У чым прычына бясплоддзя міжыідавых гібрыдаў? Прыклады міжыідавых гібрыдаў

З самых старажытных часоў людзей захапляла прыгажосць і разнастайнасць навакольных раслін, асабліва кветак. Іх водар і пяшчота ва ўсе стагоддзі былі ўвасабленнем кахання, чысціні, праявы пачуццяў. Паступова чалавек усвядоміў, што можа не проста атрымліваць асалоду ад ужо наяўнымі відамі гэтых выдатных стварэнняў, але і прымаць удзел у іх фарміраванні. Так пачалася эпоха селекцыі раслін, якая прыводзіць да атрымання новых відаў, якія валодаюць больш патрэбнымі і важнымі прыкметамі ў гено- і фенатыпу. Дзве навукі, сумесна працуюць над гэтым пытаннем, здолелі да цяперашняга часу дамагчыся проста фантастычных вынікаў - гэта генетыка і батаніка.

Прадмет вывучэння батанікі

Батаніка - гэта навука, якая вывучае ўсё, што тычыцца раслін. Гэта значыць іх:

• марфалогію;
• генетыку;
• фізіялогію;
• анатомію;
• Сістэматыка.

Дадзеная дысцыпліна ахоплівае ўсе бакі жыцця прадстаўнікоў флоры, пачынаючы з ўнутраных працэсаў дыхання, размнажэння і фотасінтэзу і заканчваючы знешніх разнастайнасцю фенатыпічнае прыкмет.

Гэта адна з самых старажытных навук, якая з'явілася разам з развіццём чалавека. Цікавасць да расце вакол яго стварэнняў, так ўпрыгожваюць навакольную прастору, быў у чалавека заўсёды. Да таго ж, акрамя прыгажосці, гэта ва ўсе часы быў яшчэ і магутны крыніца пражытка, лекавых кампанентаў, будаўнічага матэрыялу. Таму батаніка - гэта навука, якая вывучае самыя старажытныя, важныя, шматстайныя і складаныя арганізмы на нашай планеце - расліны.

селекцыя раслін

З цягам часу і назапашваннем тэарэтычных ведаў аб будынку гэтых істот знутры, іх ладзе жыцця і працэсах, у іх адбываюцца, стала даступным і разуменне таго, як можна маніпуляваць іх ростам і развіццём. Набірала абароты навука генетыка, якая дазваляла на хромосомном узроўні вывучаць розныя аб'екты, крыжаваць іх паміж сабой, атрымліваць дрэнныя і добрыя вынікі, выбіраць выгадныя і патрэбныя. Гэта стала магчымым дзякуючы наступным адкрыццяў.

1. Падвойнае апладненне ў раслін.
2. Адкрыццё працэсаў Мітоз і мейоза.
3. Распрацоўка метадаў скрыжавання.
4. З'явы гетэрозісу, аутбридинга і инцухта.
5. Расшыфроўка генетычнага кода раслін.
6. Биомолекулярные даследавання складу клеткі і тканак.
7. Адкрыцці ў галіне цыталогіі і гісталогіі.

Вядома, гэта яшчэ не ўсе перадумовы, якія паслужылі пачаткам да магутнага руху і развіццю селекцыйных метадаў працы над раслінамі.

Скрыжаванне і яго характарыстыка

Іншая назва працэсу скрыжавання - гібрыдызацыя. Метад выкарыстання гэтай з'явы называецца Гібрыдалагічны. Першым яго ужыў для сваіх досведаў Грэгар Мендэль. Яго знакамітыя досведы на гароху ведае кожны школьнік.

Сутнасць ўсяго працэсу заключаецца ў скрыжаванні паміж сабой бацькоўскіх формаў з мэтай атрымання гетерозиготного па прыкметах нашчадкаў, якое і будзе называцца гібрыдам. Пры гэтым тыпы скрыжавання распрацаваны розныя. Яны падбіраюцца з улікам індывідуальных асаблівасцяў гатунку, выгляду або роду. Усяго існуе два асноўных тыпу падобных працэсаў.

