Hogyan keresztezik a virágokat. Növények keresztezése - az új szőlőfajták nemesítésének elméleti alapjai

Ez az új állatfajták, növényfajták, mikroorganizmus-törzsek létrehozásának és fejlesztésének tudománya. A szelekció olyan módszereken alapul, mint a hibridizáció és a szelekció. A szelekció elméleti alapja a genetika.

A kiválasztás előtt álló problémák sikeres megoldása érdekében az akadémikus N.I. Vavilov hangsúlyozta a növények fajta-, faj- és általános diverzitásának tanulmányozásának fontosságát; az örökletes variabilitás vizsgálata; a környezet hatása a tenyésztőt érdeklő tulajdonságok kialakulására; a tulajdonságok öröklődési mintáinak ismerete a hibridizáció során; az ön- vagy keresztbeporzók kiválasztási folyamatának jellemzői; mesterséges kiválasztási stratégiák.

Fajták, fajták, törzsek- ember által mesterségesen létrehozott élőlénypopulációk örökletesen rögzített jellemzőkkel: termelékenység, morfológiai, élettani jellemzők.

Minden állatfajta, növényfajta, mikroorganizmus törzs alkalmazkodik bizonyos feltételekhez, ezért hazánk minden zónájában speciális fajtavizsgáló állomások és tenyésztelepek működnek az új fajták és fajták összehasonlítására és tesztelésére.

Ahhoz, hogy a tenyésztő sikeres legyen, szüksége van fajtadiverzitás forrás anyag. A Szövetségi Növényipari Intézetben N.I. Vavilov a kultúrnövények és vadon élő őseik fajtáiból gyűjtött össze egy gyűjteményt a világ minden tájáról, amelyet jelenleg pótolnak, és amely bármely növény nemesítésének alapja.

Az N.I. által azonosított termesztett növények származási központjai. Vavilov

A kultúrák számában a leggazdagabbak a civilizáció ősi központjai. Ott volt a mezőgazdaság legkorábbi kultúrája, több hosszú idő mesterséges szelekciót és növénynemesítést végeznek.

A hibridizáció és a szelekció a növénynemesítés klasszikus módszerei voltak és maradtak is. A mesterséges szelekciónak két fő formája van: tömeges és egyéni.

Tömegválasztás

Tömegválasztás keresztbeporzású növények (rozs, kukorica, napraforgó) nemesítésében használják. Ebben az esetben a fajta heterozigóta egyedek populációja, és minden magnak egyedi genotípusa van. A tömegszelekció segítségével a fajtatulajdonságok megmaradnak, javulnak, de a szelekciós eredmények a véletlenszerű keresztbeporzás miatt instabilok.

Egyéni kiválasztás

Egyéni kiválasztásönbeporzó növények (búza, árpa, borsó) szelekciójában használják. Ebben az esetben az utód megőrzi a szülői forma jellemzőit, homozigóta és tiszta vonalnak nevezik. Tiszta vonal- egy homozigóta önbeporzó egyed utódai. Mivel a mutációs folyamatok folyamatosan zajlanak, gyakorlatilag nincs abszolút homozigóta egyed a természetben. A mutációk leggyakrabban recesszívek. A természetes és mesterséges szelekció irányítása alatt csak akkor esnek el, ha homozigóta állapotba kerülnek.

Természetes kiválasztódás

Ez a fajta szelekció döntő szerepet játszik a kiválasztásban. Tényezők együttese hat minden növényre élete során. környezet, és ellenállónak kell lennie a kártevőkkel és betegségekkel szemben, és egy bizonyos hőmérsékleti és vízviszonyokhoz alkalmazkodik.

Beltenyésztés (beltenyésztés)

Középen heterózis kukorica, bal és jobb oldalon a szülői egyedek.

