Seit der Antike sind die Menschen von der Schönheit und Vielf alt der umliegenden Pflanzen, insbesondere der Blumen, fasziniert. Ihr Aroma und ihre Zartheit waren zu allen Zeiten die Verkörperung von Liebe, Reinheit und Manifestation von Gefühlen. Allmählich erkannte ein Mensch, dass er nicht nur die bestehenden Ansichten dieser wunderschönen Kreaturen genießen, sondern auch an ihrer Entstehung teilnehmen konnte. So begann die Ära der Pflanzenzüchtung, die zur Produktion neuer Arten mit notwendigeren und wichtigeren Merkmalen im Geno- und Phänotyp führte. Die beiden Wissenschaften, die an diesem Thema zusammenarbeiten, haben bisher fantastische Ergebnisse erzielt – das sind die Genetik und die Botanik.
Botanisches Fach
Botanik ist die Wissenschaft, die alles untersucht, was mit Pflanzen zu tun hat. Das sind sie:
- Morphologie;
- Genetik;
- physiologie;
- Anatomie;
- Systematik.
Diese Disziplin umfasst alle Aspekte des Lebens von Vertretern der Flora, von den internen Prozessen der Atmung, Reproduktion und Photosynthese bis hin zur externen Vielf alt phänotypischer Merkmale.
Dies ist eine der ältesten Wissenschaften, die zusammen mit der Entwicklung des Menschen auftauchte. Das Interesse an den Kreaturen, die um ihn herum wachsen und so den umgebenden Raum schmücken, war schon immer bei einer Person. Darüber hinaus war es neben der Schönheit schon immer eine starke Quelle für Nahrung, medizinische Komponenten und Baumaterial. Daher ist die Botanik eine Wissenschaft, die die ältesten, wichtigsten, vielfältigsten und komplexesten Organismen auf unserem Planeten untersucht – Pflanzen.
Pflanzenzüchtung
Im Laufe der Zeit und der Anhäufung von theoretischem Wissen über die Struktur dieser Lebewesen von innen, ihre Lebensweise und die in ihnen ablaufenden Prozesse wurde es verfügbar zu verstehen, wie man ihr Wachstum und ihre Entwicklung manipulieren kann. Die Wissenschaft der Genetik gewann an Dynamik, was es ermöglichte, verschiedene Objekte auf chromosomaler Ebene zu untersuchen, sie miteinander zu kreuzen, gute und schlechte Ergebnisse zu erzielen und profitable und notwendige auszuwählen. Möglich wurde dies durch die folgenden Entdeckungen.
- Doppelte Befruchtung bei Pflanzen.
- Entdeckung der Prozesse der Mitose und Meiose.
- Entwicklung von Kreuzungsmethoden.
- Die Phänomene der Heterosis, Auszucht und Inkubation.
- Entschlüsselung des genetischen Codes von Pflanzen.
- Biomolekulare Untersuchungen der Zell- und Gewebezusammensetzung.
- Entdeckungen auf dem Gebiet der Zytologie und Histologie.
Das sind natürlich noch nicht alle Voraussetzungen, die als Beginn einer mächtigen Bewegung und der Entwicklung von Pflanzenzüchtungsmethoden dienten.
Kreuzung und ihre Eigenschaften
Ein anderer ProzessnameKreuze - Hybridisierung. Die Methode zur Nutzung dieses Phänomens wird hybridologisch genannt. Gregor Mendel nutzte es als erster für seine Experimente. Jedes Schulkind kennt seine berühmten Experimente mit Erbsen.
Die Essenz des gesamten Prozesses besteht darin, Elternformen miteinander zu kreuzen, um heterozygote Nachkommen zu erh alten, die als Hybride bezeichnet werden. Gleichzeitig wurden verschiedene Kreuzungstypen entwickelt. Sie werden unter Berücksichtigung der individuellen Merkmale der Sorte, Art oder Gattung ausgewählt. Es gibt zwei Haupttypen solcher Prozesse.
