Da li se biljke različitih vrsta križaju? Kako ukrštati biljke kod kuće. Ukrštanje biljaka. Hibridološka analiza. Uzgoj vlastitih sorti cvijeća

To se naziva seksualno ukrštanje dvije jedinke koje se međusobno razlikuju po većem ili manjem broju karakteristika. Mogu pripadati dvema sortama, rasama, varijetetima iste vrste, dvema vrstama istog roda ili različitim rodovima iste porodice. U većini slučajeva, što su jedinke koje se križaju bliže jedna drugoj, veća je šansa za dobivanje održivog i plodnog potomstva.

Seksualna hibridizacija je od velikog značaja i primjene u praktičnom uzgoju biljaka. Vrlo mnogo naših kultiviranih biljaka, kao što je već navedeno, su polni hibridi, dijelom dobiveni prirodnim putem u prirodi i odatle uzeti u uzgoj, dijelom uzgojeni vještačkim ukrštanjem.

Sposobnost seksualne hibridizacije u nekim porodicama ili pojedinačnim rodovima i vrstama pokazuje se većom, u drugima manjom. Ponekad hibridizacija između morfološki bliskih vrsta ne uspije, dok između udaljenijih uspije.

Seksualna hibridizacija se najlakše odvija između sorti i sorti koje pripadaju istoj vrsti. Hibridi između vrsta su uglavnom malobrojni, slabo održivi i neplodni u budućnosti; hibridi između rodova dobijaju se znatno rjeđe i u većini slučajeva su naknadno neplodni.

Istraživanje I.V. Michurina pokazalo je da je sterilnost hibrida u mnogim slučajevima privremena.

Često, prilikom ukrštanja, prva generacija hibrida odlikuje se izuzetno snažnim razvojem, koji nekoliko puta premašuje svoje roditeljske oblike. Ovaj fenomen se naziva heterozis. U seksualno proizvedenom potomstvu hibrida, biljke se obično vraćaju na prethodnu veličinu svojih predaka. Ali ako se takvi divovski hibridi mogu vegetativno razmnožavati, tada će se rezultirajući gigantizam manifestirati i u vegetativno uzgojenom potomstvu. Na ovaj način se mogu uzgajati velike sorte korjenastih i gomoljastih kultura, ukrasnog drveća i zeljastih biljaka sa vrlo krupnim cvjetovima itd. Moguć je i godišnji uzgoj jednogodišnjih heterotičnih biljaka kako bi se povećala njihova proizvodnja, npr. duhan, paradajz, itd. kukuruz, itd.

U nekim slučajevima neplodnosti hibrida, moguće je povratiti njihovu plodnost putem sistematskog naknadnog ukrštanja.

Prilikom međusobnog ukrštanja polnih hibrida različitih vrsta, bilo je moguće dobiti oblike koji su hibridi između 3, 4 ili više vrsta.

Pitanje dominacije - prevlast određenih karakteristika roditelja ili njihovih predaka u hibridu - najvažnije je pitanje u pitanju selekcije, u razvoju novih sorti.

I.V. Michurin je vjerovao da hibrid ne predstavlja nešto između proizvođača. Nasljednost hibrida sastoji se samo od onih karakteristika biljaka koje proizvode i njihovih predaka, koje su u ranim

fazi razvoja hibrida favorizuju spoljašnji uslovi. Dominacija pojedinih osobina zavisi i od nejednake snage proizvođača u smislu prenošenja njihovih osobina na potomstvo. U većoj meri se prenose sledeće osobine: 1) vrste koje rastu u divljini; 2) sorta koja je starija po poreklu; 3) pojedinačno starija biljka; 4) stariji cvetovi u kruni. Majka će, pod svim ostalim uslovima, potpunije prenijeti svoja svojstva od očevih, ali ako su uslovi za uzgoj hibrida povoljniji za očevu biljku, tada njene karakteristike mogu dominirati.

Biljke oslabljene sušom ili hladnim proljećem imaju slabiju moć da prenesu svoja nasljedna svojstva.

Da bi prevladao nekompatibilnost udaljenih sistematskih vrsta, I. V. Michurin je razvio niz djelotvornih i vrlo zanimljivih metoda sa opće biološke tačke gledišta.

Intermedijarni metod je da ako se dvije vrste ne ukrste jedna s drugom, onda se jedna od njih ukršta s nekom trećom vrstom, s kojom se obje ove vrste mogu ukrstiti. Dobijeni hibrid - "posrednik" - ima veću sposobnost ukrštanja i može se uspješno ukrstiti sa drugom vrstom koja je planirana za ukrštanje. I.V. Michurin je koristio ovu metodu prilikom prelaska divlji badem (Amygdalus nana) sa breskvom; posrednik je ovdje bio hibrid dobiven ukrštanjem divljih badema sa sjevernoameričkom Davidovom breskvom ( Prunus davidiana). Dalja istraživanja su pokazala da takvi složeni hibridni oblici imaju široku sposobnost križanja sa vrstama s kojima se njihovi izvorni roditeljski oblici ne križaju.

Metoda "vegetativnog zbližavanja", koju je koristio I.V. Michurin za prevazilaženje neukrštanja, sastoji se u tome da se mlada sadnica jedne od biljaka koje se ukrštava cijepi u krošnju druge, odrasle biljke s kojom je poželjno ukrstiti. Ova sadnica, nestabilna kao neformirani organizam, postepeno se mijenja do vremena cvjetanja pod uticajem snažnije podloge, približava joj se po svojstvima i ukršta se s njom u budućnosti bolje od prvobitnog oblika bez kalemljenja. I.V. Michurin je koristio ovu metodu, na primjer, prilikom hibridizacije jabuke i planinskog pepela s kruškom.

Metoda upotrebe polenske mješavine, koja također olakšava ukrštanje, sastoji se od miješanja male količine polena matične (oprašivane) biljke sa polenom biljke oprašivača. Pretpostavlja se da polen vlastite vrste čini stigmu podložnijom oprašivanju stranim polenom. Ove metode se trenutno široko koriste u oplemenjivanju različitih biljaka. Koristi se i miješanje polena treće vrste ili sorte, koji također može stimulirati oprašivanje polenom, bez ove tehnike ne daje rezultate.

Veliku ulogu u radovima I. V. Michurina odigralo je obrazovanje mladih hibridnih sadnica s nestabilnim naslijeđem. Udaljena hibridizacija bez daljeg usmjerenog obrazovanja često ne daje željene rezultate. Ciljani uticaj na hibride postiže se različitim metodama, uključujući vakcinaciju, ili metodom mentora, u kojoj se hibrid više puta indukuje radi poboljšanja određenih svojstava. Mentorska metoda je zasnovana na međusobnom uticaju podloge i plemena. Koristio ga je I.V. Michurin u dvije verzije. Sa tzv

U mentoru štanda, reznice mlade hibridne sadnice se kalemljuju u krošnju nekog od njenih odraslih proizvođača čiji je kvalitet (npr. otpornost na mraz) poželjno poboljšati u hibridu. Kalemljeni hibrid, pod snažnim uticajem podloge (stand-up mentora), u većoj meri dobija svojstvo željeno hibridizatorom (u ovom primeru otpornost na mraz). Ili, na primjer, oči su uzete sa sadnice, hibrida između zelene šljive Renclod i trn, i cijepljene: jedna na renclod, druga na trnu. U prvom slučaju kasnije se ispostavilo da je biljka sa znakovima rencloda (Renclad thorn), u drugom slučaju sa znakovima trnove (Thorn sweet). Suprotno dejstvo plemena na podlogu ogleda se u tzv. kalemskom mentoru, kada se, na primer, kalemljenjem nekoliko reznica stare sorte (mentor za kalemljenje), koje karakteriše obilno plodonošenje, u krunu mlade sadnice, moguće je ubrzati i poboljšati plodnost podloge; sa drugim kombinacijama kalemljenih biljaka, ova metoda je uspjela, naprotiv, odgoditi sazrijevanje plodova, produžiti njihovu sposobnost skladištenja itd.

Ovi novi principi i metode rada, koje je otkrio I. V. Michurin, su važni. Odabir parova za hibridizaciju kroz preliminarnu biološku analizu roditelja, ciljanu edukaciju hibrida, ubrzanje vremena razvoja novih sorti - sve se to danas široko koristi u razvoju novih sorti gajenih biljaka.

Ukrštanjem durum pšenice ( Triticum durum) sa mekim ( Triticum vulgare) dobijene su neke nove vrijedne sorte pšenice. Dobijeni su hibridi raž i pšenice, koji su interesantni kako sami po sebi, tako i za dalja ukrštanja ponovo sa pšenicom kako bi se dobili hibridi sa visokokvalitetnim zrnom pšenice i hladnootpornošću raži. U toku su radovi na ukrštanju pšenice sa divljom pšeničnom travom (N.V. Tsitsin), sa višegodišnjom divljom ražom. Ukrštanjem krompira sa divljim srodnicima dobijene su sorte krompira otporne na zarazu gljivicom opasnom za krompir - kasnom plamenjakom. Radi se na ukrštanju jednogodišnjeg suncokreta sa trajnicama, šećernom trskom, koja ima veoma dugu vegetaciju, sa divljim srodnicima koji imaju kraću vegetaciju, uzgojnim lubenicama sa divljim srodnicima otpornim na sušu i dr. Sistematsko upravljanje razvojem biljke (i životinje) i stvaranje novih njihovih oblika, zasnovano na dubokom proučavanju složenih bioloških odnosa i otkrivanju zakona života, čine teorijsku osnovu sovjetske selekcije.

Reći ćemo vam kako ukrstiti dvije sorte iste biljne vrste jedna s drugom - ova metoda se zove hibridizacija. Neka to budu biljke različitih boja ili različitih oblika latica i listova. Ili će se možda razlikovati u vremenu cvatnje ili zahtjevima za vanjskim uvjetima?

Birajte biljke koje brzo cvjetaju kako biste ubrzali eksperiment. Također je bolje započeti odabirom nepretencioznog cvijeća - na primjer, lisičarke, nevena ili delfiniuma.

Napredak eksperimenta i dnevnik posmatranja

Prvo, formulirajte svoje ciljeve – šta želite da dobijete od eksperimenta. Koje poželjne osobine treba da imaju nove sorte?

Vodite bilježnicu-dnevnik u koju zapisujete svoje ciljeve i bilježite napredak eksperimenta od početka do kraja.

Obavezno detaljno opišite originalne biljke, a zatim i nastale hibride. Evo najvažnijih tačaka: zdravlje biljaka, brzina rasta, veličina, boja, aroma, vrijeme cvatnje.

Cvjetna struktura

U našem članku ćemo koristiti cvijet kao primjer, možete ga vidjeti na dijagramu i na fotografijama.

Izgled cvijeća može značajno varirati od biljke do biljke, ali je općenito isti.

Oprašivanje cvijeta

1. Počnite odabirom dvije biljke. Biće jedan oprašivač, a drugi - sjemenska biljka. Birajte zdrave i bujne biljke.

2. Pažljivo pazite na biljku sjemena. Odaberite neotvoreni pupoljak s kojim ćete izvršiti sve manipulacije i označite ga. Štaviše, moraće izolovati pre otvaranja– vezivanje u laganu platnenu vreću. Čim se cvijet počne otvarati, odrežite sve prašnike kako biste spriječili slučajno oprašivanje.

3. Kada se cvijet sjemenske biljke potpuno otvori, prenijeti polen na njega iz biljke za oprašivanje. Polen se može prenijeti pomoću pamučnog štapića, četke ili kidanjem prašnika cvijeta koji oprašuje i donošenjem ih direktno do sjemena. Nanesite polen na stigmu cvijeta sjemenske biljke.

4. Stavite cvijet sjemenske biljke platnena torba. Ne zaboravite da u svom dnevniku posmatranja unesete potrebne bilješke o vremenu oprašivanja.

