"Centaur" în lumea plantelor. Realizări ale oamenilor de știință ruși, europeni și americani. După cum apare prunul și toată lumea îi plăcea căpșunile. Crearea de noi soiuri de grâu. Principala realizare a oamenilor de stiinta rusi este varza.
Dar, după cum știți, oamenii sunt foarte rar mulțumiți de ceea ce le dă natura. Foarte repede, au învățat cum să traverseze ei înșiși diverse specii de plante sălbatice, rezultând astfel de hibrizi, pe care natura nu le-a cunoscut niciodată. Vom lista doar câteva exemple. Așadar, iubita de toate căpșunile de grădină (deseori deseori numită căpșuni) a venit din hibridizarea a două specii sălbatice de căpșuni sălbatice - Chilean și Virginia. Și deși strămoșii ei vin din America, ea este încă în Europa. Utilizată pe scară largă hibridizarea inter-specie americană Burbank. Poate că una dintre cele mai remarcabile realizări ale sale a fost crearea unui hibrid de patru specii al unei castane pitic comestibile de primăvară, care produceau fructe deja în al doilea an după însămânțare.
Adevărata senzație a fost crearea așa-numitului grâu scurt-stemmed de către geneticianul american N. Borloug. Cercetătorul a descoperit accidental în colecția de grâu american extrem de redus de grâu, care a fost crescut de mult în India. Prezența unei tulpini scurte este o calitate foarte importantă pentru cultura cerealelor - în caz contrar majoritatea nutrienților merg mai degrabă la creșterea tulpinii, decât la formarea de boabe. Deci, sa dovedit: o mulțime de paie, și de cereale - nu foarte mult. Borloug a traversat acest grâu cu o altă formă de pitic - de data aceasta japoneză (a reușit să găsească câte trei genuri de narkism). Pe baza acestor două forme, amelioratorul american a reușit să producă câteva varietăți excelente de grâu pitic și semi-pitic, care sunt cultivate oriunde în regiunile tropicale și subtropicale ale globului. Numai datorită acestei realizări a geneticii și a selecției, a fost posibilă creșterea randamentelor de boabe în două, uneori chiar de trei ori!
Este extrem de dificil, cu toate acestea, a încheiat cu succes, a fost opera engleza crescatori hibridizării specii diploide sălbatice de mure cu tetraploide culturale mure, este neobișnuit de fructe gustoase, dar foarte târziu-maturare. La început, cercetătorii au fost norocoși: a fost găsit accidental un burete fără spini. Dar, în ciuda numeroaselor eforturi de a traversa aceste două specii, s-au obținut doar patru răsaduri hibride și, din păcate, toate cu spini. Printre altele, trei dintre ele au fost triploide (adică cu triple seturi de cromozomi) și, prin urmare, nu au fost date nici semințe. Dar ultimul răsad din fericire a făcut oamenii de știință fericiți - sa dovedit a fi un tetraploid purtător de fructe. Când au așteptat să se înmulțească, au semănat și au crescut un nou descendent, sa constatat că 37 de plante fără spini și 835 poartă spini. În primul rând, unul a fost luat și traversat de o varietate culturală. La noii descendenți, pentru fiecare trei plante cu spini, unul nu avea spini. Doar o plantă a atras crescătorii - au devenit strămoșii faimosului soi englez Merton Thorne loess.
Cu toate acestea, adevărata capodoperă a reproducerii este considerată a fi producția de "centauri" vegetale reale - hibrizi între plantele care aparțin nu numai speciilor diferite, ci și unor genuri diferite. Cele mai renumite dintre aceste experimente sunt lucrările crescătorului rus GD Karpechenko. Ca urmare a unui experiment genetic efectuat de cercetător, a apărut o nouă plantă - o supă de varză. Pe lăstari, jumătate de varză, fructe jumătate roșii se legăna. Să aruncăm o privire mai atentă la istoria creației sale.
Fiecare crescător care a încercat să traverseze diferite tipuri de plante știe că cel mai dificil lucru nu este să obții un hibrid nou. ci să se asigure că el a început să dea semințe. La urma urmei, dacă noul soi nu se poate reproduce, toată lucrarea va fi în zadar - planta rezultată va pierde, mai devreme sau mai târziu, fără să lase descendenți. De ce sunt hibrizi prolifici - este foarte rar? Pentru a răspunde la această întrebare, din nou, pentru a unsprezecea oară, trebuie să ne întoarcem la mecanismul de formare a gameților - gameți. Amintiți-vă că fiecare gamete, atât bărbat cât și feminin, apare ca urmare a unui proces special de diviziune celulară, care se numește meioză. În timpul meiozei, numărul de cromozomi din celule scade, prin urmare, gameții poartă exact jumătate de cromozomi decât celulele organismului părinte. Dar, chiar la începutul meiozei, există un alt eveniment foarte important - asociat sau, după cum spun oamenii de știință, cromozomii omologi se lipesc strâns unul de celălalt și schimbă bucăți de ADN între ele. Și ce se va întâmpla dacă cromozomii "nu se recunosc" și nu pot schimba genele? Dar nimic - jocurile normale nu pot apărea.
