznych;
zagwarantować jakość i wydajność pracy;
wypełniać nasze zobowiązania;
wystawiać gwarancję i sprawozdawczość dokumentową;
Do każdego zamówienia podchodzimy indywidualnie.

Zwykle krzyżowanie odbywa się w ramach roślin tego samego rodzaju, ale czasami krzyżuje się również rośliny różnych rodzajów. Celem takiej pracy jest utrwalenie i pomnożenie korzystnych cech oraz pozbycie się cech niekorzystnych. Krzyżowanie odbywa się w sterylnych warunkach, gdzie można w pełni kontrolować i zapobiegać samozapyleniu roślin. Podczas krzyżowania z żeńskiej rośliny usuwa się płatki i pręciki (części męskie), resztę przykrywa się papierową czapką, folią lub bardzo drobną siatką - wszystko to jest konieczne, aby zapobiec samozapyleniu. Kiedy słupek (narząd żeński) staje się lepki, pyłek z rośliny męskiej nakłada się na niego za pomocą pędzla. Następnie kwiat ponownie przykrywa się czapką i czeka, aż nasiona dojrzeją. Dojrzałe nasiona są zbierane i wysiewane. Uzyskanie nowego zakładu i wprowadzenie go na rynek zajmuje czasem około 15 lat. Po skrzyżowaniu dwóch roślin i uzyskaniu nowej, tak zwanej hybrydy, należy wyhodować i zapylać najlepsze okazy nowej generacji, aby upewnić się, że pożądane cechy zostaną utrwalone. Rośliny są następnie uprawiane w kilku różnych miejscach, aby sprawdzić, jak sprawują się w ogrodach w różnych klimatach. Elena Mądra

W czasach Goethego, jak wspominał sam Goethe, w Karlsbadzie – nie patrz na mapę, teraz to Karlowe Wary – na wodach według Linneusza urlopowicze lubili identyfikować rośliny w bukietach. Te bukiety wód mineralnych (wodorowęglan-siarczan-chlorek-sodowy - ku uwadze zgromadzonych w Karlowych Warach) codziennie dostarczała piękna młoda ogrodniczka, która wzbudza wzmożone zainteresowanie bladych, samotnych dam.

Prawidłowe zdefiniowanie każdej rośliny było sprawą honoru i sukcesu ogrodnika, który za niewielką opłatą zachęcał do niewinnych hobby botanicznych. Trudno powiedzieć dlaczego – z zazdrości o ogrodnika, czy o Linneusza, ale poeta poważnie nie zgadzał się z Linneuszem w zasadach taksonomii roślin. Linneusz, jak wiadomo, szukał różnic w roślinach, a Goethe zaczął szukać cech wspólnych i tym, trzeba powiedzieć, zrobił pierwszy krok w kierunku usystematyzowania genetycznego roślin.

Można było zrozumieć fascynację kobiet botaniką: system Linneusza był zadziwiająco prosty i zrozumiały. To nie jest „Klucz do wyższych roślin europejskiej części ZSRR” Stankowa-Talijewa na ponad tysiącu stron, który prowadzi studentów do stanu przed zawałem.

Linneusz, który przez długi czas nie lubił arytmetyki, położył ją jednak, można by rzec, u podstaw swojego systemu. Podzielił rośliny na 24 klasy, z których 13 wyróżniało się liczbą pręcików. Rośliny z jednym pręcikiem w każdym kwiatku są umieszczane w pierwszej klasie, z dwoma - w drugiej i tak dalej aż do klasy dziesiątej, która obejmuje rośliny z dziesięcioma pręcikami. Klasa 11 obejmowała rośliny z 11-20 pręcikami, 20 lub więcej pręcików w kwiatku, które należą do 12 i 13 klasy. Te dwie klasy wyróżniał poziom położenia podstawy pręcików względem miejsca przyczepienia słupka. Rośliny klasy 14 i 15 mają pręciki o nierównej długości. W kwiatach klas 15-20 pręciki roślin są zrośnięte ze sobą lub słupkiem. W klasie 21 umieszczono rośliny jednopienne, częściowo pręgowane, częściowo płodne (słupkowe). Klasa 22 obejmuje rośliny dwupienne, które na niektórych roślinach rozwijają tylko pręciki, a na innych tylko kwiaty płodne. Klasa 23 obejmowała rośliny z chaotycznym rozrzuceniem kwiatów męskich i żeńskich (w tym czasami stawowych) na roślinie. W 24 klasie połączono rośliny „kryptogamiczne” – wszystkie rośliny bezkwiatowe, począwszy od paproci, a skończywszy na algach. Te ostatnie nazywane są „zagadkami”, ponieważ botanicy nie wiedzieli, jak się rozmnażają. Teraz biolodzy znają ich organizację i rozmnażanie lepiej niż rośliny kwitnące.

Linneusz przypisał 20 z 23 klas do spiętych kwiatów biseksualnych. To właśnie ich uważał za regułę w królestwie roślinnym, resztę - ciekawy wyjątek. Wydaje się to logiczne, wygodniejsze dla roślin - w pobliżu pręciki i słupki, co oznacza małżeństwo bez zarzutu; wynik miłości - owoce i nasiona pojawiają się w wyniku samozapylenia, zaszyfrowane przez biologów łacińskim słowem autogamia.

Już po Linneuszu stało się jasne, że niektóre rośliny mają tylko pozornie biseksualne kwiaty. Chociaż w pobliżu kwiatów mają pręciki i słupki, komórki pyłku w pylnikach są słabo rozwinięte, a cała roślina to eunuch-eunuch - to obrzydliwe. Inne kwiaty nie mogą same się zapłodnić, ale ich pyłek jest w stanie wydać potomstwo, gdy zostanie zapylany przez słupki obcych roślin.

Ponieważ od niepamiętnych czasów botanicy zwykli nazywać wszystko łacińskimi nazwami, całość pręcików kwiatu nazywali androecium, a skupisko słupków (lub po prostu słupek) - gynoecium. Ponieważ jednak żaden naukowiec nie poprzestanie na tym, co już zostało osiągnięte, botanicy dalej, w zależności od budowy kwiatów, podzielili je na dwupłciowe (zawierają androecium i gynoecium) i jednopłciowe (zawierają androecium lub gynoecium). Jeśli na tej samej roślinie kwitną kwiaty męskie i żeńskie, nazywa się je jednopiennymi (kukurydza), a jeśli na różnych - dwupiennych (konopie). W gatunkach poligamicznych na jednej roślinie występują kwiaty biseksualne i jednopłciowe (melon, słonecznik). Jednak najwyraźniej, wbrew naukowcom botanicznym, natura czasami odsłania ich dociekliwemu oku wszelkie formy przejścia od jednego płciowego typu kwiatu i rośliny do drugiego, aż do kwiatów jałowych, całkowicie pozbawionych pręcików i z niedorozwiniętymi słupkami.

Bardzo dokuczliwa dla ogrodników chwastownik ma dziesięć pręcików w dwóch pięcioczłonowych okółkach, z których zwykle 5 wewnętrznych, z dodatkiem tych z zewnętrznego okółka, jest pomarszczonych i pozbawionych pyłku. Główki kwiatowe zaskórników (Poterium polygamum) zawierają oprócz kwiatów czysto płodnych i czysto życiowych również prawdziwe kwiaty biseksualne. Reprezentują wszystkie przykłady przejścia od prawdziwych biseksualistów do kwiatów czysto matczynego typu. Nawiasem mówiąc, ten rodzaj botaniczny jest wyjątkowy wśród Rosaceae ze względu na skłonność do zapylania przez wiatr.