5. Da biste bili sigurni, ponovite operaciju oprašivanja nakon nekog vremena - na primjer, nakon nekoliko dana (u zavisnosti od vremena cvatnje).

Dobijanje hibrida

1. Ako oprašivanje je bilo uspješno, tada će uskoro cvijet početi blijediti, a jajnik će se povećati. Ne vadite vrećicu iz biljke dok sjeme ne sazrije.

2. Dobijeno sjeme posadite kao rasad. Kada ćete ga dobiti? mlade hibridne biljke, zatim im odijelite posebno mjesto u vrtu ili ih presadite u kutije.

3. Sada pričekajte da hibridi procvjetaju. Ne zaboravite da zapišete sva svoja zapažanja u svoj dnevnik. Među prvom, pa čak i drugom generacijom, može postojati cvijeće koje točno ponavlja roditeljska svojstva bez promjena. Takvi primjerci se odmah odbijaju. Prijavite se sa svojim ciljevima i izabrati među primljenim novim biljkama one koje najviše odgovaraju željenim karakteristikama. Možete ih oprašiti i ručno ili ih izolirati.

Ako se odlučite ozbiljno razvijati nove sorte, trebat će vam savjet stručnjaka uzgajivača. Činjenica je da ćete morati da saznate jeste li zaista razvili novu sortu ili idete putem koji je neko drugi već utabao. Konkurencija u oblasti stvaranja novih sorti je veoma velika.

Za one koji su odlučili eksperimentirati s hibridizacijom kao kućnim hobijem, želimo da dobijete puno zadovoljstva u ovoj aktivnosti, napravite mnoga radosna otkrića i konačno svim svojim prijateljima vrtlarima poklonite novu sortu nekog divnog cvijeta nazvanog po sebi.

30-ih godina prošlog veka N.I. Vavilov je napomenuo da se problem stvaranja sorti poljoprivrednih kultura otpornih na bolesti može riješiti na dva načina: selekcijom u užem smislu riječi (izbor otpornih biljaka među postojećim oblicima) i hibridizacijom (ukrštanjem različitih biljaka međusobno). Metode selekcije biljaka za imunitet na patogene organizme nisu specifične. Oni su modifikacije konvencionalnih metoda uzgoja. Glavne poteškoće u stvaranju imunih sorti su potreba da se istovremeno uzmu u obzir karakteristike biljaka i štetočina koji ih oštećuju. Trenutno se u oplemenjivanju na otpornost koriste sve opšteprihvaćene moderne metode oplemenjivačkog rada: hibridizacija, selekcija, kao i poliploidija, eksperimentalna mutageneza, biotehnologija i genetski inženjering.

Jedna od glavnih poteškoća u selekciji biljaka za imunitet je genetska povezanost osobina biljaka koje odražavaju njihovu filogenetsku istoriju u prirodnim ekosistemima. U procesu spontane pripitomljavanja i formiranja visokoproduktivnih i kvalitetnih oblika biljaka oslabio im je imuni sistem. U slučajevima kada se selekcija vrši bez pažnje na imunitet, slabljenje potonjeg nastavlja se događati u naše vrijeme.

Najvažniji zadatak selekcije, genetike, molekularne biologije je i traženje načina za kombinovanje visoke produktivnosti i drugih ekonomski vrijednih svojstava biljaka sa znacima njihovog imuniteta. Poželjno je da osnova imuniteta bude poligena.

Problem se najlakše rješava kada je iz populacije postojeće sorte moguće izolovati biljke koje se odlikuju visokom imunološkom otpornošću na jedan specifičan patogen. Za takvu identifikaciju mogu se koristiti različite metode selekcije i analitičke metode koje uzimaju u obzir heterozis populacije sorte.

Prilikom izrade programa oplemenjivanja veoma je važan tip oprašivanja biljne populacije (unakrsno oprašivanje, samooprašivanje ili populacija spada u međugrupu). Rad na oplemenjivanju imuniteta na patogen treba provoditi uzimajući u obzir sljedeće faktore: u biljnoj populaciji prve grupe jedinica analize je pojedinačna biljka, a druga - populacija (sorta ili linija).

Tradicionalne metode oplemenjivanja u stvaranju genotipova otpornih na bolesti i štetočine

Odabir. Kako u prirodi općenito, tako iu ljudskom uzgoju, selekcija je glavni proces dobijanja novih oblika (formiranje vrsta i sorti, stvaranje rasa, sorti). Selekcija je najefikasnija kada se radi sa samooprašujućim kulturama, kao i biljkama koje se razmnožavaju vegetativno (klonska selekcija).

U uzgoju na otpornost, selekcija se učinkovito koristi i sama (to je glavna metoda u radu s nekrotrofnim patogenima) i kao komponenta procesa selekcije, bez koje je općenito nemoguće proći ni u jednoj metodi selekcije. U praktičnom uzgoju za otpornost koriste se dvije vrste selekcije: masovna i pojedinačna.

Masovna selekcija je najstarija metoda selekcije, zahvaljujući kojoj su nastale sorte tzv. narodne selekcije, a i danas je vrijedan izvorni materijal za savremene oplemenjivače. Ovo je vrsta selekcije u kojoj se iz početne populacije u polju bira veliki broj biljaka koje ispunjavaju zahtjeve za buduću sortu, odmah procjenjujući skup osobina (uključujući otpornost na određene bolesti). Žetva svih odabranih biljaka se objedinjuje i sije sljedeće godine u obliku jedne parcele. Rezultat masovne selekcije je potomstvo ukupne mase najboljih biljaka odabranih za određenu osobinu(e).

Glavne prednosti masovnog odabira su njegova jednostavnost i sposobnost brzog poboljšanja velike količine materijala. Nedostaci uključuju činjenicu da se materijal odabran masovnom selekcijom ne može testirati s potomstvom i odrediti njegova genetska vrijednost, te je stoga nemoguće izolirati uzgojno vrijedne oblike iz populacije sorte ili hibrida i koristiti ih za daljnji rad. .

Individualna selekcija (pedigre) - jedna od najefikasnijih savremenih metoda selekcije na otpornost. Hibridizacija, umjetna mutageneza, biotehnologija i genetski inžinjering su prvenstveno dobavljači materijala za individualnu selekciju – u narednoj fazi oplemenjivačkog rada, odabire se najvrednije od dobijenog materijala.

Suština metode je da se iz početne populacije odabiru pojedinačne otporne biljke, od kojih se potomci svake naknadno razmnožavaju i proučavaju zasebno.

I individualna i masovna selekcija može biti jednokratna ili višekratna.

Jednokratna selekcija uglavnom se koristi u selekciji samooprašujućih usjeva. Jednokratna individualna selekcija uključuje sekvencijalno proučavanje u svim fazama procesa oplemenjivanja biljke jednom odabrane za određeno svojstvo. Jednokratna masovna selekcija se najčešće i najefikasnije koristi za poboljšanje zdravlja sorte u sjemenarstvu. Zbog toga se naziva i zdravstvenim.

Višestruki izbori su pogodniji i efikasniji u selekciji useva koji se međusobno oprašuju, a njihova efikasnost je određena prvenstveno stepenom heterozigotnosti izvornog materijala. Ponovljenom masovnom selekcijom održava se otpornost na nekrotrofe – patogene poput fuzarije, sive i bijele truleži i dr. Ovom metodom stvorena je visoka otpornost i visoka otpornost.

Hibridizacija. Trenutno, jedna od najčešće korištenih metoda u oplemenjivanju na otpornost je hibridizacija - ukrštanje genotipova s ​​različitim nasljednim sposobnostima međusobno i dobivanje hibrida koji kombinuju svojstva roditeljskih oblika.

U oplemenjivanju za otpornost na bolesti, hibridizacija je prikladna i efikasna ako je barem jedan roditeljski oblik nosilac nasljednih faktora koji mogu obezbijediti genetsku zaštitu buduće sorte ili hibrida od potencijalno opasnih sojeva i rasa patogena.

Kao što je ranije navedeno, takvi nasljedni faktori (efikasni geni otpornosti) nastali su u centrima srodne evolucije biljaka domaćina i njihovih patogena. Mnogi od njih su već prebačeni u kultivisane biljke sa svojih divljih srodnika pomoću udaljene hibridizacije. Oni su sada poznati kao geni otpornosti useva.

Ali neosporna je činjenica da se danas većina ovih gena široko koristi u oplemenjivanju i da su uglavnom izgubili svoju efikasnost, prevladanu kao rezultat varijabilnosti patogena. Zbog toga intraspecifična hibridizacija (između biljaka iste vrste) pri stvaranju sorti ili hibrida otpornih na bolesti u nekim slučajevima nije obećavajuće. Za postizanje pozitivnih rezultata, uzgajivač, prilikom uključivanja određenih roditeljskih oblika u ukrštanje, mora biti siguran u visoku efikasnost njihovih gena otpornosti na populaciju patogena na mjestu budućeg uzgoja sorte (hibrida).

S obzirom na to, on postaje sve važniji u uzgoju zbog otpornosti. udaljena hibridizacija (između biljaka iz različitih botaničkih svojti). Uostalom, biljke divljih i primitivnih vrsta karakterizira najizraženiji imunitet. Genomi divljih srodnika kultiviranih biljaka bili su i ostali glavni prirodni izvor gena otpornosti, uključujući i složeni imunitet. Ukrštanjem kultiviranih biljaka postojećih sorti sa divljim vrstama obično se poboljšavaju imunogenetička svojstva. I ako ranije korištenje udaljene hibridizacije nije bilo jako popularno zbog poteškoća povezanih s neravnotežom genoma roditeljskih oblika i vezom otpornosti s ekonomski nepoželjnim osobinama, sada su razvijene metode za rješavanje problematičnih pitanja.

Udaljena hibridizacija omogućava prenošenje ekološke plastičnosti, otpornosti na štetne faktore okoline, bolesti i drugih vrijednih svojstava i kvaliteta sa divljih biljaka na kultivirane biljke. Na osnovu udaljene hibridizacije stvorene su sorte i novi oblici žitarica, povrća, industrijskih i drugih kultura. Na primjer, izvor gena za imunitet pšenice za Zakavkazje i endemičan je za njega Triticum dicoccoides Korn.

Kao što pokazuje svjetska praksa, vrlo učinkovita vrsta hibridizacije u selekciji samooprašujućih kultura na otpornost je backcrosss (backcrosss) kada se hibrid ukršta sa jednim od roditeljskih oblika. Ova metoda se naziva i metodom „popravljanja“ sorti, jer vam omogućava da poboljšate određenu sortu za jednu ili drugu karakteristiku koja joj nedostaje (posebno, otpornost na određenu bolest). Ali treba imati na umu da upotreba ove metode ne dozvoljava prekoračenje produktivnosti sorte koja se „popravlja“ (a prema zahtjevima Državne službe za zaštitu prava na biljne sorte Ukrajine, sorta se ne može registrovati ako njena produktivnost ne prelazi standard).

U pravilu, kod povratnog ukrštanja, kao materinski oblik se koristi donorska sorta otpornosti na bolesti, a kao roditeljska se koristi nestabilna ali visokoproduktivna sorta (recipijent za otpornost). Kao rezultat njihovog ukrštanja dobijaju se hibridi koji se ponovo ukrštaju sa roditeljskim oblikom (backcrossed). Preduvjet je da se majčinski oblici za svako naredno ukrštanje odaberu iz rezistentnih hibridnih biljaka prethodnog ukrštanja koje su pronađene na infektivnoj pozadini. Potomstvo se bira prema fenotipu sorte primaoca. Povratna ukrštanja se provode sve dok se genotip i fenotip primatelja gotovo potpuno ne obnove, dok se istovremeno stječe otpornost na bolest karakterističnu za donora.