- Auszucht oder Auszucht. Bedeutet, dass die anfänglichen Elternformen nicht derselben Art, Gattung oder Sorte angehören. Das heißt, sie sind nicht verwandt. Eine solche Kreuzung ist eine der beliebtesten und führt am häufigsten zu Heterosis, wenn reine Linien gezüchtet werden.
- Inzucht oder Inzucht - eng verwandte Hybridisierung von Individuen, die derselben Art oder Gattung oder Sorte angehören. Diese Methode wird verwendet, um ein nützliches Merkmal in einer Population zu fixieren, einschließlich eines phänotypischen. Bei wiederholt korrekt durchgeführter Inkubation ist es möglich, genetisch reine Pflanzenlinien zu erh alten.
Diese Kreuzungsarten haben engere Varianten in sich. Eine der Formen der Auszucht ist also die Kreuzung - Hybridisierung zwischen Sorten.
Neben Typen gibt es auch verschiedene Kreuzungstypen. Sie wurden von Mendel, Thomas Morgan und anderen Genetikern der vergangenen Jahrhunderte ausführlich beschrieben und untersucht.
AufrufeKreuzung
Es gibt mehrere Haupttypen der Hybridisierung von Individuen.
- Monohybrid oder einfach. Es impliziert die einmalige Kreuzung der Elternformen mit dem ersten Nachkommen.
- Dihybrid - basiert auf Eltern, die sich in zwei Merkmalspaaren unterscheiden.
- Mehrweg - ein Hybrid aus der ersten Generation wird mit dem ursprünglichen Elternteil gekreuzt.
- Polyhybrid, oder doppelt - Individuen der ersten Generation werden dann miteinander gekreuzt, und nachfolgende mit anderen Sorten und Arten.
Alle angegebenen Varietäten haben in jeder spezifischen Situation eine Bedeutung. Das heißt, bei einigen Pflanzen reicht eine einfache Kreuzung aus, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Und für andere ist eine komplexe stufenweise Polyhybrid-Hybridisierung erforderlich, um das gewünschte Merkmal zu erh alten und es in der gesamten Population zu festigen.
Hybriden verschiedener Generationen
Als Ergebnis einer Kreuzung entsteht dieser oder jener Nachkomme. Die Eigenschaften, die es von seinen Eltern übernommen hat, können sich in unterschiedlichem Maße manifestieren.
So sind die Zeichen von Hybriden der ersten Generation phänotypisch immer einheitlich, was durch das Mendelsche Gesetz (erste) und seine Experimente an Erbsen bestätigt wird. Daher wird häufig die monohybride Art der Hybridisierung verwendet, um das gleiche Ergebnis zu erzielen, das nur zu einem bestimmten Zeitpunkt erforderlich ist.
Weiterhin vereinigen alle nachfolgenden Individuen bereits Eigenschaften in sich, so dass eine Aufsp altung in bestimmten Verhältnissen auftritt. Rezessive treten auf, Mutationsprozesse stören. Daher das wichtigste für die industrielle TätigkeitDer Mensch, seine Landwirtschaft, ist genau die erste erh altene Pflanzengeneration.
Typisches Beispiel: Wenn das Ziel darin besteht, nur gelbe Tomaten als Ergebnis einer Saisonperiode zu produzieren, dann sollten eine gelbe und eine rote Tomate gekreuzt werden, aber die rote sollte früher von der gelben Elternpflanze erh alten werden. In diesem Fall wird die erste Generation sicherlich einheitlich sein - gelbe Tomatenfrüchte.
Interspezifische Hybriden: Eigenschaften
Interspezifische Hybriden sind solche, die durch Auskreuzung oder Fernkreuzung entstehen. Das heißt, dies ist das Ergebnis der Paarung von Individuen, die verschiedenen Arten angehören, um eine neue mit vorbestimmten Merkmalen und Eigenschaften zu erh alten.
Auf diese Weise wurden viele wichtige Nutz- und Zierpflanzen in der Industrie vom Menschen gewonnen und viele neue Arten von Individuen in der Tierzucht gezüchtet.