Niezwykle zróżnicowany jest również stopień izolacji wśród fałszywie biseksualnych, płodnych i prężnych kwiatów. Oset, szparag, persimmon, winogrona, niektóre świerzb, skalnica, waleriana mają kwiaty, które na pierwszy rzut oka są biseksualne. Słupki są w nich dobrze rozwinięte, widoczne są również pręciki, w których pylnikach może występować pyłek lub nie. W tym drugim przypadku są to fałszywe kwiaty biseksualne. Co robić, aw naturze znajduje się „fałszywy Dmitrij”. To samo można powiedzieć o niektórych kwiatach w gronach kasztanów i niektórych gatunków szczawiu, a także o kwiatach w środku koszy podbiału i nagietka, które wyglądają jak prawdziwe kwiaty biseksualne, ale których jajniki nie nie podawać kiełkujących nasion, ponieważ piętno nie jest w stanie przejść przez siebie łagiewek pyłkowych.

W pędzlach jawora (jednego z rodzajów klonu) można zauważyć wszystkie możliwe przejścia od fałszywie biseksualnych kwiatów pręcikowych z dobrze rozwiniętymi dużymi jajnikami do tych, w których słupki są słabo rozwinięte lub całkowicie nieobecne. Przejścia od prawdziwych biseksualnych kwiatów do jałowych kwiatów można znaleźć w kilku gatunkach hiacyntów stepowych.

Znane są również gatunki trzydomowe: w nich niektóre rośliny rodzą tylko męskie, inne tylko żeńskie, a jeszcze inne mają kwiaty biseksualne (smolewka). Z ciekawostek roślin można zauważyć zmianę płci wraz z wiekiem lub w poszczególnych latach. Winogrona sercowate, należące w swojej ojczyźnie do typowo dwupiennych, reprezentowane są w wiedeńskim Ogrodzie Botanicznym przez krzewy z pręgowanymi kwiatami. Ale w niektórych latach krzewy winorośli mylą przewodniki, ponieważ oprócz pręcików tworzą prawdziwe biseksualne kwiaty.

W wielu roślinach samozapyleniu zapobiega niejednoczesne dojrzewanie pręcików i słupków w kwiatach - dychogamia (słonecznik, malina, gruszka, jabłoń, śliwka), w której wyróżnia się proterandię, gdy pręciki kurzą się przed słupkami dojrzewają i protogynia, gdy słupki dojrzewają przed pręcikami.

Compositae, wargi sromowe, malwy, goździki i rośliny strączkowe są głównie proteandryczne; sitowie proterogyniczne i ostrygi, kirkazon i rozwielitki, wiciokrzew, globularia, psiankowate, różowate i krzyżowe. Wszystkie rośliny jednopienne są proterogyniczne: turzyce, ożypałka, burrweed, aroidy o kwiatach jednopiennych, kukurydza, pokrzywa, urut, zaskórnik, kąkol, ogórek wściekły, euforbia, olcha, brzoza, orzech, platan, wiąz, dąb, leszczyna, buk . W wymienionych tu drzewach i krzewach pylniki zaczynają pylić z 2-3 dniowym opóźnieniem. U olszy alpejskiej różnica ta wynosi 4-5 dni, a u małej ożypałki nawet dziewięć.

W większości rośliny dwupienne są proteogeniczne. W dużych zaroślach wierzbowych wzdłuż brzegów naszych rzek, nie wytrawionych chemią, niektóre gatunki nadal reprezentowane są przez liczne krzewy. Niektóre z nich noszą kwiaty pręgowane, inne - słupkowe. Są praktycznie w tych samych warunkach, ale mimo tych samych warunków zewnętrznych na tym samym terenie, krzewy z kwiatami słupkowymi zawsze zręcznie przewyższają swoich „mężów” z kwiatami pręcikowymi w okresie kwitnienia. U wierzby białej, purpurowej, wikliny i wierzby znamiona dojrzewania pojawiają się 2-3 dni przed otwarciem kwiatów pręcików. Wierzby alpejskie są takie same - upewnij się, czy zdarzy ci się odwiedzić Alpy. Ale tutaj różnica czasu ogranicza się tylko do jednego dnia, z którego można wnioskować, że nasze wierzby są najbardziej proterogynicznymi wierzbami na świecie.

Na rosnących nieopodal roślinach konopi, na początku kwitnienia, widoczne są znamiona, gotowe do przyjęcia pyłku, chociaż nie rozwinął się jeszcze ani jeden kwiat pręcikowy - otworzą się dopiero po 4-5 dniach. Pod jagodami, czyli miksturami z kurczaka, rosnącymi w lasach liściastych i krzewach, w pobliżu znajdują się osobniki ze strony matki i ojca. Jednak ich słupkowe kwiaty otwierają się na dwa dni przed prężnymi. To samo z chmielem i wieloma innymi roślinami dwupiennymi.

W niektórych roślinach samozapylenie jest utrudnione ze względu na ułożenie pręcików i słupków, w których pyłek trudno jest dostać się na znamię słupka jego kwiatu. Na przykład w przypadku heterostyli niektóre osobniki mają kwiaty z długimi słupkami i krótkimi pręcikami, podczas gdy inne mają odwrotnie. Niektóre goryczki (na przykład zegarek lub koniczyna), gryka, różne rodzaje leniwców, liczne pierwiosnki (na przykład łosoś, turcha, pierwiosnek lub pierwiosnek), a także wiele ogórecznika (niezapominajki, miodunka, itp.) .) .

Zegarek ma bardzo wdzięczne, kudłate biało-różowe kwiaty-gwiazdy, zebrane pędzlem na bezlistnej łodydze. Niektóre kwiaty mają niską kolumnę i przymocowany nad nią pylnik, inne przeciwnie, wysokie kolumny i pylniki przymocowane pod nimi. Znamiona rośliny dojrzewają przed pręcikami. Owady odwiedzające kwiaty zegarka dotykają albo słupków, albo pręcików tą samą częścią ciała, przeprowadzając ściśle krzyżowe zapylenie. Jednak przy długiej złej pogodzie kwiat jest zamknięty i zmuszony do samozapłodnienia.

Pierwiosnek, lepiej znany dzieciom jako barany, jest jednym z pierwszych wiosennych kwiatów, które kwitną. Stąd łacińska nazwa primus – pierwsza. Roślinę zapylają wyłącznie trzmiele i motyle. Ze względu na heterokolumnę słupki niektórych kwiatów mogą być zapylane pyłkiem tylko z innych kwiatów. Jeśli trzmiel wyląduje na kwiatku z niskim słupkiem, to dotyka głową wysokich pręcików. Lecąc do kwiatu z wysokim słupkiem, dotyka głową znamienia i zapyla krzyżowo.

Zjawisko heterokolumnowości odkryto najpierw na kwiatach turchy bagiennej, a następnie na innych roślinach. Wyższość Turchi pod tym względem wydaje się wręcz nieprawdopodobna, biorąc pod uwagę, że cała roślina jest zanurzona w wodzie, a kwiaty dopiero w lipcu pojawiają się nad wodą. Inną niezwykłą cechą turchi jest to, że nie ma korzeni, a komórki skóry liści pełnią w nim funkcje ssące.

W kaszy gryczanej, zgodnie z zapewnieniem genetyków, długa kolumnowość jest kontrolowana przez recesywny allel s, a krótka przez dominujący allel S (przypominamy, że allel jest jedną z form stanu tego samego genu). Ponieważ zapylenie nie występuje w obrębie jednego typu kwiatu, przez cały czas utrzymywany jest w populacjach równy stosunek roślin z genotypami Ss i ss; widać to po kratce Punnetta, znanej ze szkolnego kursu biologii:

czyli podział 1:1, jak u ludzi, na chłopców (AT) i dziewczynki (XX) w potomstwie.