Povećanje efikasnosti selekcije biljaka za imunitet na štetočine može se postići korišćenjem unapred kreiranih takozvanih imunosintetičkih preparata (poznatih, na primer, za kukuruz). Navedena sintetika nastaje na osnovu ukrštanja 8-10 imunih linija, koje karakteriše različita plastičnost životne sredine i sastav imunoloških faktora. Mnogi sintetički proizvodi su dobri izvori za stvaranje imunih linija za daljnji uzgoj jednostavnih i dvostrukih međulinijskih hibrida.

Mutageneza. Za razliku od metoda hibridizacije, koje su dosta radno intenzivne i zahtijevaju višegodišnji rad da bi se postigao konačni rezultat, eksperimentalna (vještačka) mutageneza omogućava da se u kratkom periodu poveća varijabilnost biljaka i dobiju mutacije otpornosti koje se ne javljaju u prirodi.

Metoda eksperimentalne (vještačke) mutageneze zasniva se na ciljanom dejstvu na biljke različitih fizičkih i hemijskih mutagena (jonizujuće, ultraljubičasto, lasersko zračenje, hemikalije), usled čega dolazi do mutacija gena (promjene u molekularnoj strukturi gena) , hromozomski (promjene u hromozomskim strukturama) ili genomski (promjene u hromozomskim setovima).

Najvrednije u oplemenjivačkom smislu su mutacije gena koje, za razliku od hromozomskih, ne dovode do steriliteta polena, neplodnosti ili nepostojanja mutantnih linija. Mutacije gena rezistencije najčešće su povezane ili sa zamjenom baze u određenom dijelu DNK hromozoma, ili sa njenim gubitkom, dodavanjem ili pomicanjem. Kao rezultat toga, dolazi do promjene genetskog koda i, shodno tome, do promjene fizioloških i biokemijskih mehanizama ćelije, što dovodi do inhibicije rasta, razvoja i reprodukcije patogena.

Metoda umjetne mutageneze u oplemenjivanju na otpornost na bolesti koristi se u mnogim zemljama, ali se ne može smatrati glavnom metodom za dobijanje rezistentnih oblika biljaka. Ova metoda se najefikasnije koristi kada se radi na otpornosti s kulturama koje se razmnožavaju vegetativno, jer razmnožavanje sjemenom podrazumijeva složeno cijepanje u potomstvu zbog visokog stupnja heterozigotnosti.

Čini se da postoji dalje unapređenje postojećih usjeva koji se uzgajaju na već razvijenim zemljištima. Hibridi su nešto što bi moglo igrati ključnu ulogu u opskrbi hranom. Uostalom, većina površina pogodnih za poljoprivredu je već zauzeta. Međutim, povećanje količine vode, đubriva i drugih hemikalija koje se koriste na njima je na mnogim mestima ekonomski nemoguće. Zbog toga je unapređenje postojećih useva od najveće važnosti. A hibridi su biljke dobivene upravo kao rezultat takvog poboljšanja.

Cilj nije samo povećanje prinosa, već i povećanje sadržaja proteina i drugih hranljivih materija. Kvalitet bjelančevina u jestivoj hrani je također vrlo važan jer ljudi (a i ljudi) moraju iz hrane dobiti potrebne količine svih esencijalnih (tj. onih koje nisu u stanju sami sintetizirati) aminokiselina. Osam od 20 aminokiselina potrebnih ljudima dolazi iz hrane. Preostalih 12 može sam razviti. Međutim, biljke sa poboljšanim sastavom proteina kao rezultat selekcije neminovno zahtijevaju više dušika i drugih hranjivih tvari od izvornih oblika, pa se stoga ne mogu uvijek uzgajati na neplodnim zemljištima, gdje je potreba za takvim usjevima posebno velika.

Nove nekretnine

Kvalitet uključuje ne samo prinos, sastav i količinu proteina. Stvaraju se sorte koje su otpornije na bolesti i štetočine, zahvaljujući plodovima koje sadrže, atraktivnijeg oblika ili boje plodova (npr. jabuke jarko crvene), bolje podnose transport i skladištenje (npr. hibridi paradajza sa produženim rokom trajanja), a imaju i druga značajna svojstva za dati usev.

Aktivnosti odgajivača

Uzgajivači pažljivo analiziraju dostupnu genetsku raznolikost. Tokom nekoliko decenija razvili su hiljade poboljšanih linija važnih poljoprivrednih biljaka. U pravilu je potrebno nabaviti i procijeniti hiljade hibrida kako bi se odabralo onih nekoliko koji će po svojim svojstvima zaista nadmašiti one koji su već rasprostranjeni. Na primjer, u SAD-u od 1930-ih do 1980-ih. povećan skoro osam puta, iako su uzgajivači koristili samo mali dio genetske raznolikosti ove kulture. Pojavljuje se sve više hibrida. Ovo omogućava efikasnije korišćenje kultivisanih površina.

Hibridni kukuruz

Povećana produktivnost kukuruza omogućena je uglavnom upotrebom hibridnog sjemena. Samooplodne linije ovog useva (sami hibridnog porekla) korišćene su kao roditeljski oblici. Iz sjemena dobivenog ukrštanjem između njih nastaju vrlo moćni hibridi kukuruza. Ukrštene linije se sije u naizmjeničnim redovima, a metlice (muški cvatovi) ručno se odrežu s biljaka jedne od njih. Stoga se svo sjeme na ovim primjercima ispostavilo da je hibrid. I imaju veoma korisna svojstva za ljude. Pažljivim odabirom inbred linija mogu se dobiti moćni hibridi. To su biljke koje će biti pogodne za uzgoj na bilo kojoj željenoj lokaciji. Budući da su osobine hibridnih biljaka iste, lakše se beru. A prinos svakog od njih je mnogo veći od prinosa nepoboljšanih primjeraka. Godine 1935. hibridi kukuruza su činili manje od 1% ukupnog kukuruza uzgojenog u Sjedinjenim Državama, ali sada gotovo sav. Sada je postizanje znatno većih prinosa ove kulture mnogo manje radno intenzivno nego ranije.

Uspjesi međunarodnih uzgojnih centara

U proteklih nekoliko decenija uloženo je mnogo napora da se povećaju prinosi pšenice i drugih žitarica, posebno u toplim klimatskim uslovima. Impresivni uspjesi postignuti su u međunarodnim uzgojnim centrima smještenim u suptropskim područjima. Kada su novi hibridi pšenice, kukuruza i pirinča uzgajani u Meksiku, Indiji i Pakistanu, to je dovelo do dramatičnog povećanja poljoprivredne produktivnosti nazvanog Zelena revolucija.

Zelena revolucija

Đubriva i proizvodi za navodnjavanje razvijeni tokom ovog procesa korišćeni su u mnogim zemljama u razvoju. Svaki usev zahteva optimalne uslove uzgoja za postizanje visokih prinosa. Đubrenje, mehanizacija i navodnjavanje su bitne komponente Zelene revolucije. Zbog raspodjele kredita, samo relativno bogati zemljoposjednici mogli su uzgajati nove hibride biljaka (žitara). U mnogim regijama, Zelena revolucija je ubrzala koncentraciju zemlje u rukama nekoliko najbogatijih vlasnika. Ova preraspodjela imovine ne obezbjeđuje nužno posao ili hranu za većinu stanovništva u ovim regijama.

Tritikale

Tradicionalne metode uzgoja ponekad mogu dati iznenađujuće rezultate. Na primjer, hibrid pšenice (Triticum) i raži (Secale) triticale (naučni naziv Triticosecale) postaje sve važniji u mnogim područjima i čini se vrlo perspektivnim. Nastao je udvostručavanjem broja hromozoma u sterilnom hibridu pšenice i raži sredinom 1950-ih. J. O'Mara na Univerzitetu St. Iowa koristi kolhicin, supstancu koja ometa formiranje ćelijske ploče. Tritikale kombinuje visok prinos pšenice sa nepretencioznošću raži. Hibrid je relativno otporan na linearnu rđu, gljivičnu bolest koja je jedan od glavnih prinosa pšenice. Dalja ukrštanja i selekcija proizveli su poboljšane linije tritikalea za određena područja. Sredinom 1980-ih. Ova kultura je, zbog visokog prinosa, otpornosti na klimatske faktore i odlične slame preostale nakon žetve, brzo stekla popularnost u Francuskoj, najvećem proizvođaču žitarica u EEZ. Uloga tritikalea u ljudskoj prehrani brzo raste.

Očuvanje i korištenje genetičke raznolikosti usjeva

Intenzivni programi ukrštanja i selekcije dovode do sužavanja genetičke raznolikosti gajenih biljaka po svim njihovim osobinama. Iz očiglednih razloga, uglavnom je usmjeren na povećanje produktivnosti, a među vrlo homogenim potomcima primjeraka odabranih striktno za ovu osobinu ponekad se gubi otpornost na bolesti. Unutar kulture biljke postaju sve ujednačenije, jer su neke njihove karakteristike izraženije od drugih; Stoga su usjevi općenito osjetljiviji na patogene i štetočine. Na primjer, 1970. gljivica helminthosporium, gljivična bolest kukuruza uzrokovana Helminthosporium maydis (na slici iznad), uništila je približno 15% useva kukuruza u SAD-u, uzrokujući gubitke od približno milijardu dolara. Čini se da su ovi gubici posljedica pojave nove rase gljivica, koja je vrlo opasna za neke od glavnih linija kukuruza koje su se široko koristile u proizvodnji hibridnog sjemena. Mnoge komercijalno vrijedne linije ove biljke imale su identičnu citoplazmu, budući da se iste biljke tučaka više puta koriste u proizvodnji hibridnog kukuruza.

Da bi se spriječila takva šteta, potrebno je uzgajati u izolaciji i čuvati različite linije važnih usjeva, koji, čak i ako zbir njihovih osobina nije od ekonomskog interesa, mogu sadržavati gene korisne u kontinuiranoj kontroli štetočina i bolesti.

Hibridi paradajza

Uzgajivači paradajza postigli su nevjerovatan uspjeh u povećanju genetske raznolikosti privlačeći divlje oblike. Stvaranje kolekcije linija ove kulture, koju su sproveli Charles Rick i njegovi saradnici na Kalifornijskom univerzitetu u Davisu, omogućilo je efikasnu borbu protiv mnogih njenih ozbiljnih bolesti, posebno onih uzrokovanih nesavršenim gljivama Fusarium i Verticillum, kao i neki virusi. Nutritivna vrijednost paradajza je značajno povećana. Osim toga, biljni hibridi su postali otporniji na salinitet i druge nepovoljne uvjete. To se uglavnom dogodilo kroz sistematsko sakupljanje, analizu i korištenje linija divljeg paradajza za uzgoj.

Kao što vidite, međuvrsni hibridi su vrlo perspektivni u poljoprivredi. Zahvaljujući njima moguće je poboljšati prinos i kvalitet biljaka. Treba napomenuti da se križanje koristi ne samo u poljoprivredi, već iu stočarstvu. Kao rezultat, na primjer, pojavila se mazga (njena fotografija je prikazana iznad). Ovo je također hibrid, križanac magarca i kobile.

Oleg pita: "Zdravo, Elena! Recite mi, molim vas, da li ukrštanje različitih vrsta biljaka, povrća i voća od strane naučnika nije mešanje u Božiju tvorevinu i greh? Zar uspešni takvi ukrštanja ne ugrožavaju kreacionizam? Uostalom, ako uspjeti ukrstiti razlicite biljke, onda sa S vremenom ce biti moguce ukrstiti razlicite zivotinje, macu sa psom npr. Dakle, postoji li mogucnost da od jednog jednostavnijeg zive bice nastane neko slozenije itd. do pojave čoveka?"

Pozdrav, Oleg!

Naučnici-uzgajivači uglavnom provode unutarvrsna ukrštanja (hibridizaciju) kako bi dobili poželjne osobine (naravno za ljude) kod životinja, biljaka i mikroorganizama, čime postižu stvaranje novih ili poboljšanih rasa, sorti, sojeva.