Beispiele ähnlicher Organismen
Beispiele interspezifischer Hybriden unter Pflanzen:
- Weizenfutter;
- triticale - Weizen und Roggen;
- Weizengrasformen;
- Weizen-Elimus;
- mehrere Tabaksorten und andere.
Wenn wir über Tiere sprechen, dann lassen sich auch viele Vertreter als Beispiel nennen:
- hines (Pferd und Esel);
- ligr - Löwe und Tigerin;
- mezhnyak - Birkhuhn und Auerhuhn und andere.
Das Hauptproblem bei solchen Hybridisierungen ist, dass die Nachkommen entweder steril oderunrentabel. Aus diesem Grund haben die Menschen viele Möglichkeiten geschaffen und entwickelt, um diese Faktoren zu beseitigen. Wenn das gewünschte Ergebnis erzielt wird, ist es schließlich sehr wichtig, es nicht nur zu korrigieren, sondern auch die Produktion solcher Organismen in das System einzuführen.
Was verursacht Unfruchtbarkeit bei interspezifischen Hybriden?
Die Ursachen solcher Probleme liegen in den Prozessen der Meiose und Mitose, nämlich in der Anaphase, wenn die Chromosomen zu den Zellpolen auseinanderlaufen. In diesem Moment sucht jeder von ihnen nach seinem homologen Paar. So werden aus Chromatiden ganze Chromosomen gebildet und der allgemeine Karyotyp des Organismus gebildet.
Aber bei jenen Individuen, bei denen die Verschmelzung aus verschiedenen Elternformen erfolgte, ist die Möglichkeit, solche Strukturen zu treffen, minimal oder unmöglich. Aus diesem Grund tritt eine zufällige Kombination von Merkmalen auf und als Ergebnis werden Individuen unfruchtbar oder nicht lebensfähig. Das heißt, Gene werden tatsächlich inkompatibel.
Wenn wir uns auf die molekulare Ebene begeben und herausfinden, was der Grund für die Unfruchtbarkeit interspezifischer Hybriden ist, dann lautet die Antwort: Es ist die Unverträglichkeit von DNA-Abschnitten aus Zellkern und Mitochondrien. Infolgedessen gibt es im meiotischen Prozess keine Chromosomenkonjugation.
Dies führt sowohl in der Pflanzenzüchtung als auch bei der Kreuzung und Züchtung von Rassen und neuen Tierarten zu verheerenden Folgen. Besonders häufig passiert dies bei Vertretern der Flora. Daher können Sie Hybridpflanzen nur einmal ernten, was für die Entwicklung der Landwirtschaft äußerst unpraktisch ist.
Nachdem den Wissenschaftlern klar wurde, was die Ursache für die Interspezies-Unfruchtbarkeit istHybriden, begann die aktive Arbeit, einen Weg zu finden, diese Ursachen zu beseitigen. Dies führte zur Schaffung mehrerer Möglichkeiten, die Unfruchtbarkeit von Personen zu beseitigen.
Möglichkeiten zur Überwindung der Unfruchtbarkeit
Der Hauptweg, den Biologen gewählt haben, um dieses Problem zu lösen, ist der folgende. Im Stadium der Meiose, wenn die Chromosomen zu den Zellpolen auseinanderlaufen, wird eine spezielle Substanz, Colchicin, in sie eingeführt. Es fördert die Auflösung der Spindelfasern (Zellzentrum). Infolgedessen bleiben alle Chromosomen in einer Zelle und fallen nicht in verschiedene. Jetzt ist eine freie Konjugation zwischen homologen Paaren möglich, was bedeutet, dass der Prozess der Meiose in Zukunft ganz normal ist.
So werden die Nachkommen fruchtbar und tragen in Zukunft leicht Früchte, wenn sie mit verschiedenen Formen gekreuzt werden. Am häufigsten wird diese Methode in der Pflanzenzüchtung angewendet, sie wird als Polyploidie bezeichnet. Es wurde zuerst von unserem Wissenschaftler Karpechenkov angewendet. So bekam er die erste fruchtbare Kreuzung aus Kohl und Rettich.