Zgodnie z budową kwiatu, gryka jest przystosowana do zapylenia krzyżowego głównie przez owady (muchy, trzmiele, a zwłaszcza pszczoły), które przyciąga nektar, a tylko częściowo wiatr. Przy normalnym (uprawnionym) zapyleniu, gdy pyłek krótkich pręcików pada na znamiona krótkich stylów i odpowiednio pyłek długich pręcików - na znamiona długich stylów, ustawia się największa liczba nasion.

Trawa Plakun (Lythrum salicaria) to jedna z naszych najciekawszych roślin. Faktem jest, że kwiaty trawy plakun mają słupki o trzech różnych rozmiarach i 12 pręcikach, równomiernie rozmieszczonych w dwóch okręgach. W niektórych kwiatach słupek znajduje się nad obydwoma kręgami pręcików, w innych między nimi, a w innych poniżej obu kręgów. W konsekwencji pręciki znajdują się na różnych wysokościach w taki sam sposób jak słupki, co pozwala na zapylenie krzyżowe. Owad przybywający po nektar smaruje się pyłkiem i nadaje mu piętno słupka, którego długość odpowiada pręcikowi, z którego został usunięty pyłek. Zapłodnienie występuje zwykle, gdy pyłek jest przenoszony z pręcika o tej samej długości co słupek. Ziarna pyłku z pręcików o trzech różnych wysokościach różnią się wielkością i częściowo kolorem, a zatem długość brodawek na znamionach o trzech różnych wysokościach jest również różna, ponieważ znamiona muszą łapać inny pyłek. Proces zapylania został po raz pierwszy szczegółowo zbadany przez Karola Darwina.

W niektórych roślinach pręciki i słupki są ułożone w ścisłej kolejności, zastępując owady w celu „rozładowania” pyłku lub „obciążenia” piętna. W naszej pospolitej rucie, występującej na zboczach i wzgórzach w lasach południowego Krymu, kwiat zawiera dziesięć pylników podtrzymywanych przez proste, gwiaździste nitki. Najpierw jedna nitka unosi się, układając podtrzymywany przez nią pylnik w środku kwiatu wzdłuż linii prowadzącej do nektaru, który uwalniany jest w mięsisty pierścień u podstawy słupka. Utrzymuje tę pozycję przez około dzień, po czym wraca do poprzedniej pozycji. Podczas gdy pierwszy pręcik składa się do tyłu, kolejny unosi się - i wszystko się powtarza. Trwa to do momentu, gdy wszystkie dziesięć pylników, jeden po drugim, stanie na środku kwiatu. Kiedy wreszcie dziesiąty pręcik również się odchyla, na środku kwiatu pojawia się piętno, które w tym czasie stało się podatne na zapylanie.

W dwupłciowych kwiatach pokrzywy piętno rozwija się jeszcze przed rozkwitnięciem kwiatu i jako pierwsze wyłania się z zielonkawego pąka kwiatu. Pylniki na wygiętych odnóżach, jak na sprężynkach, pokryte są zachodzącymi na siebie małymi, zielonkawymi powłokami. Zanim jednak pozwolą pylnikom unieść się z „kolan”, prostują się i rozsiewają pyłek w postaci obłoku w powietrzu, piętno więdnie, a styl oddziela się od znamienia z jajnika. Tak więc zanim pyłek zostanie uwolniony z pylników, jajnik kończy się punktem - wysuszoną podstawą opadłej kolumny.

Zwykle u roślin wszystko to dzieje się inaczej: najpierw pylniki i pręciki opadają na kwiat, a dopiero potem piętno nabywa zdolność postrzegania pyłku. W kwiatach balsamu pylniki są zrośnięte ze sobą i tworzą coś w rodzaju kapelusza nad znamieniem. Gdy kwiat otworzy się i stanie się dostępny dla nadlatujących owadów, pylniki natychmiast pękają, a przed nami pojawia się kapelusz utworzony przez otwarte pylniki. Ale teraz włókna pręcików są oddzielone, a czapka wypada z kwiatu. Dopiero teraz widać piętna, już całkiem dojrzałe. To samo można zaobserwować w wieczkach wielkokwiatowych i pelargoniach.

W biseksualnych kwiatach tradescantia, hodowanych w domu i niezrozumianych jako „plotka kobieca”, pylniki otwierają się nieco wcześniej, niż znamiona stają się podatne na pyłki. Ale gdy tylko piętno jest gotowe do zapylenia, pręciki zwijają się w spiralę, a wkrótce potem pylniki zanikają, zakrywając pylniki na zwiniętych nitkach. Styl się wyróżnia, a znamiona są podatne na pyłki przez cały następny dzień. Kwiaty te odwiedzane są przez owady o krótkich trąbkach, które żywią się sokiem z pogniecionych przylistków, które ukrywają pręciki, podczas gdy dotykają znamion i zapylają je pyłkiem przyniesionym z innych kwiatów. Zapylanie pyłkiem ich pylników nie jest już możliwe.

Dychogamie botaniczne, opierające się w swoich badaniach wyłącznie na różnicach morfoekologicznych, bez uwzględnienia zawartości genomów, zawdzięczają obfitości gatunków turzyc, bez końca odkrywanych na nowo, a nawet odkrywanych na nowo. Co więcej, tak zwane „gatunki” turzyc łatwo się ze sobą krzyżują, dając wiele form pośrednich, chętnie przyjmowanych jako nowe „gatunki” (autorów gatunku kusi możliwość utrwalenia ich nazwy w łacińskiej transkrypcji). Niedoskonała (niepełna) dychogamia w rodzajach botanicznych o kwiatach jednopiennych zapewnia np. w turzycach najpierw tzw. krzyżowanie międzygatunkowe, a później wewnątrzgatunkowe. Jest to zrozumiałe, ponieważ piętno pierwszej rośliny kwitnącej z gatunku proterogynicznego może być zapylane tylko przez pyłek innego, nawet wcześniej kwitnącego „gatunku”.

Łysenko uważał, że „materializm dialektyczny, rozwinięty i podniesiony na nowe wyżyny przez dzieła towarzysza Stalina, dla biologów sowieckich, dla michurinistów jest najcenniejszą, najpotężniejszą bronią teoretyczną w rozwiązywaniu głębokich problemów biologii, w tym kwestii pochodzenia niektóre gatunki od innych” . Dlatego podał superdialektyczną definicję gatunku na tej nowej wysokości: „Gatunek to szczególny, jakościowo określony stan żyjących form materii. Istotną cechą gatunków roślin, zwierząt i mikroorganizmów są pewne wewnątrzgatunkowe relacje między osobnikami. Otóż to.

Nie wszyscy botanicy są skłonni dostrzec, że w dialektycznej jedności formy i treści treść jest decydująca. Zawartość gatunku to jedność struktury genetycznej populacji, które go tworzą. Zewnętrznie objawia się podobieństwem fenotypowym, swobodnym krzyżowaniem, a zwłaszcza zdolnością do rodzenia płodnego potomstwa po skrzyżowaniu. Informacja dziedziczna jest tym, co jakościowo określa gatunek i stanowi jego zawartość. Trudno powiedzieć, czy życie powstało jednocześnie z dziedzicznością (podejrzewam, że tak), ale jedno jest pewne: wraz z nadejściem dziedziczności dyskretnej na kuli ziemskiej pojawiły się gatunki.

Biorąc pod uwagę sformułowania znane nauce, definicja gatunku może wyglądać następująco: gatunek - złożona i mobilna społeczność organizmów, wyizolowana jakościowo na danym etapie procesu ewolucyjnego, charakteryzująca się jednością pochodzenia, wspólną konstytucją genetyczną, stabilnością dziedziczną i płodnością potomstwa. Większość z wyselekcjonowanych „gatunków” turzyc i wierzb nie odpowiada tej definicji.