Unutar vrste ukrštanje jedinki je relativno lako zbog sličnosti njihovog genetskog materijala i anatomskih i fizioloških karakteristika. Iako to nije uvijek slučaj, na primjer, u prirodnim uvjetima nemoguće je ukrstiti malenog psa Chihuahua i ogromnog mastifa.

Ali na putu križanja jedinki različitih vrsta (a još više različitih rodova), pojavljuju se molekularne genetske barijere koje ometaju razvoj punopravnih organizama. I one su izraženije što su vrste i rodovi koji se ukrštaju dalje odvojeni jedan od drugog. Zbog značajno različitih genoma roditelja, hibridi mogu razviti neuravnotežene hromozomske skupove, nepovoljne kombinacije gena, poremetiti procese diobe i formiranja gameta (polnih stanica), smrt zigota (oplođenog jajeta) itd. Hibridi mogu biti djelomično ili potpuno sterilni (sterilni) ), sa smanjenom vijabilnošću do letalnosti (iako u nekim slučajevima u prvoj generaciji dolazi do naglog povećanja vitalnosti - heterozisa), razvojne anomalije, posebno reproduktivnih organa , ili takozvana himerna tkiva (genetski heterogena) itd. Očigledno, zato je Gospod upozorio svoj narod: „... ne mešajte svoju stoku sa drugom rasom; ne zasijajte svoju njivu sa dve vrste [semena]“ ().

U prirodnim uslovima, slučajevi međuvrsnog ukrštanja su izuzetno rijetki.

Primjeri umjetne udaljene hibridizacije su: mazga (konj + magarac), bester (beluga + sterlet), ligar (lav + tigrica), tigon (tigar + lavica), leopon (lav + ženka leoparda), šljiva (šljiva + marelica), klementina (narandža + mandarina) itd. U nekim slučajevima naučnici su u stanju da otklone negativne posledice udaljene hibridizacije, na primer, dobijeni su plodni hibridi pšenice i raži (tritikale), rotkvice i kupusa (raphanobrassica).

A sada vaša pitanja. Da li se umjetna hibridizacija miješa u Božje stvaranje? U određenom smislu, da, ako osoba stvori opciju koja je drugačija od prirodne, koja se može usporediti, recimo, sa ženama koje koriste dekorativnu kozmetiku za poboljšanje svog izgleda. Je li umjetna hibridizacija grijeh? Da li je jesti meso greh? Gospod, iz naše tvrdoće srca, dozvoljava ubijanje živih bića za hranu. Vjerovatno, i zbog naše tvrdoće srca, dopušta selektivno eksperimentiranje kako bi se poboljšala potrošačka svojstva proizvoda koji su ljudima potrebni. U istoj seriji je i stvaranje lijekova (u ovom slučaju se koriste i ubijaju laboratorijske životinje). Koliko god tužno bilo, sve je to realnost društva u kojem vlada grijeh i vlada “princ ovoga svijeta”.

Da li uspješno ukrštanje ugrožava kreacionizam? Ni na koji način. Protiv.

Znate da se sve razmnožava “prema svojoj vrsti”. Biblijski „rod“ nije biološka vrsta moderne taksonomije. Uostalom, bogata raznolikost vrsta pojavila se nakon Potopa kao rezultat varijabilnosti koja se dogodila u karakteristikama kopnenih organizama iz Noine Arke i vodenih stanovnika koji su preživjeli izvan Arke, kako su se prilagođavali novim uvjetima okoline. Teško je ocrtati biblijski „rod“, čiji je genetski potencijal značajan i dat je u početku pri stvaranju. Može uključivati ​​moderne taksone kao što su vrste i rod, ali vjerovatno ne više od (pod)porodice. Moguće je, na primjer, da se velike mačke modernih sistematskih rodova porodice mačaka vraćaju u jedan izvorni "rod", a male mačke u jedan ili dva druga. Jasno je da vrste i rodovi odvojeni od biblijskog “roda” uključuju vlastiti, u određenoj mjeri, osiromašeni i izmijenjeni (u odnosu na izvorni) genetski materijal. Kombinacija ovih ne sasvim komplementarnih dijelova (u interspecifičnim i međugeneričkim ukrštanjima) nailazi na prepreke na molekularnom genetičkom nivou, što znači da ne dozvoljava formiranje punopravnog organizma, iako se u rijetkim slučajevima to može dogoditi unutar biblijskog „roda“. ”.

Šta to znači? Da u principu ne može biti križanja između “mačke i psi” i “do ljudi”.

Još jedan trenutak. Uporedite 580 hiljada parova nukleotida, 482 gena u DNK jednoćelijske mikoplazme i 3,2 milijarde parova nukleotida, oko 30 hiljada gena u ljudskoj DNK. Ako zamislite hipotetički put "od amebe do čovjeka", razmislite o tome odakle dolaze nove genetske informacije? Nema odakle da dođe prirodno. Znamo da informacije dolaze samo iz inteligentnog izvora. Dakle, ko je autor amebe i čoveka?

Božiji blagoslovi!

U Geteovo doba, kako se sam Gete prisećao, u Karlsbadu - ne gledajte na kartu, sada su Karlove Vari - turiste na vodi voleli su da identifikuju biljke u buketima prema Lineju. Ove bukete je svakodnevno pijući mineralnu vodu u hladovini kolonade (bikarbonat-sulfat-hlorid-natrijum - za informaciju okupljenih u Karlovim Varima) dostavljao mladi zgodni baštovan, izazivajući pojačano interesovanje bledih, usamljenih dama.

Ispravna identifikacija svake biljke bila je stvar časti i uspjeha za vrtlara, koji je podsticao nevine botaničke hobije za skromnu naknadu. Teško je reći zašto – da li zbog ljubomore prema baštovanu, ili prema Lineju, ali pjesnik se ozbiljno razilazio s Linnaeusom u načelima taksonomije biljaka. Linnaeus je, kao što je poznato, tražio razlike u biljkama, ali je Gete počeo da traži ono što je zajedničko i time je, mora se reći, napravio prvi korak ka genetskoj sistematizaciji biljaka.

Ženska strast prema botanici bila je razumljiva: Linnaeusov sistem je bio neverovatno jednostavan i razumljiv. Ovo nije Stankov-Taliev “Identifikator viših biljaka evropskog dijela SSSR-a”, dugačak više od hiljadu stranica, koji studente vodi u stanje prije infarkta.

Linnaeus, koji nikada nije volio aritmetiku, ipak ju je postavio, moglo bi se reći, kao osnovu svog sistema. Biljke je podijelio u 24 klase, od kojih se 13 razlikovalo po broju prašnika. Biljke sa jednim prašnikom u svakom cvijetu stavljaju se u prvi razred, sa dva - u drugi, i tako sve do desetog razreda, koji uključuje biljke sa deset prašnika. U 11. klasu spadaju biljke sa 11-20 prašnika; 20 ili više prašnika u cvijetu ukazuje na to da pripadaju 12. i 13. klasi. Ove dvije klase razlikovale su se po nivou položaja baze prašnika u odnosu na mjesto pričvršćenja tučka. Biljke klase 14 i 15 imaju prašnike nejednake dužine. U cvjetovima klasa 15-20, prašnici biljaka su spojeni jedni s drugima ili s tučkom. Klasa 21 obuhvata jednodomne biljke koje imaju djelimično staminate, a dijelom plodne (tučkove) cvjetove. Klasa 22 uključuje dvodomne biljke koje na nekim biljkama razvijaju samo staminate, a na drugima samo plodne. Klasa 23 uključivala je biljke s haotičnim raspršenim muškim i ženskim cvjetovima (uključujući ponekad i zglobne cvjetove) na biljci. U 24. razredu objedinjene su “tajne” biljke - sve biljke bez cvjetova, od paprati do algi. Potonje su nazvane "kriptogamija" iz razloga što botaničari nisu znali kako se razmnožavaju. Sada biolozi poznaju njihovu organizaciju i reprodukciju bolje od cvjetnica.

Linnaeus je 20 od 23 klase klasifikovao kao sivkasto biseksualno cvijeće. Upravo ih je smatrao pravilom u biljnom carstvu, ostalo - čudnim izuzetkom. Čini se logičnim, prikladnije je za biljke - prašnici i tučak su u blizini, što znači da brak prolazi bez problema; rezultat ljubavi - plod i sjeme se pojavljuju kao rezultat samooprašivanja, šifrirani od strane biologa latinskom riječju autogamija.

Nakon Linnaeusa, postalo je jasno da neke biljke imaju samo naizgled biseksualne cvjetove. Iako u cvjetovima imaju prašnike i tučke u blizini, ćelije polena u prašnicima su nedovoljno razvijene i cijela biljka izgleda kao evnuh - odvratno je gledati. Drugi cvjetovi se ne mogu sami oploditi, ali njihov polen je sposoban da proizvede potomstvo kada oprašuje tučak stranih biljaka.

Budući da su botaničari odavno navikli sve nazivati ​​latinskim imenima, zbirku prašnika cvijeta nazvali su androecium, a zbirku tučaka (ili jednostavno tučak) - gynoecium. Ali budući da se nijedan naučnik nikada neće zaustaviti na već postignutom, botaničari su ih naknadno, ovisno o građi cvjetova, podijelili na biseksualne (sadrže androecium i gynoecium) i jednospolne (sadrže ili androecium ili gynoecium). Ako muški i ženski cvjetovi cvjetaju na istoj biljci, ona se naziva jednodomna (kukuruz), a ako na različitim, naziva se dvodomna (konoplja). Poligamne vrste imaju dvospolne i jednospolne cvjetove na jednoj biljci (dinja, suncokret). Međutim, očito, uprkos botaničarima, priroda ponekad izlaže njihovom radoznalom oku sve oblike prijelaza s jedne spolne vrste cvijeta i biljke na drugu, čak i jalove cvjetove, potpuno lišene prašnika i nerazvijenih tučaka.

Korovska biljka piletina, ili stomper, koja je izuzetno neugodna vrtlarima, ima deset prašnika u dva petočlana vijuga, od kojih je obično 5 unutrašnjih, uz nešto dodataka onih iz vanjskog, naboranih i bez polena. Cvjetne glavice gorionice (Poterium polygamum) sadrže, osim čisto plodnih i čisto staminiranih cvjetova, i prave dvospolne cvjetove. Oni predstavljaju sve primjere prijelaza sa pravog biseksualnog na čisto majčinski tip cvijeća. Inače, ovaj botanički rod je izuzetan među Rosaceae po svojoj sklonosti oprašivanju vjetrom.

Stepen razdvajanja između pseudoseksualnih plodnih i staminativnih cvjetova je također neobično raznolik. Čičak, šparoge, dragun, grožđe, neke skabioze, saksifraga i valerijana imaju cvijeće koje na prvi pogled djeluje kao biseksualno. Imaju dobro razvijene tučke i vidljive prašnike, čiji prašnici mogu, ali i ne moraju sadržavati polen. U potonjem slučaju, to su pseudoseksualni cvjetovi. Šta da se radi, "lažni Dmitrij" se nalazi u prirodi. Isto se može reći i za dio cvjetova u grozdovima divljeg kestena i nekih vrsta kiselice, kao i u cvjetovima u središtu korpi i nevena podbjela, koji imaju izgled pravih dvospolnih cvjetova, ali čiji jajnici ne stvaraju održivo sjeme, jer stigma ne može proći kroz sebe cjevčice polena.

U grozdovima platana (jedna od vrsta javora) mogu se uočiti svi mogući prijelazi od pseudoseksualnih staminatih cvjetova s ​​dobro razvijenim velikim jajnicima do onih kod kojih su tučki nedovoljno razvijeni ili potpuno odsutni. Prijelaz od pravog dvospolnog cvijeća u neplodno cvijeće može se naći kod nekoliko vrsta stepskog zumbula.