1. Аутбридинг, або няроднаснага скрыжаванне. Мае на ўвазе, што пачатковыя бацькоўскія формы не ставяцца да аднаго выгляду, роду або гатунку. То бок, не маюць роднасных сувязяў. Такое скрыжаванне адно з самых папулярных і часцей за ўсё прыводзіць да гетэрозіс пры выводзінах чыстых ліній.
2. Імбрыдынгу, або инцухт - блізкароднасных гібрыдызацыя асобін, якія адносяцца да аднаго выгляду або роду, гатунку. Гэты метад выкарыстоўваецца для замацавання ў папуляцыі якога-небудзь карыснага прыкметы, у тым ліку і фенатыпічнае. Пры шматразовым правільна якая ажыцьцяўляецца инцухте магчыма атрыманне чыстых па генетыцы ліній раслін.

Дадзеныя тыпы скрыжавання маюць і вузейшыя разнавіднасці ўнутры сябе. Так, адной з формаў аутбридинга лічыцца кроссбридинг - гібрыдызацыя паміж гатункамі.

Акрамя тыпаў, вылучаюць яшчэ і розныя віды скрыжавання. Яны былі падрабязна апісаны і вывучаны яшчэ Мендэлем, Томасам Морганам і іншымі генетыкамі мінулых стагоддзяў.

віды скрыжавання

Вылучаюць некалькі асноўных відаў гібрыдызацыі асобін.

1. Монагібрыднае, або простае. Мае на ўвазе скрыжаванне бацькоўскіх форм з атрыманнем першага нашчадкаў, праводзіцца аднаразова.
2. Дыгібрыднае - за аснову бяруцца бацькі, якія адрозніваюцца па двух парах прыкмет.
3. Зваротны - гібрыд ад першага пакалення скрыжоўваюцца з зыходнай бацькоўскай адмысловы.
4. Полигибридное, ці падвойнае - асобіны першага пакалення далей скрыжоўваюцца паміж сабой, а наступныя з іншымі гатункамі і відамі.

Усе пазначаныя У іх вельмі значэнне ў кожнай пэўнай сітуацыі. Гэта значыць для адных раслін дастаткова простага скрыжавання, каб атрымаць жаданы вынік. А для іншых патрабуецца складаная паэтапная полигибридная гібрыдызацыя для атрымання жаданага прыкметы і замацавання яго ва ўсёй папуляцыі.

Гібрыды розных пакаленняў

У выніку любога скрыжавання утворыцца тое ці іншае нашчадства. Рысы, якія яно ўзяло ў бацькоў, здольныя выяўляцца ў неаднолькавай ступені.

Так, прыкметы гібрыдаў першага пакалення фенатыпічнае заўсёды аднастайнае, што пацвярджаецца законам Мендэля (першым) і яго досведамі на гароху. Таму часта для атрымання аднолькавага выніку, які патрабуецца ўсяго на раз, ужываюць менавіта монагібрыдным выгляд гібрыдызацыі.

Далей ўсе наступныя асобіны ўжо камбінуюць ў сабе ўласцівасці, таму з'яўляецца расшчапленне ў пэўных суадносінах. Выяўляюцца рецессивы, ўмешваюцца мутацыйных працэсы. Таму самым важным для прамысловай дзейнасці чалавека, яго сельскай гаспадаркі, з'яўляецца менавіта першае якое атрымліваецца пакаленне раслін.

Тыповы прыклад: калі мэтай з'яўляецца атрыманне толькі жоўтых таматаў у выніку аднаго сезоннага перыяду, то крыжаваць варта жоўты і чырвоны памідор, але пры гэтым чырвоны павінен быць атрыманы раней ад жоўтага з бацькоў. У гэтым выпадку першае пакаленне, безумоўна, будзе аднолькава - жоўтыя плады таматаў.

Міжвідавых гібрыды: характарыстыка

Міжыідавых называюць тыя гібрыды, якія атрымліваюць у выніку аутбридинга або аддаленага скрыжавання. То бок, гэта вынік спарвання асобін, якія адносяцца да розных відах, з мэтай атрымання новага з загадзя зададзенымі прыкметамі і ўласцівасцямі.

