Гібрыды - гэта ... Скрыжаванне раслін. міжвідавых гібрыды

Найбольш перспектыўным падыходам пры вырашэнні сусветнай харчовай праблемы з'яўляецца, па-відаць, далейшае ўдасканаленне існуючых культур, якія вырошчваюцца на ўжо асвоеных землях. Гібрыды - гэта тое, што можа згуляць ключавую ролю ў забеспячэнні харчаваннем. Бо большасць плошчаў, прыдатных для земляробства, ужо занятае. Пры гэтым павелічэнне колькасці выкарыстоўваных на іх воды, угнаенняў і іншых хімікатаў ў многіх месцах эканамічна немагчыма. Менавіта таму выключнае значэнне набывае паляпшэнне існуючых культур. А гібрыды - гэта расліны, атрыманыя як раз у выніку такога паляпшэння.

змест бялку

Задача складаецца не толькі ў павышэнні ўраджайнасці, але і ў павелічэнні ўтрымання бялку і іншых пажыўных рэчываў. Для чалавека вельмі важна таксама якасць бялкоў у ядомых раслінах: жывёлы (і людзі ў тым ліку) павінны атрымліваць з ежы патрэбныя колькасці ўсіх незаменных (т. Е. Тых, якія яны не здольныя сінтэзаваць самі) амінакіслот. Восем з 20 амінакіслот, неабходных чалавеку, паступаюць з ежай. Астатнія 12 могуць быць выпрацаваны ім самім. Аднак расліны з палепшаным ў выніку селекцыі бялковым складам непазбежна патрабуюць больш азоту і іншых біягенных, чым зыходныя формы, таму не заўсёды могуць вырошчвацца на неўрадлівых землях, дзе патрэба ў такіх культурах асабліва вялікая.

новыя ўласцівасці

Якасць ўключае не толькі ўраджайнасць, склад і колькасць бялкоў. Ствараюцца гатунку, больш устойлівыя да хвароб і шкоднікаў, дзякуючы якія змяшчаюцца ў іх другасным метабалітаў, больш прывабныя па форме або афарбоўцы пладоў (напрыклад, яблыкі ярка-чырвонага колеру), лепш вытрымоўвалыя перавозку і захоўванне (напрыклад, гібрыды таматаў падвышанай лежкость), а таксама якія валодаюць іншымі істотнымі для дадзенай культуры ўласцівасцямі.

дзейнасць селекцыянераў

Селекцыянеры старанна аналізуюць наяўнае генетычнае разнастайнасць. Яны на працягу некалькіх дзесяцігоддзяў вывелі тысячы палепшаных ліній найважнейшых сельскагаспадарчых раслін. Як правіла, даводзіцца атрымліваць і ацэньваць тысячы гібрыдаў, каб адабраць тыя нешматлікія з іх, якія сапраўды будуць пераўзыходзіць па сваіх уласцівасцях ўжо шырока разводзяцца. Напрыклад, ураджайнасць кукурузы ў ЗША з 1930-х па 1980-я гг. падвысілася амаль у восем разоў, хоць селекцыянерамі была выкарыстаная толькі невялікая частка генетычнага разнастайнасці гэтай культуры. З'яўляюцца ўсё новыя і новыя гібрыды. Гэта дазваляе больш эфектыўна выкарыстоўваць пасяўныя плошчы.

гібрыдная кукуруза

Павышэнне прадуктыўнасці кукурузы стала магчымым у асноўным дзякуючы выкарыстанню гібрыднага насення. Инбредные лініі гэтай культуры (гібрыдныя самі па паходжанні) выкарыстоўваліся ў якасці бацькоўскіх форм. З насення, атрыманых у выніку скрыжавання паміж імі, развіваюцца вельмі магутныя гібрыды кукурузы. Крыжаваліся лініі высейваюцца чаргуюцца шэрагамі, і з раслін адной з іх уручную зразаюцца мяцёлкі (мужчынскія суквецці). Таму ўсе насенне на гэтых экземплярах аказваюцца гібрыднымі. І яны валодаюць вельмі карыснымі для чалавека ўласцівасцямі. Шляхам стараннага падбору инбредных ліній можна атрымаць магутныя гібрыды. Гэта расліны, якія будуць прыдатныя для вырошчвання ў любой патрабаванай мясцовасці. Паколькі прыкметы гібрыдных раслін аднолькавыя, іх лягчэй прыбіраць. А ўраджайнасць кожнага з іх значна вышэй, чым у неулучшенных асобнікаў. У 1935 г. на гібрыды кукурузы прыходзілася менш за 1% усёй гэтай культуры, што вырошчваецца ў ЗША, а цяпер фактычна ўся. Зараз атрыманне значна больш высокіх ураджаяў гэтай культуры значна менш працаёмка, чым раней.

Поспехі міжнародных селекцыйных цэнтраў

На працягу апошніх некалькіх дзесяцігоддзяў было прыкладзена нямала намаганняў для павышэння ўраджайнасці пшаніцы і іншых збожжавых, асабліва ў зонах цёплага клімату. Ўражальныя поспехі дасягнуты ў міжнародных селекцыйных цэнтрах, размешчаных у субтропіках. Калі выведзеныя ў іх новыя гібрыды пшаніцы, кукурузы і рысу сталі вырошчвацца ў Мексіцы, Індыі і Пакістане, гэта прывяло да рэзкага павышэння прадуктыўнасці сельскай гаспадаркі, які атрымаў назву Зялёнай рэвалюцыі.