Rozróżniając „dobre” lub prawdziwe gatunki poprzez krzyżowanie i tworzenie płodnego potomstwa, nie należy zapominać o zjawisku samoniezgodności - niemożliwości samozapłodnienia w niektórych organizmach obojnaczych lub krzyżowego zapłodnienia między osobnikami gatunku z tymi samymi genetycznymi czynnikami niezgodności. Główną funkcją systemów samoniezgodności jest zapobieganie samozapłodnieniu i promowanie krzyżowania między niespokrewnionymi osobnikami.

Rozróżnij gametofit, sporofit i heteromorficzną samoniezgodność. Najczęściej występuje niezgodność gametofitów (zboża, buraki, lucerna, owoce, ziemniaki itp.). System ten charakteryzuje się niezależnym działaniem w pyłku i kolumnie dwóch alleli z lokus niezgodności S. obecnych u każdego osobnika. Na przykład pyłek z rośliny o genotypie S 1 S 2 zachowuje się jak S 1 lub S 2, w zależności od tego, jaki allel zawiera ziarno pyłku. Żaden z alleli nie wykazuje dominacji ani żadnej innej formy interakcji między allelami. Tę samą całkowitą niezależność działania obserwuje się w kolumnie.

Reakcja niezgodności przejawia się w stylu słupka: wzrost łagiewek pyłkowych niosących dany allel zatrzymuje się w kolumnach zawierających identyczny allel. Jeśli wszystkie allele biorące udział w hybrydyzacji są różne, na przykład S 1 S 2 XS 3 S 4, to wszystkie łagiewki pyłkowe są kompatybilne, jajnik jest prawidłowy, a u potomstwa powstają 4 genotypy zgodne krzyżowo. U zdecydowanej większości badanych gatunków niezgodność gametofityczna jest kontrolowana przez jedno lub dwa loci.

Niezgodność sporofitów została po raz pierwszy opisana w guayule. W przypadku samoniezgodności sporofitów zachowanie każdego ziarna pyłku zależy od genotypu stylu. Tak więc, jeśli S 1 dominuje S 2 , cały pyłek rośliny S 1 S 2 zareaguje jako S 1 i będzie w stanie przeniknąć do kolumn niosących allel S 2, niezależnie od genotypu łagiewki pyłkowej - S 1 lub S 2 .

Niezgodność heteromorficzna powstaje na podstawie heterostylii, którą już opisaliśmy wcześniej.

Jedną z adaptacji rośliny do zapłodnienia krzyżowego jest męskosterylność. W ostatnich dziesięcioleciach męskosterylność roślin uprawnych cieszy się dużym zainteresowaniem hodowców i hodowców nasion, ponieważ umożliwia produkcję na dużą skalę hybryd heterotycznych pierwszego pokolenia, które dają wzrost plonów nawet o 40 procent w porównaniu z odmianami konwencjonalnymi. wyróżnia się wczesnym i przyjaznym dojrzewaniem, wysoką jednorodnością oraz odpornością na niekorzystne czynniki środowiskowe.

Dotychczas opisano cytoplazmatyczną męskosterylność (CMS) i męską sterylność genów (GMS), kontrolowaną przez geny jądra komórkowego. Cytoplazmatyczna męskosterylność roślin wynika z interakcji sterylnej cytoplazmy (S) z 1-3 parami recesywnych genów jądrowych (rf). W obecności dominujących genów jądrowych (RF) przywrócona zostaje płodność pyłku. CMS jest szeroko stosowany do otrzymywania heterotycznych hybryd na skalę przemysłową w kukurydzy, sorgo, burakach cukrowych, cebuli i marchwi. Zazwyczaj,

do wykorzystania CMS w produkcji nasion mieszańców pierwszej generacji (oznaczono je jako F 1), stosuje się utrwalacze niepłodności z genotypem Nrfrf (N jest normalną cytoplazmą), ich sterylne analogi - Srfrf i środki przywracające płodność - RfRf.

Genetyczna męskosterylność jest wykorzystywana do uzyskania heterotycznych nasion w pomidorach, papryce i jęczmieniu. W produkcji nasion mieszańcowych opartych na pojedynczym recesywnym genie HMS, rozszczepienie w Fi według Mendla zachodzi w stosunku 3 płodna: 1 sterylna roślina, ponieważ w przeciwieństwie do CMS, męskosterylność jest przekazywana zarówno przez gamety żeńskie, jak i męskie.

Wiadomo, że krzyżowanie jest szeroko stosowane w hodowli roślin i produkcji nasion. Możliwość sztucznej produkcji mieszańców po raz pierwszy zasugerował niemiecki naukowiec R. Camerarius w 1694 roku i, jak to często bywa, nikt mu nie wierzył. Dopiero w 1760 r. niemiecki botanik i honorowy członek Petersburskiej Akademii Nauk Josef Kölreuter otrzymał hybrydę peruwiańskiego tytoniu wiechowatego z kudłem. Od tego roku naukowcy rozpoczynają świadomą hybrydyzację.

W zależności od stopnia pokrewieństwa form krzyżowych rozróżnia się hybrydyzację wewnątrzgatunkową i odległą - międzygatunkową i międzyrodzajową. Jeśli w krzyżowaniu biorą udział dwie formy rodzicielskie, mówią o prostej lub sparowanej hybrydyzacji, jeśli więcej niż dwie, o złożonej. Istnieją krzyże proste (A × B) i odwrotne (B × A), które ogólnie nazywa się wzajemnością. Krzyżowanie hybryd z jednym z rodziców, na przykład (A × B) × A lub (A × B) × B, nazywa się krzyżowaniem wstecznym lub krzyżowaniem wstecznym.

Symbole służą do oznaczenia hybryd i form rodzicielskich: P - forma rodzicielska; F 1 - hybryda pierwszej generacji; F 2 - sekunda itd.; B 1 lub BC 1 to pierwsza generacja krzyżówki wstecznej; W 2 lub BC 2 - druga itd. Forma macierzyńska jest oznaczona ikoną ♀, ojcowska - ♂. Najczęściej jednak obywają się bez tego drugiego, stawiając na pierwszym miejscu w ewidencji kombinacji krzyżowej formę macierzyńską, a na drugim formę ojcowska.

Sposób i technika krzyżowania zależy od biologii kwitnienia i zapylania, nawożenia, cech strukturalnych kwiatów (obu płciowe, dwupienne), umiejscowienia tych ostatnich na roślinie i w kwiatostanie, od sposobu zapylenia, czasu trwania żywotności słupka i pyłku oraz warunki krzyżowania.

Hodowcy stosują wymuszone, ograniczone swobodne i swobodne krzyżowanie, do którego często konieczna jest kastracja roślin. Kastracja polega na usunięciu niedojrzałych pylników lub ich uszkodzeniu poprzez cięcie, sterylizację termiczną (gorące powietrze lub woda) lub kastrację chemiczną - zastosowanie specjalnie dobranych gametocydów.

W wymuszonym krzyżowaniu wykastrowane i izolowane rośliny mateczne są zapylane pyłkiem rośliny ojcowskiej. Przy swobodnym krzyżowaniu formy rodzicielskie wysiewa się w naprzemiennych rzędach. Wykastrowane, męskosterylne lub biologicznie żeńskie rośliny mateczne są zapylane przez pyłek pobliskich roślin ojcowskich.

Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz fragment tekstu i kliknij Ctrl+Enter.

Wybór- nauka opracowująca sposoby tworzenia nowych i ulepszania istniejących odmian roślin, ras zwierząt i szczepów mikroorganizmów.