Такім спосабам у прамысловасці людзьмі былі атрыманы шматлікія важныя сельскагаспадарчыя і дэкаратыўныя расліны, а ў селекцыі жывёл выведзеныя многія новыя віды асобін.

Прыклады падобных арганізмаў

Прыклады міжыідавых гібрыдаў сярод раслін:

• зернокормовая пшаніца;
• трыцікале - пшаніца і жыта;
• жытнёва-пырейные формы;
• пшанічна-элимусные;
• некалькі відаў тытуню і іншыя.

Калі казаць пра жывёл, то таксама нямала прадстаўнікоў можна прывесці ў прыклад:

• коні (конь і асьліца);
• лигр - леў і тыгрыца;
• межняк - цецярук і глушэц і іншыя.

Асноўная праблема падобных гібрыдызацыі ў тым, што нашчадкі альбо марнае, альбо нежыццяздольнай. Менавіта таму людзі стваралі і распрацоўвалі масу спосабаў для ліквідацыі гэтых фактараў. Бо калі атрымліваецца жаданы вынік, то вельмі важна не проста яго замацаваць, але і ўвесці ў сістэму атрыманне падобных арганізмаў.

У чым прычына бясплоддзя міжыідавых гібрыдаў?

Прычыны такіх праблем крыюцца ў працэсах мейоза і Мітоз, а менавіта ў анафазе, калі храмасомы разыходзяцца да канцавоссяў клеткі. У гэты момант кожная з іх шукае сваю гамалагічных пару. Так фармуюцца цэлыя храмасомы з хроматид і складаецца агульны карыатыпе арганізма.

А вось у тых асобін, у якіх зліццё адбывалася ад розных бацькоўскіх форм, магчымасць сустрэчы такіх структур мінімальная ці немагчымая. Менавіта таму адбываецца выпадковае камбінаванне прыкмет і ў выніку асобіны становяцца бясплоднымі альбо нежыццяздольнымі. Гэта значыць гены, па сутнасці, становяцца несумяшчальнымі.

Калі звярнуцца да малекулярнаму ўзроўню і даведацца, у чым прычына бясплоддзя міжыідавых гібрыдаў, то адказ будзе такім: гэта несумяшчальнасць участкаў ДНК з ядра клеткі і мітахондрый. Як вынік, адсутнічае кан'югацыі храмасом у мейотическом працэсе.

Гэта і прыводзіць да жаласных вынікаў як у селекцыі раслін, так і ў скрыжаванні і выводзінах парод і новых відаў жывёл. Асабліва часта такое адбываецца ў прадстаўнікоў флоры. Таму атрымаць ураджай гібрыдных раслін можна толькі аднойчы, што вельмі нязручна для развіцця сельскай гаспадаркі.

Пасля таго як навукоўцам стала ясна, у чым прычына бясплоддзя міжыідавых гібрыдаў, пачалася актыўная работа па пошуку спосабу ліквідацыі гэтых прычын. Гэта прывяло да стварэння некалькіх спосабаў ліквідацыі стэрыльнасці асобін.

Шляхі пераадолення бясплоддзя

Асноўны шлях, які выбралі для вырашэння гэтай праблемы біёлагі, наступны. На стадыі мейоза, калі храмасомы разыходзяцца да канцавоссяў клеткі, у яе ўводзіцца адмысловае рэчыва - колхицин. Ён спрыяе растварэнню нітак верацяна дзялення (клеткавага цэнтра). У выніку ўсе храмасомы застаюцца ў адной клетцы, а не трапляюць у розныя. Зараз магчымая свабодная кан'югацыі паміж гамалагічных парамі, а значыць, цалкам нармальны працэс мейоза ў далейшым.

Такім чынам, нашчадкі становіцца фертыльнасці і лёгка плоданасіць у далейшым пры скрыжаваннях з рознымі формамі. Часцей за ўсё гэты метад выкарыстоўваецца менавіта ў селекцыі раслін, мае ён назву полиплоидии. Ўпершыню быў ужыты нашым вучоным Карпеченковым. Так ён атрымаў першы фертыльны гібрыд капусты і рэдзькі.