Poznate su i trokupole vrste: neke biljke nose samo muške cvjetove, druge samo ženske, a treće dvospolne cvjetove (smolaste cvjetove). Među neobičnostima biljaka može se primijetiti promjena spola s godinama ili u određenim godinama. Srčasto grožđe, klasifikovano kao tipično dvodomno u svojoj domovini, predstavljeno je u Bečkom botaničkom vrtu grmovima sa staminatim cvjetovima. No, u nekim godinama, grmovi vinove loze zbunjuju turističke vodiče jer, osim staminatnih, daju pravo dvospolno cvijeće.

Kod mnogih biljaka samooplodnja je spriječena neistovremenim sazrijevanjem prašnika i tučaka u cvijetu - dihogamija (suncokret, malina, kruška, jabuka, šljiva), u kojoj se pravi razlika između proterandrije, kada prašnici sazriju prije tučak sazrijeva, a protoginija, kada tučak sazrije prije prašnika.

Uglavnom proterandrijske su Asteraceae, Lamiaceae, Malvaceae, Cloveaceae i Mahunarke; Proterogini su: rogoz i ožike, kikazonaceae i dafnije, orlovi nokti, globulariaceae, velebilje, rosaceae i biljke krstašica. Sve jednodomne biljke su proterogine: šaš, rogoza, ježin, aroide sa jednodomnim cvjetovima, kukuruz, jednodomna kopriva, urut, žilavica, kopriva, ludi krastavac, biljke euforbije, joha, breza, orah, platan, brijest, hrast, lješnjak bukva . Na drveću i žbunju koje se ovdje spominje, prašnici počinju bacati prašinu sa zakašnjenjem od 2-3 dana. Za alpsku zelenu johu ova razlika je 4-5 dana, a za mali rog čak devet.

U većini slučajeva, dvodomne biljke su proterogine. U velikim šikarama vrba duž obala naših rijeka, koje nisu zatrovane hemikalijama, neke vrste su još uvijek zastupljene brojnim grmovima. Neki od njih nose cvjetove staminata, drugi - tučkove. Praktično su u istim uslovima, ali, uprkos istim spoljašnjim uslovima na istom prostoru, grmovi sa tučkovim cvetovima uvek spretno nadmašuju svoje „muškarce“ sa prašnim cvetovima u cvetanju. Kod belotala, ljubičaste loze, košaste vrbe i vrbe žige u svom sazrijevanju su 2-3 dana ispred otvaranja staminativnih cvjetova. Isto je i sa alpskim vrbama - provjerite ako slučajno posjetite Alpe. Ali ovdje je vremenska razlika ograničena na samo jedan dan, iz čega je razumno zaključiti da su naše vrbe najproterogine vrbe na svijetu.

U biljkama konoplje koje rastu u blizini, na početku cvatnje možete primijetiti stigme, spremne za primanje polena, iako se još nije otvorio niti jedan cvijet stamina - otvorit će se tek nakon 4-5 dana. U šumskom lišću ili kokoši, koji raste u listopadnim šumama i grmlju, u blizini se nalaze jedinke majke i oca. Ipak, njihovi tučkasti cvjetovi otvaraju se dva dana prije cvjetova sa staminatom. Isto vrijedi i za hmelj i mnoge druge dvodomne biljke.

Kod nekoliko biljaka samooplodnja je otežana jer su prašnici i tučki raspoređeni tako da polen teško dospijeva na žig svog cvijeta. Na primjer, s heterostilnošću, neki pojedinci imaju cvijeće s dugim tučkom i kratkim prašnicima, dok drugi imaju suprotno. Heterostile (raznolike) uključuju neke gentijane (npr. sat ili trolisnik), heljdu, razne vrste ljenjivca, brojne jaglace (npr. prolomnik, turcha, jaglac ili jaglac), kao i mnoge boražine (zaboravnice). note, plućnjak, itd.) .

Vakhta ima vrlo elegantne čupave bijelo-ružičaste cvjetove u obliku zvijezda, sakupljene u četkicu na stabljici bez listova. Neki cvjetovi imaju niski stil i prašnik pričvršćen iznad njega, dok drugi, naprotiv, imaju visoke stilove i prašnike pričvršćene ispod. Stigme biljke sazrijevaju prije prašnika. Insekti koji posjećuju cvijeće, dodiruju ili tučke ili prašnike istim dijelom svog tijela, vršeći striktno unakrsno oprašivanje. Međutim, tokom dugotrajnog lošeg vremena, cvijet je zatvoren i prisiljen na samooplodnju.

Jaglac, djeci poznatiji kao ovnovi, jedno je od prvih proljetnih cvijeća koje procvjeta. Otuda i latinski naziv primus - prvi. Samo bumbari i leptiri oprašuju biljku. Zbog razlike u stupastosti, tučak nekih cvjetova može se oprašiti samo polenom drugih cvjetova. Ako bumbar sleti na cvijet s niskim tučkom, njegova glava dodiruje visoke prašnike. Doletevši do cvijeta s visokim tučkom, glavom dodiruje stigmu i stvara unakrsno oprašivanje.

Fenomen heterokolumnarnosti najprije je otkriven na cvjetovima močvarne trave, a potom i na drugim biljkama. Turchijeva superiornost u tom pogledu izgleda čak i nevjerovatna, s obzirom na to da je cijela biljka uronjena u vodu, a tek u julu cvjetovi se pojavljuju iznad vode. Još jedna izvanredna stvar kod turske trave je to što nema korijen, a njenu usisnu funkciju obavljaju ćelije pokožice lišća.

Kod heljde, prema zakletom uvjeravanju genetičara, dugu kolumnarnost kontrolira recesivni alel s, a kratku kolonarnost dominantni alel S (podsjećamo da je alel jedan od oblika stanja istog gena). Pošto se oprašivanje ne dešava unutar jedne vrste cvijeta, u populacijama se uvijek održava jednak omjer biljaka sa genotipovima Ss i ss; ovo se može vidjeti iz Punnettove rešetke, poznate iz školskog kursa biologije:

to jest, 1:1 podjela, kao kod ljudi, na dječake (AT) i djevojčice (XX) u potomstvu.

Po građi cvijeta, heljda je prilagođena unakrsnom oprašivanju uglavnom insektima (muhe, bumbari i posebno pčele) koje privlači nektar, a samo djelomično vjetar. Prilikom normalnog (legitimnog) oprašivanja, kada polen s kratkih prašnika padne na žigove kratkih prašnika i, shodno tome, polen s dugih prašnika padne na stigme dugih prašnika, postavlja se najveći broj sjemenki.

Trava koja plače (Lythrum salicaria) jedna je od naših najzanimljivijih biljaka. Činjenica je da cvjetovi uplakane trave imaju tučke tri različite veličine i 12 prašnika, podjednako raspoređenih u dva kruga. Kod nekih cvjetova tučak je iznad oba kruga prašnika, kod drugih je između njih, a kod trećih ispod oba kruga. Shodno tome, prašnici se nalaze na različitim visinama na isti način kao i tučak, što omogućava unakrsno oprašivanje. Insekt, koji doleće po nektar, namaže se polenom i taloži ga na žig tučka, koji je iste dužine kao i prašnik sa kojeg je polen uklonjen. Do oplodnje dolazi normalno kada se polen prenese sa prašnika koji je iste dužine kao tučak. Polenova zrna sa prašnika tri različite visine razlikuju se međusobno po veličini i dijelom po boji, pa je shodno tome i dužina papila na stigmama tri različite visine, jer stigme moraju uhvatiti različit polen. Proces oprašivanja prvi je detaljno proučavao Charles Darwin.

U nekim biljkama, prašnici i tučkići su raspoređeni u strogom redoslijedu, predstavljajući se insektima za "istovar" polena ili "utovar" stigme. U našoj običnoj ruti, koja se nalazi na padinama i brdima u šumama južnog Krima, cvijet sadrži deset prašnika podržanih ravnim nitima u obliku zvijezde. Prvo, jedan filament se uzdiže, postavljajući prašnik koji podupire u sredinu cvijeta duž linije koja vodi do nektara, koji luči mesnati prsten na dnu tučka. Ona zadržava ovaj položaj oko jedan dan, a zatim se vraća u prethodni položaj. Dok se prvi prašnik savija, drugi se diže - i sve se ponavlja. To se nastavlja sve dok svih deset prašnika, jedan za drugim, ne stanu u sredinu cvijeta. Kada se, konačno, deseti prašnik savije unatrag, u središtu cvijeta se pojavljuje stigma, koja je u to vrijeme postala prijemčiva za oprašivanje.

Kod dvospolnih cvjetova iz porodice kopriva žig se razvija i prije nego se cvijet otvori i prvi viri iz zelenkastog pupoljka cvijeta. Prašnici na savijenim nogama, kao na izvorima, prekriveni su isprepletenim malim zelenkastim pokrovnim listovima. Ali prije nego što dopuste da se prašnici podignu s “koljena”, usprave se i razbacuju polen u obliku oblaka po zraku, stigma uvene i stil se odvoji zajedno sa stigmom od jajnika. Dakle, u trenutku kada se polen oslobodi iz prašnika, jajnik završava u tački - osušenoj bazi otpalog stila.

Obično se kod biljaka sve to događa drugačije: prvo prašnici i prašnici otpadaju u cvijetu, a tek nakon toga stigma stječe sposobnost opažanja polena. U cvjetovima balzama, prašnici su spojeni i formiraju nešto poput kape preko stigme. Nakon što se cvijet otvori i postane dostupan letećim insektima, prašnici odmah popucaju, a pred nama se pojavljuje kapica formirana od otvorenih prašnika. Ali tada se niti prašnika odvajaju, a kapa ispada iz cvijeta. Tek sada se pojavljuju stigme, potpuno zrele. Isto se može primijetiti i kod krupnocvjetnih vrsta ždralove trave i geranijuma.

U biseksualnim cvjetovima Tradescantia, uzgojenim kod kuće i pogrešno nazvanim „ženski trač“, prašnici se otvaraju nešto prije nego što stigme postanu prijemčive za polen. Ali čim je stigma spremna za oprašivanje, prašnici se uvijaju u spiralu, a ubrzo nakon toga pokrovni listovi izblijede, prekrivajući prašnike na uvijenim nitima. Stil strši, a stigme su prijemčive na polen tokom narednog dana. Ove cvjetove posjećuju insekti s kratkim proboscisom da se naslade sokom zgnječenih pokrovnih listova koji skrivaju prašnike, dok dodiruju žige i oprašuju ih polenom donesenim s drugih cvjetova. Oprašivanje prašnika polenom više nije moguće.

Botaničari dihogamije, koji se u svojim istraživanjima oslanjaju samo na morfoekološke razlike, ne uzimajući u obzir sadržaj genoma, dužni su obilju vrsta šaša, koje se beskrajno iznova otkrivaju, pa čak i iznova otkrivaju. Štoviše, takozvane „vrste“ šaša lako se međusobno ukrštaju, stvarajući mnoge međuoblike koje se lako prihvaćaju kao nove „vrste“ (autore vrste privlači prilika da ovjekovječe svoje ime u latinskoj transkripciji). Nesavršena (nepotpuna) dihogamija u botaničkim rodovima s jednodomnim cvjetovima osigurava, na primjer, kod šaša prvo takozvano međuvrsto, a kasnije intraspecifično ukrštanje. To je razumljivo, budući da se stigma prve cvjetnice proterogine vrste može oprašiti samo polenom drugih "vrsta" koje su cvjetale još ranije.

Lysenko je smatrao da je „dijalektički materijalizam, razvijen i podignut na novu visinu djelima druga Staljina, za sovjetske biologe, za mičuriniste, najvrednije, najmoćnije teorijsko oružje u rješavanju dubokih pitanja biologije, uključujući i pitanje porijeklo nekih vrsta od drugih.” . Zato je dao superdijalektičku definiciju vrste na ovoj novoj visini: „Vrsta je posebno, kvalitativno definisano stanje živih oblika materije. Bitna karakteristika vrsta biljaka, životinja i mikroorganizama jesu određeni intraspecifični odnosi među jedinkama.” To je to.