Tworzenie nowych odmian i ras opiera się na tak ważnych właściwościach żywego organizmu, jak dziedziczność i zmienność. Dlatego genetyka - nauka o zmienności i dziedziczności organizmów - jest teoretyczną podstawą doboru.

Mając własne zadania i metody, selekcja jest mocno oparta na prawach genetyki, jest ważnym obszarem praktycznego wykorzystania wzorców ustalonych przez genetykę. Jednocześnie selekcja opiera się również na osiągnięciach innych nauk. Do tej pory genetyka osiągnęła poziom celowego projektowania organizmów o pożądanych cechach i właściwościach.

Odmiana, rasa i odmiana- stabilna grupa organizmów, sztucznie stworzona przez człowieka i posiadająca pewne cechy dziedziczne.

Wszystkie osobniki w obrębie rasy, odmiany i szczepu mają podobne, dziedzicznie ustalone cechy i właściwości morfologiczne, fizjologiczne, biochemiczne i ekonomiczne, a także ten sam typ reakcji na czynniki środowiskowe.

Główne kierunki selekcji:

wysoka produktywność odmian roślin, plenność i produktywność ras zwierząt;
poprawa jakości produktów (np. smaku, wyglądu owoców i warzyw, składu chemicznego ziarna – zawartość białka, glutenu, aminokwasów egzogennych itp.);
właściwości fizjologiczne (wczesny rozwój, odporność na suszę, zimotrwałość, odporność na choroby, szkodniki i niekorzystne warunki klimatyczne).

hodowla ras odpornych na stres (do hodowli w warunkach dużego zagęszczenia - w fermach drobiu, fermach itp.);
hodowla futer;
hodowla ryb - hodowla ryb w sztucznych zbiornikach.

RÓŻNICA FORM KULTUROWYCH OD DZIKICH

formy kulturowe	dzikie formy
rozwinięte cechy korzystne dla człowieka i często szkodliwe w warunkach naturalnych	obecność znaków niewygodnych dla osoby (agresywność, kłucie itp.)
wysoka wydajność	niska wydajność (małe owoce; niska waga, produkcja jaj, mleczność)
mniej przystosowane do zmieniających się warunków środowiskowych	wysoka zdolność adaptacji
nie posiadają środków ochrony przed drapieżnikami i szkodnikami (substancje gorzkie lub trujące, ciernie, ciernie itp.)	obecność naturalnych urządzeń ochronnych, które zwiększają witalność, ale są niewygodne dla człowieka

podstawowe metody hodowli

Główne metody selekcji:

dobór par rodzicielskich
wybór
hybrydyzacja
sztuczna mutageneza

Wybór par rodzicielskich

Metoda ta stosowana jest przede wszystkim w hodowli zwierząt, ponieważ zwierzęta charakteryzują się rozmnażaniem płciowym i niewielką liczbą potomstwa.

Hodowla nowej rasy to długotrwały proces, który wymaga dużych kosztów materiałowych. Celowe może być uzyskanie pewnego zewnętrzny(zestaw cech fenotypowych), wzrost wydajności mleka, zawartości tłuszczu w mleku, jakości mięsa itp.

Zwierzęta hodowlane oceniane są nie tylko na podstawie znaków zewnętrznych, ale także pochodzenia i jakość potomstwa. Dlatego konieczna jest dobra znajomość ich rodowodu. W gospodarstwach hodowlanych przy doborze producentów zawsze prowadzi się ewidencję rodowodów, w której ocenia się cechy zewnętrzne i produktywność form rodzicielskich na przestrzeni wielu pokoleń.

prace I. V. Michurin

Praca selekcyjna zajmuje szczególne miejsce w praktyce ulepszania upraw owoców i jagód. I. V. Michurina. Przywiązywał dużą wagę do doboru par rodzicielskich do krzyżowania. Nie wykorzystywał jednak lokalnych dzikich odmian (ponieważ miały one stabilną dziedziczność, a hybryda zwykle odchylała się w stronę dzikiego rodzica), ale pobierał rośliny z innych, odległych miejsc geograficznych i krzyżował je ze sobą.

Ważnym ogniwem w twórczości Michurina było celowa edukacja sadzonki mieszańcowe: w pewnym okresie ich rozwoju stworzono warunki do dominacji cech jednego z rodziców i stłumienia cech drugiego, tj. skutecznej kontroli dominacji cech (różne metody uprawy roli, nawożenie, szczepienie w koronę innej rośliny itp.).

Metoda mentorska- wychowanie na stadzie. Jako potomek Michurin wziął zarówno młodą roślinę, jak i pąki z dojrzałego drzewa owocowego. Dzięki tej metodzie możliwe było nadanie pożądanego koloru owocom hybrydy wiśniowo-wiśniowej o nazwie „Piękno Północy”.

Michurin stosował również hybrydyzację odległą. Uzyskał rodzaj mieszańca czereśni i czeremchy - cerapadus, a także mieszańca tarniny ze śliwką, jabłka z gruszką, brzoskwini i moreli. Wszystkie odmiany Michurin są wspierane przez rozmnażanie wegetatywne.

Wybór

sztuczna selekcja- zachowanie do dalszego rozmnażania osobników o cechach interesujących hodowcę. Formy doboru: masowy i indywidualny.

Intuicyjny (nieświadomy) wybór- najstarsza forma selekcji stosowana przez starożytnego człowieka: selekcja osobników według fenotypu, tj. z najbardziej użytecznymi kombinacjami funkcji.
Dobór metodyczny- selekcja do reprodukcji osobników o jasno określonych cechach, zgodnie z celem iz uwzględnieniem ich fenotypów i genotypów.

Wybór masowy- eliminacja z rozrodu osobników nieposiadających wartościowych cech lub cech niepożądanych (np. agresywnych).

Selekcja masowa może być skuteczna, jeśli wybrane zostaną cechy jakościowe, po prostu odziedziczone i łatwe do zidentyfikowania. Selekcja masowa jest zwykle przeprowadzana wśród roślin zapylanych krzyżowo. Jednocześnie hodowcy dobierają rośliny zgodnie z fenotypem o interesujących ich cechach. Wadą selekcji masowej jest to, że hodowca nie zawsze może określić najlepszy genotyp na podstawie fenotypu.

Indywidualny dobór- selekcja pojedynczych osobników o cechach interesujących daną osobę i uzyskiwanie od nich potomstwa.

Selekcja indywidualna jest bardziej skuteczna w selekcji osób pod kątem ilościowych, trudnych do dziedziczenia cech. Ten rodzaj selekcji umożliwia dokładną ocenę genotypu poprzez analizę dziedziczenia cech u potomstwa. Selekcja indywidualna stosowana jest w stosunku do roślin samopylnych (odmiany pszenicy, jęczmienia, grochu itp.).

Hybrydyzacja

W pracy hodowlanej ze zwierzętami stosuje się głównie dwie metody krzyżowania: endogamia oraz krzyżowanie się.

Endogamia- krzyżowanie form blisko spokrewnionych: rodzeństwo lub rodzice i potomstwo są wykorzystywane jako formy wyjściowe.

Wynik: uzyskanie organizmów homozygotycznych → rozkład pierwotnej formy na kilka czystych linii.

Wady: zmniejszona żywotność (recesywne homozygoty często przenoszą choroby dziedziczne).

Takie krzyżowanie jest w pewnym stopniu podobne do samozapylenia u roślin, co również prowadzi do wzrostu homozygotyczności, a w efekcie do utrwalenia cennych gospodarczo cech u potomstwa. Jednocześnie homozygotyzacja genów kontrolujących badaną cechę zachodzi tym szybciej, im bliżej spokrewnione krzyżowanie jest wykorzystywane do chowu wsobnego. Jednak homozygotyzacja podczas chowu wsobnego, podobnie jak w przypadku roślin, prowadzi do osłabienia zwierząt, zmniejsza ich odporność na wpływy środowiska i zwiększa zachorowalność.