У чым прычына бясплоддзя міжыідавых гібрыдаў, мы ўжо высветлілі. Ведаючы прыроду праблемы, атрымалася стварыць яшчэ два спосабу яе рашэння.

1. Расліны апыляюць пылком толькі аднаго з бацькоў. Такі метад дазваляе атрымліваць некалькі пакаленняў гібрыдных асобін, фертыльнасць. Аднак потым прыкмета ўсё роўна вяртаецца, і асобіны зноў становяцца стэрыльнымі.
2. Апыленне гібрыдаў ў першым пакаленні пылком бацькоў.

На сёння больш метадаў барацьбы не створана, але працы ў гэтым кірунку вядуцца.

Ліліі і іх гібрыды

Сімвал чысціні і нявіннасці, кветкі смутку і смутку па якія пайшлі, далікатныя і тонкія прадстаўнікі лілейных - лілеі. Гэтыя расліны цэняцца чалавекам шмат стагоддзяў запар. За гэты час якіх толькі гатункаў не было створана! Натуральна, што міжвідавых скрыжавання закранулі іх таксама.

Вынікам стала вывядзенне дзевяці груп гібрыдных гатункаў, якія проста дзівяць прыгажосцю фенатыпічнае прыкмет! Сярод іх асаблівае месца займаюць два самых незвычайных і запатрабаваных прадстаўніка:

• ўсходнія гібрыды;
• лілеі АД-гібрыды.

Разгледзім прыкметы абедзвюх груп і дамо ім характарыстыку.

ўсходнія гібрыды

Гэта самы буйны па Фармуе кветцы гібрыд. Біялогія іх практычна нічым не адрозніваецца ад такой у іншых прадстаўнікоў. Памеры расце кубачкі могуць дасягаць 31 см у дыяметры, а афарбоўка бывае розная. Вельмі прыгожы гатунак Ниппон, які мае белыя буйныя кветкі з ружовай акантоўкай. Пялёсткі ў іх гафрыраваныя.

Вышыня дадзеных раслін вагаецца да 1,2 м. Гэта дазваляе высаджваць іх на адлегласці 20-25 гл сябар ад сябра і фармаваць прыгожыя квітнеючыя грады. Усе прадстаўнікі гэтай групы струменяць вельмі моцны водар.

Ориенпиты

Гэта і ёсць лілеі АД-гібрыды, абрэвіятура якіх ўтворана ад поўнага назвы: ориенталь-трубчастыя формы. Іх яшчэ называюць лілейных дрэвамі за вельмі высокі памер раслін і буйныя кветкі. На адным сцябле вышынёй да 2,5 метраў можа сфармавацца звыш 25 буйных (да 30 см) кветак, якія з'яўляюцца вельмі духмянымі і яркоокрашенными.

Гэта дазваляе дадзенай групе гібрыдаў быць вельмі запатрабаванымі ў садоўнікаў, хоць не кожнаму дадзена справіцца з іх развядзеннем. Патрабуецца вельмі пільны догляд і правільная высадка, каб такія формы маглі прыжыцца і даваць нашчадства.

Сланечнік і яго гібрыдныя формы

Гібрыды сланечніка адрозніваюцца адзін ад аднаго тэрмінамі паспявання насення. Так, вылучаюць:

• скараспелыя (да 90 дзён);
• раннеспелый (да 100 дзён);
• сярэдняспелыя (да 110 дзён).

Насенне гібрыды таксама даюць неаднолькавыя. Алейных і ўраджайнасць выдатная і залежыць ад тэрмінаў паспявання. Чым даўжэй расліна ў зямлі, тым вышэй якасць ўраджаю. Можна назваць некалькі самых распаўсюджаных у свеце гібрыдаў дадзенага расліны, найбольш запатрабаваных у сельскай гаспадарцы.

1. Тунка.
2. Басфор.
3. Рокі.
4. PR64A15.
5. Ясон.
6. Форвард.

Сярод іх асноўных пераваг:

• ўстойлівасць да засухі;
• захворванняў і шкоднікаў;
• ўраджайнасць;
• высокую якасць насення;
• добрае плоданашэння.