Ne žele svi botaničari vidjeti da je u dijalektičkom jedinstvu forme i sadržaja sadržaj presudan. Sadržaj vrste je jedinstvo genetske strukture populacija koje je čine. Izvana se manifestira u fenotipskoj sličnosti, slobodnom križanju, a posebno u sposobnosti stvaranja plodnog potomstva kada se križa. Nasljedna informacija je ono što kvalitativno određuje vrstu i čini njen sadržaj. Teško je reći da li je život nastao istovremeno sa nasljeđem (sumnjam da jeste), ali jedno je sigurno: pojavom diskretnog naslijeđa, vrste su se pojavile na kugli zemaljskoj.

Uzimajući u obzir formulacije poznate nauci, definicija vrste može biti sljedeća: vrsta - kvalitativno izolirana u datoj fazi evolucijskog procesa, složena i pokretna zajednica organizama, koju karakterizira jedinstvo porijekla, zajednička genetska konstitucija, nasljedna stabilnost i plodnost potomstva. Većina identificiranih “vrsta” šaša i vrba ne odgovara ovoj definiciji.

Prilikom identifikacije “dobre” ili prave vrste na osnovu ukrštanja i formiranja plodnog potomstva, ne smije se zaboraviti na fenomen samonekompatibilnosti – nemogućnost samooplodnje kod nekih hermafroditskih organizama ili unakrsnu oplodnju između jedinki vrste sa isti genetski faktori nekompatibilnosti. Glavna funkcija sistema samonekompatibilnosti je da spriječi samooplodnju i promovira ukrštanje između nepovezanih pojedinaca.

Postoje gametofitna, sporofitna i heteromorfna samoinkompatibilnost. Najčešća je gametofitska samoinkompatibilnost (žitarice, cvekla, lucerna, voće, krompir itd.). Ovaj sistem karakteriše nezavisno delovanje u polenu i stilu dva alela lokusa S. inkompatibilnosti prisutnih u svakoj individui. Na primjer, polen biljke sa genotipom S 1 S 2 ponaša se kao S 1 ili S 2 ovisno o tome koji alel sadrži polenovo zrno. Nijedan od alela ne pokazuje dominaciju ili bilo koji drugi oblik međualelne interakcije. Ista potpuna neovisnost djelovanja uočena je u koloni.

Reakcija nekompatibilnosti se manifestira u stilu tučka: rast polenova cijevi koje nose dati alel zaustavlja se u stilovima koji sadrže identičan alel. Ako su svi aleli uključeni u hibridizaciju različiti, na primjer S 1 S 2 XS 3 S 4, tada su sve polenske cijevi kompatibilne, jajnik je normalan i u potomstvu se formiraju 4 unakrsno kompatibilna genotipa. U velikoj većini proučavanih vrsta, gametofitsku nekompatibilnost kontroliraju jedan ili dva lokusa.

Sporofitska inkompatibilnost je prvi put opisana u guayule. Kod sporofitske samonekompatibilnosti, ponašanje svakog polenovog zrna zavisi od genotipa stila. Dakle, ako je S 1 dominantan nad S 2 , sav polen biljke S 1 S 2 će reagovati kao S 1 i moći će da prodre u stilove koji nose alel S 2, bez obzira na genotip polenove cijevi - S 1 ili S 2 .

Heteromorfna nekompatibilnost nastaje na osnovu heterostilije, koju smo ranije opisali.

Jedna od adaptacija biljke za unakrsnu oplodnju je muški sterilitet. Posljednjih decenija, muška sterilnost u kultiviranim biljkama izaziva veliko interesovanje oplemenjivača i sjemenara, jer omogućava masovnije dobijanje heterotičnih hibrida prve generacije, koji daju povećanje prinosa i do 40 posto u odnosu na konvencionalne sorte, odlikuju se ranim i ujednačenim sazrevanjem, visokom ujednačenošću i otpornošću na štetne faktore okoline.

Do danas su opisani citoplazmatski muški sterilitet (CMS) i genetski muški sterilitet (GMS), koji kontrolišu geni u ćelijskom jezgru. Citoplazmatski muški sterilitet u biljkama je uzrokovan interakcijom sterilne citoplazme (S) sa 1-3 para recesivnih nuklearnih gena (rf). U prisustvu dominantnih nuklearnih (RF) gena obnavlja se plodnost polena. CMS se široko koristi za proizvodnju heterotičnih hibrida u industrijskim razmjerima u kukuruzu, sirku, šećernoj repi, luku i šargarepi. obično,

Za korištenje CMS u sjemenarstvu hibrida prve generacije (označeni su F 1), koriste se fiksatori plodnosti sa genotipom Nrfrf (N - normalna citoplazma), njihovi sterilni analozi - Srfrf i obnavljači plodnosti - RfRf.

Genetski muški sterilitet koristi se za dobijanje heterotičnog sjemena u paradajzu, paprici i ječmu. Prilikom proizvodnje hibridnog sjemena na bazi jednog recesivnog GMS gena dolazi do cijepanja u Fi prema Mendelu u omjeru 3 plodne: 1 sterilna biljka, jer se, za razliku od CMS, muški sterilitet prenosi i preko ženskih i muških gameta.

Ukrštanja, kao što je poznato, imaju široku primjenu u oplemenjivanju biljaka i sjemenarstvu. Mogućnost vještačke proizvodnje hibrida prvi je predložio njemački naučnik R. Camerarius 1694. godine i, kao što se često dešava, niko mu nije vjerovao. Tek 1760. godine, njemački botaničar i počasni član Sankt Peterburgske akademije nauka Joseph Kölreuter dobio je hibrid peruanskog duhana paniculata sa šagom. Od ove godine naučnici počinju svjesnu hibridizaciju.

U zavisnosti od stepena srodnosti ukrštenih oblika, razlikuju se intraspecifična i udaljena - interspecifična i međugenerička hibridizacija. Ako su u ukrštanju uključena dva roditeljska oblika, govorimo o jednostavnoj, odnosno parnoj hibridizaciji, ako je više od dva - o složenoj. Postoje direktni (A×B) i obrnuti (B×A) križevi, koji se općenito nazivaju recipročnimi. Ukrštanje hibrida sa jednim od roditelja, na primjer (A×B)×A ili (A×B)×B, naziva se povratno ukrštanje, ili povratno.

Za označavanje hibrida i roditeljskih oblika koriste se sljedeći simboli: P - roditeljski oblik; F 1 - hibrid prve generacije; F 2 - drugi, itd.; B 1, ili BC 1, je prva generacija povratnog ukrštanja; B 2, ili BC 2 - drugi, itd. Majčinski oblik je označen simbolom ♀, očinski oblik ♂. Međutim, najčešće ne rade bez ovog drugog, stavljajući materinski oblik na prvo mjesto u evidenciji ukrštanja kombinacija, a očinski oblik na drugo.

Način i tehnika ukrštanja zavise od biologije cvjetanja i oprašivanja, oplodnje, strukturnih karakteristika cvjetova (dvospolno, dvodomno), položaja potonjeg na biljci i u cvatu, načina oprašivanja, trajanja cvjetova. održivost tučka i polena, te uslovi ukrštanja.

Uzgajivači koriste prisilna, ograničena slobodna i slobodna križanja, koja često zahtijevaju kastraciju biljaka. Kastracija se sastoji od uklanjanja nezrelih prašnika ili njihovog oštećenja rezidbom, termičkom sterilizacijom (vrućim vazduhom ili vodom) ili hemijskom kastracijom – upotrebom posebno odabranih gametocida.

U prisilnom ukrštanju, kastrirane i izolirane matične biljke oprašuju se polenom matične biljke. Kod slobodnog ukrštanja, roditeljski oblici se sije u naizmjeničnim redovima. Kastrirane, muške sterilne ili biološki ženske matične biljke oprašuju se polenom obližnjih očevih biljaka.

Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.

KENTAURI U BILJNOM SVIJETU

"Kentauri" u biljnom svijetu. Dostignuća ruskih, evropskih i američkih naučnika. Kako su se pojavile šljiva i svima omiljena jagoda. Stvaranje novih sorti pšenice. Glavno dostignuće ruskih naučnika je rotkvica od kupusa.

Lista biljnih "kentaura" uopće nije ograničena na hibride kupusa i rotkvice. Dakle, kao rezultat ukrštanja dviju žitarica - raži i pšenice - znanstvenici su dobili niz oblika, ujedinjenih zajedničkim imenom tritikale. Tritikale ima dobar prinos, zimsku otpornost i otporan je na mnoge bolesti pšenice. Zahvaljujući hibridizaciji pšenica i zlonamjerni poljski korov - pšenična trava - oplemenjivači su dobili vrijedne biljne sorte - hibride pšenične i pšenične trave koji su otporni na polijeganje i imaju visoke prinose. Drugi poznati ruski uzgajivač, I.V. Michurin, ukrstio je pensilvansku trešnju (vrlo otpornu na mraz, za razliku od uobičajene trešnje) sa ptičjom trešnjom i sintetizirao novu biljku, koju je nazvao cerapadus. Tek mnogo kasnije otkriveno je da se cerapaduse spontano javljaju na Pamiru, ali na malo drugačiji način.

Oleg pita: "Zdravo, Elena! Recite mi, molim vas, da li ukrštanje različitih vrsta biljaka, povrća i voća od strane naučnika nije mešanje u Božiju tvorevinu i greh? Zar uspešni takvi ukrštanja ne ugrožavaju kreacionizam? Uostalom, ako uspjeti ukrstiti razlicite biljke, onda sa S vremenom ce biti moguce ukrstiti razlicite zivotinje, macu sa psom npr. Dakle, postoji li mogucnost da od jednog jednostavnijeg zive bice nastane neko slozenije itd. do pojave čoveka?"

Pozdrav, Oleg!

Naučnici-uzgajivači uglavnom provode unutarvrsna ukrštanja (hibridizaciju) kako bi dobili poželjne osobine (naravno za ljude) kod životinja, biljaka i mikroorganizama, čime postižu stvaranje novih ili poboljšanih rasa, sorti, sojeva.

Unutar vrste ukrštanje jedinki je relativno lako zbog sličnosti njihovog genetskog materijala i anatomskih i fizioloških karakteristika. Iako to nije uvijek slučaj, na primjer, u prirodnim uvjetima nemoguće je ukrstiti malenog psa Chihuahua i ogromnog mastifa.

Ali na putu križanja jedinki različitih vrsta (a još više različitih rodova), pojavljuju se molekularne genetske barijere koje ometaju razvoj punopravnih organizama. I one su izraženije što su vrste i rodovi koji se ukrštaju dalje odvojeni jedan od drugog. Zbog značajno različitih genoma roditelja, hibridi mogu razviti neuravnotežene hromozomske skupove, nepovoljne kombinacije gena, poremetiti procese diobe i formiranja gameta (polnih stanica), smrt zigota (oplođenog jajeta) itd. Hibridi mogu biti djelomično ili potpuno sterilni (sterilni) ), sa smanjenom vijabilnošću do letalnosti (iako u nekim slučajevima u prvoj generaciji dolazi do naglog povećanja vitalnosti - heterozisa), razvojne anomalije, posebno reproduktivnih organa , ili takozvana himerna tkiva (genetski heterogena) itd. Očigledno, zato je Gospod upozorio svoj narod: „... ne mešajte svoju stoku sa drugom rasom; ne zasijajte svoju njivu sa dve vrste [semena]“ ().

U prirodnim uslovima, slučajevi međuvrsnog ukrštanja su izuzetno rijetki.

Primjeri umjetne udaljene hibridizacije su: mazga (konj + magarac), bester (beluga + sterlet), ligar (lav + tigrica), tigon (tigar + lavica), leopon (lav + ženka leoparda), šljiva (šljiva + marelica), klementina (narandža + mandarina) itd. U nekim slučajevima naučnici su u stanju da otklone negativne posledice udaljene hibridizacije, na primer, dobijeni su plodni hibridi pšenice i raži (tritikale), rotkvice i kupusa (raphanobrassica).