Și acum imaginați-vă un hibrid. A apărut în timpul traversării a două specii diferite de plante sau animale. Fiecare cromozom dintr-o pereche de cromozomi omologi din celulele sale provine de la diferite organisme. În cazul varzei și ridichei, fiecare cromozom "varză" are un "roșu" - ambele aceste plante poartă 9 cromozomi în celulele sexuale. Dar genele de varză nu au nimic de-a face cu genele de ridiche (aceste plante aparțin, în general, unor gene biologice diferite). Prin urmare, chiar dacă este posibil să se obțină o plantă hibridă (de exemplu, prin „forțată“ polenizatoare flori cu varză ridiche polen), cromozomul nu „recunosc“ unul pe altul, și hibrizi nu va fi în măsură să se reproducă.
Nu există într-adevăr nici o modalitate de a obține un hibrid fertil? După cum știți, nu există situații disperate. La urma urmei, nimeni nu a spus că el nu a făcut gameți în plante hibride - nu, ele sunt încă acolo, dar numărul de cromozomi care nu sunt definite strict (9, așa cum ar trebui să fie varză și ridichi), și aleatoriu, de exemplu, 5 sau 8. Deci, există o probabilitate foarte mică ca un gamete cu 18 cromozomi să apară - 9 varză și 9 cromozomi vor fi într-o cușcă. Din masă de trecere a varză cu ridiche, care sa încheiat cu un eșec, într-un caz, Karpechenko a primit o plantă care a crescut și chiar a înflorit, după care a fost legată o singură sămânță. Acesta a fost cel mai fericit caz: toate cele 18 cromozomi au căzut într-un joc.
gamet neobișnuită se întâlnește în mod accidental gamet, care transportă, de asemenea, 18 de cromozomi, ceea ce duce la creșterea plantelor cu 36 de cromozomi, adică, un singur set obișnuit de cromozomi 9 a repetat de 4 ori (știm deja că aceste plante sunt numite de obicei tetraploida). Astfel, din nou, ne confruntăm cu fenomenul deja cunoscut al poliploidiei - o creștere a numărului de cromozomi. Divizarea celulară și formarea jocului în acest hibrid a trecut în siguranță - fiecare dintre cele nouă cromozomi focali a găsit acum o pereche, la fel cu cromozomii de varză. Descendenții au dat astfel de organisme. Când prima plantă hibridă a crescut din semințe, natura sa sa manifestat în modul cel mai surprinzător: jumătate dintre fructe s-au dovedit a fi varză, iar cealaltă jumătate de varză. Vinul de varza și-a justificat numele. Dar Karpechenko nu sa oprit aici. Gametul hibridului rezultat a fost legat de o gamete normală. Acum cromozomi redechnyh a fost de două ori mai mult decât varza, care este obligat să aibă un efect asupra fructului: două treimi din fiecare fruct au fost de formă redechnuyu și doar o treime - varză. Așadar datorită poliploidiei pentru prima dată a reușit să depășească indiscretibilitatea naturală a două genuri diferite.
Lista de "centauri" a plantelor nu se limitează la hibrizii fuzionați de varză. Astfel, ca urmare a trecerii a două culturi - secară și grâu - oamenii de știință au primit o serie de forme, unite prin denumirea comună de triticale. Triticale are un randament bun, duritate de iarnă și este rezistent la multe boli ale grâului. Datorită hibridizarea grâu și câmp malitioasa buruienilor - pir - amelioratorii de plante au primit soiuri valoroase - hibrizi de grâu wheatgrass care sunt rezistente la cazare și cu un randament ridicat. Un alt faimos crescător rus - IVMichurin - străbătută cireșe Pennsylvania (foarte rezistent la frig, spre deosebire de tipul uzual de cireșe) cu cireșe și sintetizat o instalație nouă, care se numește tserapadusom. Numai mai târziu sa descoperit că cerapadul apare spontan în Pamir, dar puțin diferit.