W hodowli chów wsobny to zwykle tylko jeden krok w ulepszaniu rasy. Po tym następuje krzyżowanie różnych mieszańców międzyliniowych, w wyniku czego niepożądane allele recesywne zostają przeniesione do stanu heterozygotycznego, a szkodliwe skutki chowu wsobnego są znacznie zredukowane.

krzyżowanie się- niespokrewnione krzyżowanie osobników tej samej rasy lub różnych ras zwierząt w ramach tego samego gatunku.

Wynik: uzyskanie dużej liczby organizmów heterozygotycznych → utrzymanie użytecznych cech i zwiększenie ich nasilenia w kolejnych pokoleniach.

Zdalna hybrydyzacja - uzyskiwanie hybryd międzygatunkowych i międzyrodzajowych.

Hybrydyzacja odległa w hodowli zwierząt jest stosowana znacznie rzadziej niż w hodowli roślin.

Międzygatunkowe i międzyrodzajowe hybrydy zwierząt i roślin są najczęściej bezpłodne, ponieważ mejoza jest zaburzona i gametogeneza nie zachodzi. Jednocześnie przywrócenie płodności u zwierząt jest trudniejszym zadaniem, ponieważ niemożliwe jest uzyskanie poliploidów na podstawie zwielokrotnienia w nich liczby chromosomów.

Pokonanie bezpłodności międzygatunkowych mieszańców roślin zostało po raz pierwszy osiągnięte na początku lat 20. XX wieku przez sowiecką genetykę G. D. Karpieczenko podczas krzyżowania rzodkiewki i kapusty. Ta nowo stworzona przez człowieka roślina nie przypominała ani rzodkiewki, ani kapusty. Strąki zajmowały niejako pozycję pośrednią i składały się z dwóch połówek, z których jedna przypominała strąk kapusty, a druga rzodkiewkę. Każda z pierwotnych form miała 9 chromosomów w komórkach zarodkowych. W tym przypadku komórki uzyskanej z nich hybrydy miały 18 chromosomów. Ale niektóre jaja i ziarna pyłku zawierały wszystkie 18 chromosomów (diploidów), a po ich skrzyżowaniu powstała roślina z 36 chromosomami, która okazała się płodna. W ten sposób udowodniono możliwość wykorzystania poliploidu do przezwyciężenia niekrzyżowania i niepłodności podczas hybrydyzacji na odległość.

Zdarza się, że osobniki tylko jednej płci są bezpłodne. Na przykład w hybrydach byka wysokogórskiego, jaka i bydła, (jałowy) samce i samice są płodne (płodny).

Ale czasami gametogeneza w odległych hybrydach przebiega normalnie, co umożliwiło uzyskanie nowych cennych ras zwierząt. Przykładem są archa-merynosy, które podobnie jak argali (owce górskie) mogą paść się wysoko w górach, a jako merynosy dają dobrą wełnę. Płodne hybrydy uzyskano ze skrzyżowania miejscowego (indyjskiego) bydła z zebu. Podczas krzyżowania bieługi i sterleta uzyskano płodną hybrydę - bester, fretka i norkę - honorik, hybryda karpia i karasia jest wydajna.

W naturze występują mieszańce zebry i konia (zebroid), żubra i żubra (żubr), cietrzewia i kuropatwy (meżniak), zająca i białego zająca (mankiet), sobola i lisa (kidus), a także tygrysa i lwa (ligr).

Przykładami międzyrodzajowych mieszańców roślin są: pszenżyto, pszenżyto, perz, porzeczka i agrest (yoshta), brukiew i kapusta pastewna (kuuzika), żyto ozime i trawa pszeniczna, trawiaste i drzewiaste pomidory itp. .

heteroza- zjawisko zwiększonej żywotności, produkcyjności, płodności mieszańców pierwszego pokolenia, przewyższających w tych parametrach oboje rodziców.

Już od drugiej generacji efekt heterotyczny zanika. Najwyraźniej wynika to ze spadku liczby organizmów heterozygotycznych i wzrostu odsetka homozygot.

Klasycznymi przykładami manifestacji heterozji są muł (hybryda klaczy i osła) i osioł (hybryda konia i osła) (ryc. 1.2). Są to silne, odporne zwierzęta, które można wykorzystać w znacznie trudniejszych warunkach niż formy rodzicielskie.

Ryż. 1. Muł Rys. 2. Loshak

Ich oczekiwana długość życia jest znacznie wyższa niż w przypadku gatunku rodzicielskiego.

Osłomułek jest mniejszy od muła i ryjówki, dlatego jest mniej wygodny do wykorzystania w działalności gospodarczej człowieka.

Heteroza znajduje szerokie zastosowanie w przemysłowej hodowli drobiu, np. kurcząt brojlerów, które charakteryzują się bardzo szybkim wzrostem. Kurczaki brojlery to ostateczna hybryda uzyskana przez skrzyżowanie kilku linii różnych ras kurcząt (mięsne formy rodzicielskie), przetestowana pod kątem zgodności. Początkowo do takiego krzyżowania używano Cornish (jako forma ojcowska) i White Plymouthrock (jako forma matczyna).

sztuczna mutageneza

Jako metodę hodowli roślin najczęściej stosuje się sztuczną mutagenezę. Polega na wykorzystaniu mutagenów fizycznych i chemicznych w celu uzyskania form roślinnych z wyraźnymi mutacjami. Takie formy są dalej wykorzystywane do hybrydyzacji lub selekcji.

Szeroko stosowany w hodowli roślin poliploidalność.

Poliploidalność- wzrost liczby zestawów chromosomów w komórkach ciała, wielokrotność haploidalnej (pojedynczej) liczby chromosomów; rodzaj mutacji genomowej.

Komórki płciowe większości organizmów są haploidalne (zawierają jeden zestaw chromosomów - n), somatyczne - diploidalne (2n). Organizmy, których komórki zawierają więcej niż dwa zestawy chromosomów, nazywane są poliploidami, trzy zestawy to triploidy (3n), cztery to tetraploidy (4n) itd. Najczęstszymi organizmami z wielokrotnością dwóch zestawów chromosomów są tetraploidy, heksaploidy (6n ) itp. .

Poliploidy z nieparzystą liczbą zestawów chromosomów (triploidy, pentaploidy itp.) zwykle nie produkują potomstwa (sterylne), ponieważ komórki zarodkowe, które tworzą, zawierają niekompletny zestaw chromosomów - a nie wielokrotność haploidalnego.

pojawienie się poliploidii

Poliploidalność występuje, gdy chromosomy nie rozdzielają się podczas mejozy. W takim przypadku komórka zarodkowa otrzymuje kompletny (niezredukowany) zestaw chromosomów komórek somatycznych (2n). Kiedy taka gameta łączy się z normalną (n), powstaje triploidalna zygota (3n), z której rozwija się triploid. Jeśli obie gamety niosą zestaw diploidalny, powstaje tetraploid. Komórki poliploidalne mogą powstać w ciele podczas niepełnej mitozy: po podwojeniu chromosomów podział komórek może nie nastąpić i pojawiają się w nim dwa zestawy chromosomów. W roślinach komórki tetraploidalne mogą dać początek pędom tetraploidalnym, których kwiaty wytwarzają gamety diploidalne zamiast haploidalnych. W przypadku samozapylenia może wystąpić tetraploid, a zapylany normalną gametą, triploidem. Podczas wegetatywnego rozmnażania roślin zachowana jest ploidia pierwotnego organu lub tkanki.