A sada vaša pitanja. Da li se umjetna hibridizacija miješa u Božje stvaranje? U određenom smislu, da, ako osoba stvori opciju koja je drugačija od prirodne, koja se može usporediti, recimo, sa ženama koje koriste dekorativnu kozmetiku za poboljšanje svog izgleda. Je li umjetna hibridizacija grijeh? Da li je jesti meso greh? Gospod, iz naše tvrdoće srca, dozvoljava ubijanje živih bića za hranu. Vjerovatno, i zbog naše tvrdoće srca, dopušta selektivno eksperimentiranje kako bi se poboljšala potrošačka svojstva proizvoda koji su ljudima potrebni. U istoj seriji je i stvaranje lijekova (u ovom slučaju se koriste i ubijaju laboratorijske životinje). Koliko god tužno bilo, sve je to realnost društva u kojem vlada grijeh i vlada “princ ovoga svijeta”.

Da li uspješno ukrštanje ugrožava kreacionizam? Ni na koji način. Protiv.

Znate da se sve razmnožava “prema svojoj vrsti”. Biblijski „rod“ nije biološka vrsta moderne taksonomije. Uostalom, bogata raznolikost vrsta pojavila se nakon Potopa kao rezultat varijabilnosti koja se dogodila u karakteristikama kopnenih organizama iz Noine Arke i vodenih stanovnika koji su preživjeli izvan Arke, kako su se prilagođavali novim uvjetima okoline. Teško je ocrtati biblijski „rod“, čiji je genetski potencijal značajan i dat je u početku pri stvaranju. Može uključivati ​​moderne taksone kao što su vrste i rod, ali vjerovatno ne više od (pod)porodice. Moguće je, na primjer, da se velike mačke modernih sistematskih rodova porodice mačaka vraćaju u jedan izvorni "rod", a male mačke u jedan ili dva druga. Jasno je da vrste i rodovi odvojeni od biblijskog “roda” uključuju vlastiti, u određenoj mjeri, osiromašeni i izmijenjeni (u odnosu na izvorni) genetski materijal. Kombinacija ovih ne sasvim komplementarnih dijelova (u interspecifičnim i međugeneričkim ukrštanjima) nailazi na prepreke na molekularnom genetičkom nivou, što znači da ne dozvoljava formiranje punopravnog organizma, iako se u rijetkim slučajevima to može dogoditi unutar biblijskog „roda“. ”.

Šta to znači? Da u principu ne može biti križanja između “mačke i psi” i “do ljudi”.

Još jedan trenutak. Uporedite 580 hiljada parova nukleotida, 482 gena u DNK jednoćelijske mikoplazme i 3,2 milijarde parova nukleotida, oko 30 hiljada gena u ljudskoj DNK. Ako zamislite hipotetički put "od amebe do čovjeka", razmislite o tome odakle dolaze nove genetske informacije? Nema odakle da dođe prirodno. Znamo da informacije dolaze samo iz inteligentnog izvora. Dakle, ko je autor amebe i čoveka?

Božiji blagoslovi!

Pročitajte više o temi "Kreacija":

Stranica 2 od 4

Poznato je da se velika većina biljaka i životinja razmnožava spolnim putem. Njihovo sjemensko potomstvo nastaje samo kao rezultat oplodnje - fuzije muških i ženskih reproduktivnih stanica, čime nastaju novi organizmi.
Za razliku od vegetativnog načina razmnožavanja (krtolama, reznicama, pupoljcima, itd.), u kojem rastući organizmi nastavljaju svoj razvoj od faze do koje je dostigao razvoj tkiva matičnog grma uzetog za njihovu proizvodnju, tokom spolnog odnosa reprodukcija oplođeno jaje - zigota - proizvodi početak nove biljke koja počinje svoj razvoj iznova.
Proces oplodnje ima ogroman biološki značaj, jer zahvaljujući njemu razvijajući se novi organizmi stiču dvojno nasljeđe – majčinsko i očinsko, a kao rezultat toga i veću vitalnost, koja se očituje u njihovoj boljoj prilagodljivosti različitim uvjetima okoline.
Prema Lysenku, biološka uloga procesa oplodnje je da spajanjem ženskih i muških reproduktivnih stanica, koje se u određenoj mjeri razlikuju po svojim nasljednim svojstvima, u jednu ćeliju i spajanjem njihova dva jezgra u jedno jezgro, dolazi do nedosljednosti živih stvara se tijelo koje je uzrok samorazvoja, samokretanja itd. tj. životnog procesa sa svojstvenim metabolizmom.
Umjetno ukrštanje različitih vrsta biljaka i pasmina životinja široko se koristi u oplemenjivačkoj praksi.
Odlučujući momenti u razvoju novih visokoproduktivnih sorti biljaka i pasmina životinja sa stanovišta materijalističke mičurinske biologije su inteligentni i vješti odabir za ukrštanje izvornih roditeljskih parova i daljnja kontrola nastajanja prirode hibridnog potomstva regulacijom uslove za život.

Dugogodišnjim upornim praktičnim radom, koji ima duboko utemeljene temelje, I. V. Michurin je dosljedno, korak po korak, gradio svoju teoriju seksualne hibridizacije. Ova teorija pobija glavne odredbe pristalica formalne genetičke nauke, koji potvrđuju nezavisnost naslijeđa organizama od njihovih životnih uslova i propagiraju "Mendelove ozloglašene zakone o grašku", čiju upotrebu u odabiru višegodišnjih usjeva, kako je napisao Ivan Vladimirovič. , ne vredi ni sanjati. Oštro je osudio one koji su radili po principu: "Osip, miješaj, čavrljaj, možda još nešto izađe". Nasuprot tome, moto I. V. Michurina glasi: "Ne možemo očekivati ​​usluge od prirode: naš je zadatak da ih uzmemo od nje."
Prigovarajući stavovima o naslijeđu koje su izrazili pristalice formalne genetičke "nauke", on je više puta tvrdio da kada se isti početni roditeljski parovi više puta ukrštaju, njihovo uzastopno potomstvo nikada neće proizvesti isti broj hibrida, u kojima bi strogo određene karakteristike uvijek dominirajte ocem ili majkom prema Mendelovom zakonu 3:1. U svim slučajevima ukrštanja istih roditeljskih parova, dobivene biljke nisu identične po svojim morfološkim i biološkim karakteristikama, jer nasljeđivanje roditeljskih osobina zavisi kako od odabira ukrštenih sorti, tako i od mnogih drugih razloga.
Ispravan odabir roditeljskih parova nemoguć je bez poznavanja bioloških obrazaca nasljeđivanja hibridnih potomaka karakteristika i svojstava roditelja i prisutnosti dubokih odnosa između novonastale prirode biljnih organizama i uvjeta njihovog odgoja, koje je ustanovio I. V. Michurin , T. D. Lysenko i njihovi sljedbenici.
1. Da bi se dobila nova sorta sa željenim kvalitetima, potrebno je prije svega odabrati za ukrštanje one biljke koje imaju ekonomski vrijedna svojstva koja odgovaraju zadatku oplemenjivanja.
I.V: Michurin je više puta isticao ideju da moderni uzgajivači, po pravilu, nemaju potrebu da ponovo prolaze putem koji je prošao prije njih; Zbog prisutnosti naslijeđa u organizmima, oni moraju imati koristi od rezultata rada mnogih generacija svojih prethodnika.
Luther Burbank je također slijedio istu ideju u svojim spisima. On je figurativno uporedio izbor biljaka za ukrštanje sa radom arhitekte. Kao što arhitekt bira građevinske materijale koji odgovaraju idejnom konceptu budućeg objekta, tako i oplemenjivač za ukrštanje bira biljne oblike koji imaju karakteristike koje želi da vidi u budućoj sorti. Istovremeno, uzgajivač ima na raspolaganju neuporedivo bogatiji i raznovrsniji materijal koji može koristiti za realizaciju svog plana od količine minerala ili drvnih vrsta poznatih arhitekti.
Prilikom razvoja novih sorti, kako ističe T.D. Lysenko, vrlo je važno odabrati početne forme po principu najmanjeg broja negativnih osobina koje bi mogle ograničiti, pod datim specifičnim uslovima, razvoj najboljih osobina i svojstava roditelji u potomstvu.
2. I.V. Michurin pridaje veliku važnost sortnoj i individualnoj istoriji majčinih i očinskih biljaka, jer nam poznavanje toga omogućava da predvidimo moguću prirodu nasljeđivanja karakteristika roditeljskih oblika hibridnim potomstvom.
„Najenergičniju sposobnost prenošenja svojih svojstava“, istakao je Ivan Vladimirovič, „posjeduju, prvo, sve biljke čistih vrsta koje rastu u divljini; drugo, sve stare kultivisane sorte biljaka odlikuju se većom energijom, a najslabije u tom smislu treba računati nedavno uzgojene mlade sorte voćaka i bobičastog grmlja" *.

* I. V. Michurin, Izabrana djela, 1948, str.