Was der Grund für die Unfruchtbarkeit interspezifischer Hybriden ist, haben wir bereits herausgefunden. Da wir die Art des Problems kannten, gelang es uns, zwei weitere Möglichkeiten zu finden, es zu lösen.
- Pflanzen bestäuben Pollen von nur einem Elternteil. Diese Methode ermöglicht es Ihnen, mehrere Generationen von hybriden Individuen fruchtbar zu machen. Dann kehrt das Merkmal jedoch immer noch zurück und die Individuen werden wieder unfruchtbar.
- Bestäubung von Hybriden in der ersten Generation mit Pollen der Eltern.
Heute wurden noch keine Kampfmethoden entwickelt, aber es wird in diese Richtung gearbeitet.
Lilien und ihre Hybriden
Symbol der Reinheit und Unschuld, BlumenTraurigkeit und Trauer um die verstorbenen, sanften und subtilen Vertreter von Lilien - Lilien. Diese Pflanzen werden seit vielen Jahrhunderten vom Menschen geschätzt. In dieser Zeit wurden keine Sorten angelegt! Natürlich waren auch sie von interspezifischen Kreuzungen betroffen.
Das Ergebnis war die Entwicklung von neun Gruppen von Hybridsorten, die einfach mit der Schönheit phänotypischer Merkmale verblüffen! Unter ihnen nehmen die beiden ungewöhnlichsten und gefragtesten Vertreter einen besonderen Platz ein:
- orientalische Hybriden;
- lilies OT-Hybriden.
Lassen Sie uns die Zeichen beider Gruppen betrachten und ihnen eine Beschreibung geben.
Orientalische Hybriden
Dies ist die größte Hybride in Bezug auf die Blütenbildung. Ihre Biologie unterscheidet sich praktisch nicht von der anderer Vertreter. Die Abmessungen des wachsenden Kelchs können einen Durchmesser von 31 cm erreichen und die Farbe kann unterschiedlich sein. Die Sorte Nippon ist sehr schön und hat große weiße Blüten mit einem rosa Rand. Ihre Blütenblätter sind gewellt.
Die Höhe dieser Pflanzen reicht bis zu 1,2 m. Dadurch können sie in einem Abstand von 20-25 cm voneinander gepflanzt werden und bilden schöne Blütenwülste. Alle Vertreter dieser Gruppe verströmen ein sehr starkes Aroma.
Orienpits
Dies sind die OT-Hybriden-Lilien, deren Abkürzung aus dem vollständigen Namen gebildet wird: orientalisch-röhrenförmige Formen. Sie werden wegen ihrer sehr hohen Pflanzengröße und großen Blüten auch Lilienbäume genannt. An einem bis zu 2,5 Meter hohen Stängel können sich über 25 große (bis zu 30 cm) Blüten bilden, die sehr duftend und farbenprächtig sind.
Dadurch ist diese Gruppe von Hybriden bei Gärtnern sehr beliebt, obwohl nicht jeder mit ihrer Zucht zurechtkommt. Damit solche Formen Wurzeln schlagen und Nachkommen hervorbringen können, sind sehr sorgfältige Pflege und richtige Bepflanzung erforderlich.
Sonnenblume und ihre Mischformen
Sonnenblumenhybriden unterscheiden sich in der Samenreife. Also zuordnen:
- früh (bis 90 Tage);
- frühreif (bis 100 Tage);
- Mittelsaison (bis zu 110 Tage).
Seeds-Hybriden geben auch unterschiedliche. Ölgeh alt und Ertrag sind ausgezeichnet und hängen von der Reifezeit ab. Je länger die Pflanze im Boden ist, desto höher ist die Qualität der Ernte. Sie können einige der weltweit häufigsten Hybriden dieser Pflanze nennen, die in der Landwirtschaft am meisten nachgefragt wird.
- Tunka.
- Bosporus.
- Rocky.
- PR64A15.
- Jason.
- Weiterleiten.
Unter ihren Hauptvorteilen:
- Dürretoleranz;
- Krankheiten und Schädlinge;
- Ertrag;
- hochwertige Samen;
- gute Fruchtbildung.