Dzięki poliploidii wyhodowano wysokowydajne odmiany poliploidów buraka cukrowego, bawełny, gryki itp. Rośliny poliploidalne są często bardziej żywotne i płodne niż zwykłe diploidy. O ich większej odporności na zimno świadczy wzrost liczebności gatunków poliploidów na dużych szerokościach geograficznych i wysokich górach.

Ponieważ formy poliploidalne często posiadają cenne cechy ekonomiczne, w produkcji roślinnej stosuje się sztuczną poliploidyzację w celu uzyskania wyjściowego materiału hodowlanego.

Uzyskanie poliploidów w eksperymencie jest ściśle związane ze sztuczną mutagenezą. W tym celu stosuje się specjalne mutageny (np. alkaloid kolchicyny), które zaburzają rozbieżność chromosomów w mitozie i mejozie.

Uzyskano poliploidy produkcyjne żyta, gryki, buraka cukrowego i innych roślin uprawnych; sterylne triploidy arbuza, winogron, banana są popularne ze względu na owoce bez pestek.

Zastosowanie odległej hybrydyzacji w połączeniu ze sztuczną poliploidyzacją pozwoliło krajowym naukowcom uzyskać płodne poliploidowe hybrydy roślin (G. D. Karpechenko, tetraploidalna hybryda rzodkiewki i kapusty) i zwierząt (B. L. Astaurow, hybryda tetraploidalna jedwabnika).

Jedwabniki z Astaurowa

Przypadki naturalnej poliploidii u zwierząt są bardzo rzadkie. Jednak akademik B. L. Astaurov opracował metodę sztucznej produkcji poliploidów z międzygatunkowej hybrydy jedwabników Bombyx mori i B. mandarina. Oba te gatunki mają n = 28 chromosomów.

Podczas syntezy tetraploidu zastosowano metodę sztucznej partenogenezy. Początkowo uzyskano partenogenetyczne poliploidy B. mori - 4 n, 6 n. Wszystkie pozyskane osobniki były płodnymi (plennymi) samicami.

Następnie partenogenetyczne samice B. mori (4n) skrzyżowano z samcami innego gatunku B. mandarina (2n). W potomstwie z takiego krzyżowania pojawiły się triploidalne samice 2n B. mori + 1 n B. mandarina.

Te samice, bezpłodne w normalnych warunkach, rozmnażane przez partenogenezę. W tym samym czasie partenogenetycznie pojawiało się 6n samic (4n B. mori + 2n B. mandarina).

U potomstwa ze skrzyżowania tych samic z 2n samcami B. mandarina wyselekcjonowano 4n form obu płci z podwójnym zestawem chromosomów każdego gatunku (2n B. mori + 2n B. mandarina).

Jeśli hybryda 1n B. mori + 1n B. mandarina była bezpłodna, to tetraploid (4n) okazał się płodny i po rozmnożeniu dał płodne potomstwo. Za pomocą poliploidii udało się zatem zsyntetyzować nową formę jedwabnika.

biotechnologia

Biotechnologia- nauka badająca możliwość modyfikowania organizmów biologicznych w celu zaspokojenia potrzeb człowieka.

Zastosowanie biotechnologii (ryc. 3):

produkcja leków, nawozów, biologicznych środków ochrony roślin;
biologiczne oczyszczanie ścieków;
odzyskiwanie cennych metali z wody morskiej;
korekcja i korekta patologii genetycznych.

Ryż. 3. Możliwości biotechnologii

Na przykład włączenie do genomu E. coli genu odpowiedzialnego za tworzenie insuliny u ludzi umożliwiło ustalenie przemysłowej produkcji tego hormonu (ryc. 4).

Ryż. 4. Biotechnologia do produkcji insuliny

W biotechnologii z powodzeniem stosuje się metody inżynierii genetycznej i komórkowej.

INŻYNIERIA GENOWA I KOMÓRKOWA

Inżynieria genetyczna- sztuczna, celowa zmiana genotypu drobnoustrojów w celu uzyskania kultur o określonych właściwościach.

Badania w dziedzinie inżynierii genetycznej obejmują nie tylko mikroorganizmy, ale także ludzi. Mają szczególne znaczenie w leczeniu chorób związanych z zaburzeniami układu odpornościowego, układu krzepnięcia krwi, onkologii.

Główna metoda inżynierii genetycznej: wybór niezbędnych genów, ich klonowanie i wprowadzenie do nowego środowiska genetycznego. Na przykład wprowadzenie pewnych genów za pomocą plazmidu do organizmu bakterii w celu syntezy przez nią określonego białka (ryc. 5).

Ryż. 5. Zastosowanie inżynierii genetycznej

Główne etapy rozwiązania problemu inżynierii genetycznej są następujące:

Uzyskanie wyizolowanego genu.
Wprowadzenie genu do wektora (plazmidu) w celu przeniesienia do organizmu.
Przeniesienie wektora z genem (rekombinowany plazmid) do zmodyfikowanego organizmu.
Transformacja komórek ciała.
Selekcja organizmów genetycznie zmodyfikowanych i eliminacja tych, które nie zostały skutecznie zmodyfikowane.

Inżynieria komórkowa- To kierunek w nauce i praktyce hodowlanej, który bada metody hybrydyzacji komórek somatycznych należących do różnych gatunków, możliwości klonowania tkanek lub całych organizmów z pojedynczych komórek.

Obejmuje hodowlę i klonowanie komórek na specjalnie wyselekcjonowanych podłożach, hybrydyzację komórek, transplantację jąder komórkowych i inne operacje mikrochirurgiczne w celu „demontażu” i „składania” (rekonstrukcji) żywotnych komórek z poszczególnych fragmentów.

W chwili obecnej udało się uzyskać hybrydy między komórkami zwierząt, które są odległe w swojej systematycznej pozycji, na przykład myszy i kurczaków. Hybrydy somatyczne znalazły szerokie zastosowanie zarówno w badaniach naukowych, jak iw biotechnologii.

W dekodowanie ludzkiego genomu zaangażowane były komórki hybrydowe pochodzące z ludzkich i mysich oraz ludzkich i chińskich komórek chomika.

Hybrydy między komórkami nowotworowymi a limfocytami mają właściwości obu macierzystych linii komórkowych: dzielą się w nieskończoność i mogą wytwarzać określone przeciwciała. Takie przeciwciała są wykorzystywane w celach terapeutycznych i diagnostycznych w medycynie.

W embriologii organizmy są wykorzystywane do badania procesów różnicowania komórek i tkanek podczas ontogenezy. chimery, składa się z komórek o różnych genotypach. Powstają przez połączenie komórek różnych zarodków na wczesnych etapach ich rozwoju.

Klonowanie zwierząt- inna metoda inżynierii komórkowej: jądro komórki somatycznej jest przeszczepiane do komórki jajowej pozbawionej jądra, a następnie zarodek jest hodowany w dorosłym organizmie.

Zaletą inżynierii komórkowej jest to, że umożliwia eksperymentowanie na komórkach, a nie na całych organizmach.

Metody inżynierii komórkowej są często stosowane w połączeniu z inżynierią genetyczną.

prace N. I. Wawiłowa

Nikołaj Iwanowicz Wawiłow - rosyjski genetyk, hodowca roślin, geograf.