Dominacija osobina divljih biljaka pri ukrštanju sa kultiviranim je posljedica prisustva u njima mnogo konzervativnijeg nasljeđa nego kod kulturnih oblika koji su se kasnije formirali u procesu ljudskog djelovanja.
Čak je i Charles Darwin primijetio da biljke i životinje uobičajene u prirodnim uvjetima ne pokazuju tako oštre i nagle promjene kakve su poznate kod domaćih životinja i kultiviranih biljaka. Mora se pretpostaviti da sama činjenica uzgoja, odnosno premještanja biljaka iz prirodnih uslova u nove – umjetne, i njihovo više generacijsko gajenje pod utjecajem određenih metoda poljoprivredne tehnologije i fitotehnike doprinosi stvaranju plastičnijeg nasljednost kod njih i aktivnija reakcija na promjene.uslovi sredine nego kod divljih oblika.
3. Da bi se dobilo hibridno potomstvo s plastičnim naslijeđem, koje je najpodložnije usmjerenom obrazovanju i pruža najbogatiju raznolikost oblika za naknadnu selekciju, I. V. Michurin je preporučio korištenje geografski i genetski udaljenog ukrštanja.
Po pravilu, tokom udaljene (interspecifične ili intergeneričke) hibridizacije, dobijeno hibridno potomstvo se relativno lako prilagođava uslovima života koji su mu obezbeđeni.
Koristeći veliku količinu praktičnog materijala, I.V. Michurin je dokazao mogućnost ukrštanja udaljenih oblika biljaka i široko korištenu udaljenu hibridizaciju u svom praktičnom radu pri uzgoju poznatih sorti: stabla jabuke - Bellefleur-kineska, Kandil-kineska (hibridi između domaćih i kineske jabuke), Bellefleur red, Bellefleur rekord (hibridi između domaće jabuke i jabuke Nedzvetsky), Taiga (hibrid između stabla Kandil-kineske i Sibirske jabuke); kruške - Bere zimska Michurina, Tolstobezhka, Rakovka (hibridi između obične kultivirane kruške i kruške Ussuri); trešnje - Ljepota sjevera, Bastard of cherries (hibridi trešnje i trešnje); nove biljke - cerapadus (hibridi stepske trešnje sa japanskom trešnjom); šljive - Transparent žuta (hibrid šljive sa kajsijom), Rencloud crni trn, Slatki trn (hibridi šljive sa divljim trnom); grožđe - ruski Concord, Metallic, Buitur (hibridi između američkih i amurskih vrsta), Korinka Michurina (hibrid između amurskih i kultivisanih vrsta grožđa). Poznate su i njegove sorte - hibridi jereba sa mušmulom, čaura sa glogom, malina sa kupinom itd.
Metoda udaljene hibridizacije našla je široku primjenu u radu sovjetskih uzgajivača, jer otvara velike mogućnosti za dobivanje novih oblika korisnih biljaka.
Biljke koje su u udaljenom srodstvu mogu biti udaljene i po geografskom poreklu i po uslovima sredine u kojima je svaka od njih nastala.
Ukrštanje geografski udaljenih biljaka i podizanje njihovog hibridnog potomstva po mogućnosti treba obavljati u novim prirodnim uvjetima, stranim i majčinim i očevim roditeljima. U ovom slučaju, prema Michurinovom učenju, isključeni su oni uvjeti koji su neophodni za snažno ispoljavanje osobina najbližih predaka u potomstvu. Klasičan primjer praktične upotrebe ove odredbe je proizvodnja I. V. Michurina u uvjetima Tambovske regije nove visokokvalitetne sorte zimske kruške, Bere zimske Michurina.
Dugo vremena nije mogao da dobije novu sortu kruške sa plodovima dobrog ukusa, pogodnu za dugotrajno zimovanje. U tu svrhu izvršio je brojna ukrštanja visokokvalitetnih zapadnoevropskih sorti zimskih krušaka (Bere Dil, Bere Clerzho, Bere Ligelya, Saint-Germain) sa lokalnim sortama (Tonkovetka, Carskaya, Bessemyanka). Međutim, uzgojene sadnice nisu imale željeno svojstvo zbog dominacije ranog zrenja plodova u potomstvu, karakterističnog za lokalne sorte kruške. Tek ukrštanjem italijanske sorte kruške Bere Royal sa mladom, prvo rascvjetanom sadnicom kruške Ussuri (domovina ove vrste kruške je Daleki istok) dobio je hibride s plodovima ljetnog, jesenjeg i zimskog zrenja. Jedan od njih se pokazao posebno vrijednim, jer je naslijedio najbolja svojstva oba roditelja - otpornost na mraz svojstvenu kruški Ussuri, i veličinu ploda, njihov odličan desertni okus, kao i sposobnost skladištenja u svježem stanju. dugo vremena, svojstveno sorti Bere Royal.
4. Na osnovu dugogodišnjih eksperimenata i zapažanja, I. V. Michurin je otkrio još jedan važan obrazac: u procesu ukrštanja sorti koje su ekvivalentne u smislu konzervativnosti nasljedstva, majčinski organizam, kao prirodni mentor, po pravilu, potpunije prenosi svoje karakteristike i svojstva na potomstvo nego na očinsko .
Vođeni ovim obrascem, sovjetski uzgajivači, prilikom ukrštanja u ulozi majčinog roditelja, često odabiru biljku čije je ekonomski vrijedne osobine i svojstva poželjno vidjeti u potomstvu. Ako postoji potreba da se oslabi individualna snaga nasljednog prijenosa majčinog roditelja, tada je potrebno odabrati mladu sadnicu, koja prvi put cvjeta, s nasljednošću već poljuljanom preliminarnom hibridizacijom, kao majku.
5. Ivan Vladimirovič Mičurin je prvi uzgajivač koji je koristio mešavinu polena različitih sorti za ukrštanje. Istina, on je koristio metodu polenske mješavine, uglavnom kako bi savladao neukrštanje prilikom hibridizacije biljaka koje su bile udaljene u srodstvu, ali su njegovi sljedbenici dokazali preporučljivost upotrebe polenske mješavine većeg broja sorti u običnim ukrštanjima.
Darwin je također primijetio da ukrštanje jedinki koje su tokom života prethodnih generacija bile izložene različitim uvjetima ima blagotvoran učinak na potomstvo, jer se u ovom slučaju njihove zametne stanice u jednom ili drugom stepenu diferenciraju. Kada se cvjetovi samooprašuju, takva diferencijacija polnih elemenata se ne uočava, pa je njegov učinak na potomstvo nepovoljan.
Ovo zapažanje poslužilo je kao osnova za još jedan važan zaključak Charlesa Darwina o prisutnosti obavezne selektivnosti biljnih polnih elemenata u prirodnim uvjetima. I. V. Michurin i T. D. Lysenko razvili su Darwinovu tezu o prisutnosti selektivnosti u oplodnji biljaka i dokazali da nasljeđivanje roditeljskih osobina potomstvom tijekom umjetne hibridizacije u velikoj mjeri ovisi o selektivnoj prirodi procesa oplodnje, a ta ovisnost je dvojne prirode.
Ne odgovara svako polenovo zrno biološki određenom jajetu, stoga, što se više polenovih zrna različitih sorti nanese prilikom oprašivanja na žig kastriranog cvijeta, to je veća mogućnost da matična biljka odabere najprihvatljivije od njih. Brojni eksperimenti Michurinites-a dokazali su da ako postoji veliki izbor peluda iz cvijeća, oplodnja se odvija aktivnije, sjemenke koje se zametnu su mnogo održivije i bogatije hranjivim tvarima, a biljke koje iz njih rastu produktivnije.
Osim toga, kada se oprašuje mješavinom polena, kao rezultat interakcije polenovih zrnaca različitih sorti, stvara se kvalitativno novo fiziološko okruženje, povoljnije nego kod konvencionalnog oprašivanja.
I.V. Michurin je skrenuo pažnju uzgajivača na drugu stranu ovog procesa. Nije uvijek slučaj da se umjetnom hibridizacijom treba očekivati ​​da će se dobiti relativno održivije potomstvo. Uostalom, biološki nekompatibilne biljke često se koriste kao roditelji, čije je ukrštanje prisilno. Na primjer, udaljena hibridizacija ponekad proizvodi biljke koje nisu u stanju izgraditi čak ni najvitalnije organe. Međutim, T.D. Lysenko naglašava da se selektivna sposobnost biljaka mora iskoristiti za postizanje oštrih promjena u naslijeđu kroz prisilno ukrštanje s onim jedinkama čiji polen ne bi selektirao majčinski organizam u prirodnim uvjetima.
U ovoj oblasti, Michurinova agrobiološka nauka postavlja nove, još nerešene probleme koji imaju važan teorijski značaj.
Za praktičan oplemenjivački rad, polenska mješavina za ukrštanje se odabire prema istim principima koji su ranije navedeni, odnosno, selekcioni zadatak, uzimaju se ekonomski vrijedni kvaliteti roditeljskih sorti (uključujući nekoliko otačkih sorti), njihove biološke karakteristike i istorija porijekla u obzir.
6. Nije uvijek moguće da uzgajivač dobije hibridno potomstvo sa željenim karakteristikama jednim ukrštanjem roditeljskih parova koji su prethodno odabrani uzimajući u obzir naznačene obrasce dominacije nasljeđa. Da biste postigli svoj cilj, ponekad je korisno pribjeći ponovnom ukrštanju najboljih dobivenih hibridnih biljaka s jednim od roditelja ili s nekom drugom sortom koja ima željene kvalitete.
Pridajući izuzetan značaj ponovnom ukrštanju prve hibridne generacije voćnih kultura dobijenih u centralnoj Rusiji sa južnim sortama, I. V. Michurin je uporno isticao oplemenjivačima: „Dalje, najvažnijim u razvoju novih sorti voćaka treba smatrati treći metod - metoda višekratnog ukrštanja hibrida sa najbolje kultivisanim (i stranim) sortama... Ovde ćemo u većini slučajeva dobiti značajno opšte poboljšanje i od uticaja sorte koja se uvodi u ukrštanje sa novim dobrim svojstvima, i od lakše podložnosti hibrida u njegovoj mladosti i, štaviše, još ukorijenjenog.” *.

* I. V. Michurin, Soch., tom 1, 1948, str. 496-498.

Istovremeno, upozorio je na korištenje sadnica druge ili čak treće generacije od prirodnog oprašivanja u oštrim klimatskim uvjetima, jer tako dobiveni novi oblici odstupaju uglavnom na gore zbog stalnog negativnog utjecaja lokalnih faktora okoliša na dominacija osobina roditelja.
Obrasci dominacije biljnog naslijeđa koje su ustanovili I.V. Michurin, T.D. Lysenko i njihovi učenici primjenjuju se i na kulturu vinove loze.
Dugogodišnja istraživanja koje je izvršio Odsjek za selekciju i proučavanje sorti Ukrajinskog istraživačkog instituta za vinogradarstvo i vinarstvo po imenu. Tairov (P.K. Ayvazyan) je ustanovio da u prvom i drugom sjemenskom potomstvu polnih hibrida postoji prilično složen obrazac nasljeđivanja karakteristika roditelja. Kod nekih sadnica mogu prevladavati osobine jednog roditelja, kod drugih - drugog, u trećima - može doći do srednjeg nasljeđivanja karaktera i, na kraju, ima slučajeva kada se u hibridnom potomstvu pojavljuju potpuno novi karakteri i svojstva koja su bila potpuno odsutan u originalnim roditeljskim parovima.
Po pravilu, najkonstantniji u pogledu nasljedstva su divlje rastuće forme čistih vrsta: Vitis Riparia, Vitis Rupestris, Vitis Labrusca, Vitis Amurenzis itd., pa se, dakle, tokom međuvrste hibridizacije grožđa, sadnice prvog potomstva dobiveno ukrštanjem kultivisanog grožđa sa američkim divljim vrstama i sortama podloga i uzgojenim u normalnim agrotehničkim uvjetima, pretežno nasljeđuju karakteristike divljih roditelja. Istovremeno, većina biljaka, koje su po morfološkim karakteristikama odstupile prema divljim oblicima, nasljeđuju od matičnih biljaka (evropske sorte) nestabilnost na plijesan i nisku otpornost na mraz, a od matičnih sorti (divlje forme) - nisku žetvenu kvalitetu. . Sadnice koje su po morfološkim karakteristikama slične gajenim sortama inferiornije su po kvalitetu žetve u odnosu na matičnu kultivisanu sortu.
Mali broj interspecifičnih hibrida sa praktičnom otpornošću na plijesan i mraz blizak je divljim vrstama po svojim morfološkim karakteristikama (izdanci i listovi), kao i po količini i kvalitetu uroda. Takve sadnice su od interesa za ponovnu i vegetativnu hibridizaciju.
Istraživanja su takođe pokazala da je tokom interspecifične hibridizacije za matične biljke najbolje uzeti drevne autohtone sorte grožđa sa dobrim kvalitetom berbe. Takve sorte, nastale u lokalnim uvjetima i koje imaju stabilnije nasljeđe, lakše prenose svoje karakteristike i svojstva na hibridno potomstvo od introduciranih sorti.
U hibridnom potomstvu dobijenom ponovljenim ukrštanjem međuvrsnih hibrida sa visokokvalitetnim sortama, kako se i očekivalo, značajan dio sadnica čine divlje forme. I u ovom slučaju proizvodnja velikog broja sadnica koje po svojim karakteristikama odstupaju od kultivisanih biljaka može se objasniti činjenicom da su u nastanku jednog od roditelja učestvovale samonikle sorte, koje su zbog dugog postojanja odlikuju se izuzetnom sposobnošću da sačuvaju svoja nasledna svojstva.
U okviru iste hibridne kombinacije, pod istim uslovima sredine, sorta potpunije prenosi svoje karakteristike i svojstva na potomstvo (prinos, bujnost grmlja, veličina grozdova i bobica, boja bobica i soka, kvalitet berbe, otpornost biljaka na nepovoljne uslove i sl.) u slučaju da se uzima kao matična biljka. Obezbeđujući hibridni embrion u njegovom najmlađem uzrastu, počevši od trenutka formiranja zigota, potrebnim hranljivim materijama, majčino telo kao mentor shodno tome utiče na formiranje nasledstva potomstva.
Ispravan odabir početnih roditeljskih sorti za ukrštanje samo je prva faza oplemenjivačkog rada, koja se završava proizvodnjom hibridnog sjemena. Naknadni proces formiranja naslijeđa sadnica je vrlo složen biološki fenomen, koji se javlja pod utjecajem uslova okoline i često je praćen ispoljavanjem niza dubokih promjena u njima.