Зялёная рэвалюцыя

Распрацаваныя ў ходзе яе метады селекцыі, ўгнаенні і арашэння былі выкарыстаны ў многіх краінах, якія развіваюцца. Кожная культура для атрымання высокіх ураджаяў патрабуе аптымальных ўмоў росту. Ўнясенне угнаенняў, механізацыя і абрашэнне - неабходныя складнікі Зялёнай рэвалюцыі. З-за асаблівасцяў размеркавання крэдытаў толькі адносна багатыя землеўладальнікі былі ў стане вырошчваць новыя гібрыды раслін (збожжавых). У многіх рэгіёнах Зялёная рэвалюцыя паскорыла канцэнтрацыю зямлі ў руках нямногіх найбольш заможных уласнікаў. Такое пераразмеркаванне маёмасці не абавязкова забяспечвае працай або харчаваннем большасць насельніцтва гэтых рэгіёнаў.

трыцікале

Традыцыйныя метады селекцыі часам могуць прывесці да дзіўным выніках. Напрыклад, гібрыд пшаніцы (Triticum) і жыта (Secale) трыцікале (навуковая назва Triticosecale) набывае ўсё большае значэнне ў многіх раёнах і, па-відаць, з'яўляецца вельмі перспектыўным. Ён быў атрыманы шляхам падваення колькасці храмасом у стэрыльнага гібрыд пшаніцы і жыта ў сярэдзіне 1950-х гг. Дж. О'Мара ў Універсітэце шт. Аёва з дапамогай колхицина, рэчывы, які перашкаджае адукацыі клеткавай пласцінкі. Трыцікале спалучае высокую ўраджайнасць пшаніцы з непераборлівасцю жыта. Гібрыд адносна ўстойлівы да лінейнай іржы - грыбковых захворванняў, які з'яўляецца адным з галоўных фактараў, якія абмяжоўваюць ўраджайнасць пшаніцы. Далейшыя скрыжавання і адбор далі палепшаныя лініі трыцікале для канкрэтных раёнаў. У сярэдзіне 1980-х гг. гэтая культура дзякуючы высокай ураджайнасці, ўстойлівасці да кліматычных фактараў і выдатнай саломе, што застаецца пасля уборкі, хутка заваявала папулярнасць у Францыі, найбуйнейшым вытворцу збожжа ў рамках ЕЭС. Ролю трыцікале ў рацыёне чалавека хутка расце.

Захаванне і выкарыстанне генетычнага разнастайнасці культур

Інтэнсіўныя праграмы скрыжаванняў і адбору вядуць да звужэння генетычнага разнастайнасці культурных раслін па ўсіх іх прыкметах. Па цалкам зразумелых прычынах штучны адбор у асноўным накіраваны на павышэнне ўраджайнасці, і сярод вельмі аднастайнага нашчадкаў адбіраюцца строга па гэтай прыкмеце асобнікаў часам губляецца ўстойлівасць да хвароб. У межах культуры расліны становяцца ўсё больш аднастайнымі, так як пэўныя іх прыкметы выяўленыя мацней, чым астатнія; таму больш уразлівымі для патагенаў і шкоднікаў аказваюцца пасевы ў цэлым. Напрыклад, у 1970 г. гельминтоспориоз, грыбковае захворванне кукурузы, выкліканае выглядам Helminthosporium maydis (на фота вышэй), знішчыла прыкладна 15% ўраджаю гэтай культуры ў ЗША, прынёсшы страты прыблізна ў 1 млрд долараў. Гэтыя страты, па-відаць, звязаныя са з'яўленнем новай расы грыба, вельмі небяспечнай для некаторых з асноўных ліній кукурузы, шырока выкарыстоўваліся пры атрыманні гібрыднага насення. У многіх камерцыйна каштоўных ліній гэтай расліны цытаплазма была ідэнтычнай, паколькі пры атрыманні гібрыднай кукурузы неаднаразова выкарыстоўваюцца аднолькавыя песцічные расліны.

Для папярэджання такога шкоды неабходна вырошчваць ізалявана і захоўваць розныя лініі найважнейшых культур, якія, нават калі сума іх прыкмет не ўяўляе эканамічнага цікавасці, могуць утрымліваць гены, карысныя ў ходзе далейшай барацьбы з шкоднікамі і хваробамі.

гібрыды таматаў

Дзіўных поспехаў у павышэнні генетычнага разнастайнасці за кошт прыцягнення дзікарослых формаў дамагліся селекцыянеры таматаў. Стварэнне калекцыі ліній гэтай культуры, ажыццёўленае Чарльзам Рыкам і яго супрацоўнікамі ў Каліфарнійскім універсітэце ў Дэйвіс, дазволіла эфектыўна змагацца з многімі яе сур'ёзнымі захворваннямі, у прыватнасці, выкліканымі недасканалымі грыбамі Fusarium і Verticillum, а таксама некаторымі вірусамі. Пажыўная каштоўнасць таматаў была значна павышана. Акрамя таго, гібрыды раслін сталі больш устойлівыя да засоленых і да іншых неспрыяльных умоў. Гэта адбылося галоўным чынам за кошт сістэматычнага збору, аналізу і выкарыстання ліній дзікарослых таматаў для селекцыі.

Як вы бачыце, міжвідавых гібрыды вельмі перспектыўныя ў сельскай гаспадарцы. Дзякуючы ім можна палепшыць ўраджайнасць і якасць раслін. Варта адзначыць, што не толькі ў земляробстве, але і ў жывёлагадоўлі ўжываецца скрыжаванне. У выніку яго, да прыкладу, з'явіўся мул (фота яго прадстаўлена вышэй). Гэта таксама гібрыд, помесь асла з кабылай.