N. I. Wawiłow zorganizował 180 wypraw (20-30 lat XX wieku) do najbardziej niedostępnych i często niebezpiecznych rejonów globu w celu zbadania różnorodności i rozmieszczenia geograficznego roślin uprawnych.
Zebrał unikalną, największą na świecie kolekcję roślin uprawnych (do 1940 r. kolekcja liczyła 300 000 okazów), które są corocznie rozmnażane w zbiorach Wszechrosyjskiego Instytutu Przemysłu Roślinnego im. przez hodowców jako materiał wyjściowy do tworzenia nowych odmian zbóż, owoców, warzyw, przemysłowych, leczniczych i innych.
Stworzył doktrynę odporności roślin.
N. I. Wawiłow podzielił odporność roślin na strukturalną (mechaniczną) i chemiczną. Odporność mechaniczna roślin wynika z cech morfologicznych rośliny żywicielskiej, w szczególności z obecności urządzeń ochronnych, które zapobiegają przenikaniu patogenów do organizmu rośliny. Odporność chemiczna zależy od właściwości chemicznych roślin.
Prawo homologicznej serii zmienności dziedzicznej: gatunki i rodzaje bliskie genetycznie mają geny, które dają podobne cechy. W ten sposób można przewidzieć obecność postaci w innych gatunkach znanego rodzaju.
Ustalił, że największa różnorodność form tego gatunku koncentruje się na obszarach, na których ten gatunek się pojawił. N. I. Wawiłow wyróżniony 8 ośrodków pochodzenia roślin uprawnych.

Ośrodki pochodzenia roślin uprawnych

Ośrodki pochodzenia roślin uprawnych- obszary geograficzne, które są domem dla dzikich przodków roślin uprawnych.

Ośrodki pochodzenia najważniejszych roślin uprawnych związane są ze starożytnymi ośrodkami cywilizacyjnymi oraz miejscem pierwotnej uprawy i selekcji roślin. Podobne ośrodki udomowienia (ośrodki udomowienie) znalezione u zwierząt domowych.

Zidentyfikowano osiem ośrodków pochodzenia roślin uprawnych (ryc. 6):

1. Śródziemnomorski (szparagi, oliwki, kapusta, cebula, koniczyna, mak, buraki, marchew).

2. Azjatycka przednia (figi, migdały, winogrona, granat, lucerna, żyto, melon, róża).

3. Środkowoazjatyckie (ciecierzyca, morela, groch, gruszka, soczewica, len, czosnek, pszenica miękka).

4. Indo-malajski (cytrusy, chlebowiec, ogórek, mango, pieprz czarny, kokos, banan, bakłażan).

5. Chiński (proso, rzodkiewka, wiśnia, jabłko, gryka, śliwka, soja, persimmon).

6. Środkowoamerykański (dynia, fasola, kakao, awokado, kudma, kukurydza, batat, bawełna).

7. Ameryki Południowej (tytoń, ananas, pomidor, ziemniak).

8. Centrum Abisyńskie (banan, kawa, sorgo, pszenica durum).

W późniejszych pracach N. I. Wawilowa ośrodki zachodnioazjatyckie i środkowoazjatyckie zostały połączone w centrum Azji Południowo-Zachodniej.

Ryż. 6. Centra pochodzenia roślin uprawnych

Obecnie wyróżnia się 12 podstawowych ośrodków pochodzenia roślin uprawnych.

Rodzaje skrzyżowań

W praktyce hodowlanej stosuje się dwa rodzaje krzyżowania:

–prosty (raz)- krzyżuje się ze sobą dwie odmiany (A X B)

Wariacje:

Proste łaźnie parowe

Odwrotność

Wiele

Topcrossy

Dialleliczny

–złożony (wielokrotny)- trzy stopnie i więcej [(A x B) x C] x D

Wariacje:

Zwrotne (bkcrosses)

Zbieżny

Krokowy

Międzyhybrydowy

Proste krzyże

Selekcję przeprowadza się bezpośrednio w potomstwie mieszańców.

Na podstawie prostych krzyżowań par praca z materiałem mieszańcowym sprowadza się do selekcji roślin mieszańcowych w rozszczepionych pokoleniach i oceny ich potomstwa.

Ten typ krzyżowania ma duże znaczenie w hybrydyzacji międzyodmianowej niż w hybrydyzacji międzygatunkowej, gdy jedno krzyżowanie nie wystarcza do uzyskania niezbędnej kombinacji cech w mieszance.

Wzajemne krzyże

Odwrotność (skrzyżowanie do przodu i do tyłu, forma rodzica jest odwrócona) -

każdy z dwóch komponentów rodzicielskich jest używany w jednym przypadku jako forma macierzyńska, aw drugim przypadku jako forma ojcowska.

Ten rodzaj krzyżowania jest szczególnie ważny w przypadku hybrydyzacji odległej, gdy w kombinacjach bezpośrednich i odwrotnych wyniki mogą być różne zarówno pod względem zbioru nasion, jak i jakości mieszańców.

Wymagane jest sprawdzenie obecności materiału genetycznego w cytoplazmie form rodzicielskich.Materiał jądrowy jest przenoszony równomiernie podczas krzyżowania bezpośredniego i odwrotnego; cytoplazma jest przekazywana hybrydom tylko przez linię matczyną. W krzyżowaniach wzajemnych w niektórych przypadkach wpływ cytoplazmy formy matczynej może być znaczący, w innych może w ogóle się nie pojawić.

11. Krzyżyki złożone schodkowe i międzyhybrydowe.

Krzyże schodkowe

W hybrydyzacji etapowej powstałe rośliny hybrydowe są ponownie krzyżowane z trzecią odmianą, a jeśli to konieczne, w krzyżowaniu uczestniczy również czwarta odmiana lub gatunek, itd. W związku z tym w te krzyżówki zaangażowanych jest kilka form rodzicielskich, które są kolejno (stopniowo) włączone do hybrydyzacji.

W krzyżówkach krokowych powstaje materiał hybrydowy, zawierający plazmę zarodkową kilku odmian, a nawet gatunków roślin. Wybierając na przykład sekwencję stopniowej hybrydyzacji odmiany, z której jedna jest krzyżowo dojrzewająca, druga wysoko plenna, a trzecia odporna na choroby, można spodziewać się hybrydy łączącej wszystkie trzy nieruchomości.

Krzyżówki międzyhybrydowe

W celu stworzenia materiału źródłowego o szerokim zakresie zmienności genetycznej wskazane jest zastosowanie metody krzyżowania złożonego lub międzyhybrydowego.

Jej istota polega na tym, że populacja jest tworzona przez krzyżowanie dużej grupy form rodzicielskich i z reguły krzyżuje się osobniki F1 od razu.

Na przykład schemat krzyżowania 16 odmian rodzicielskich wyglądałby tak:

I rok: (1x2); (3x4); (5x6); (7x8); (9x10); (11x12); (13x14); (15x16).

Drugi rok: (1x2)x(3x4); (5x6)x(7x8); (9x10)x(11x12); (13x14) x (15x16).

Rok 3: [(1x2)x(3x4)]x[(5x6)x(7x8)]; [(9x10)x(11x12)]x[(13x14)x(15x16)].

Rok 4: ([(1x2)x(3x4)]x[(5x6)x(7x8)])x([(9x10)x(11x12)]x[(13x14)x(15x16)]).

Dzięki tej metodzie, w ciągu czterech pokoleń krzyżowania, tworzony jest warunek wstępny do utworzenia zrekombinowanego genotypu, którego geny mogą pochodzić ze wszystkich 16 odmian lub linii.

Opcja 1 - złożone przejście schodkowe

A x B => F 1 (ponowne siew) => F 2 - wybierz widoczne znaki A i B, krzyżuj z odmianą C => F 1 (ponowne siew) => F 2 - wybierz widoczne znaki A, B, C, krzyżuj z D => F 1 (ponowne wysiewanie) => F 2 wybieramy ABSD (1 z 256). Zajęło to 6 lat.

Wariant 2 - międzyhybrydowy:

Siejemy równolegle A x B i C x D => krzyżujemy je ze sobą F 1 => F 1 ponownie zasiewamy => F 2 wybieramy ABSD (1 z 4096 to ogromna praca). Spędzone 4 lata.

Prawie zawsze używaj pierwszej opcji.