Ezt hívják beltenyésztésnek. A beltenyésztés a keresztbeporzó növények önbeporzása során történik. Beltenyésztéshez olyan növényeket választanak ki, amelyek hibridjei adnak maximális hatás heterózis. Az ilyen kiválasztott növények több évig kényszerű önbeporzáson mennek keresztül. A beltenyésztés következtében sok kedvezőtlen recesszív gén homozigóta állapotba kerül, ami a növény életképességének csökkenéséhez, „depressziójához” vezet. Ezután a létrejövő vonalakat keresztezik egymással, hibrid magvak keletkeznek, amelyek heterotikus nemzedéket adnak.

heterózis("hibrid szilárdság") - olyan jelenség, amelyben a hibridek számos jellemzőben és tulajdonságban felülmúlják a szülői formákat. Az első generáció hibridjeire a heteroózis jellemző, az első hibridgeneráció akár 30%-os termésnövekedést ad. A következő generációkban hatása gyengül és megszűnik. A heterózis hatását két fő hipotézis magyarázza. A dominancia hipotézis azt sugallja, hogy a heterózis hatása a homozigóta vagy heterozigóta állapotban lévő domináns gének számától függ. Minél több gén található a genotípusban domináns állapotban, annál nagyobb a heterózis hatása.

A túlsúly hipotézise a heterózis jelenségét a túlzott dominancia hatásával magyarázza. túlsúly- az allél gének egyfajta interakciója, amelyben a heterozigóták tulajdonságaikban (tömegben és termelékenységben) jobbak a megfelelő homozigótáknál. A második generációtól kezdve a heterózis elhalványul, mivel a gének egy része homozigóta állapotba kerül.

Diploid növények (2 n= 16) és tetraploid (2 n= 32) hajdina.

Aa × Aa
AA 2Aa aa

Az önbeporzók keresztbeporzása lehetővé teszi a tulajdonságok kombinálását különböző fajták. Például búza tenyésztésekor a következőképpen járjon el. Az egyik fajta növény virágairól eltávolítják a portokokat, egy másik fajtájú növényt mellé helyeznek egy vízzel feltöltött edénybe, két fajta növényét pedig közös szigetelővel fedik le. Ennek eredményeként olyan hibrid magokat kapnak, amelyek egyesítik a különböző fajták tulajdonságait, amelyekre a nemesítőnek szüksége van.

Módszer poliploidok előállítására. A poliploid növényeknek nagyobb a vegetatív szerveinek tömege, több van nagy gyümölcsökés magvak. Sok növény természetes poliploid: búzát, burgonyát, poliploid hajdina fajtáit, cukorrépát nemesítettek.

Azokat a fajokat nevezzük, amelyekben ugyanaz a genom felszaporodik autopoliploidok. A poliploidok előállításának klasszikus módszere a palánták kolchicinnel történő kezelése. Ez az anyag a mitózis során gátolja az orsó mikrotubulusok képződését, a sejtekben megkétszereződik a kromoszómák száma, a sejtek tetraploidokká válnak.

távoli hibridizáció

A káposzta-ritka hibrid termékenységének helyreállítása: 1 - káposzta; 2 - retek; 3, 4 - káposzta-ritka hibrid.

távoli hibridizáció Különböző fajokhoz tartozó növények keresztezése. A távoli hibridek általában sterilek, mivel károsodott a meiózisuk (a különböző fajok két haploid kromoszómakészlete nem tud konjugálni), és ezért nem képződnek ivarsejtek.

A távoli hibridek meddőségének leküzdésének technikáját 1924-ben fejlesztette ki a szovjet tudós, G.D. Karpecsenko. A következőképpen járt el. Először keresztbe tettem a retket (2 n= 18) és káposzta (2 n= 18). A hibrid diploid készlete 18 kromoszómának felelt meg, amelyből 9 kromoszóma volt "ritka" és 9 - "káposzta". A kapott káposzta-ritka hibrid steril volt, mivel a meiózis során a "ritka" és a "káposzta" kromoszómák nem konjugáltak.

Továbbá kolhicin segítségével G.D. Karpechenko megduplázta a hibrid kromoszómakészletét, a poliploid 36 kromoszómával kezdett rendelkezni, a meiózis során a "ritka" (9 + 9) kromoszómák konjugáltak a "ritka", a "káposzta" (9 + 9) a "káposztával". A termékenység helyreállt. Ily módon búza-rozs hibrideket (tritikálé), búza-díszfű hibrideket stb. allopoliploidok.

Szomatikus mutációk alkalmazása

A szomatikus mutációkat a vegetatívan szaporodó növények kiválasztására használják. Ezt használta fel munkájában I.V. Michurin. Vegetatív szaporítással jótékony szomatikus mutáció tartható fenn. Ezenkívül csak a vegetatív szaporítás segítségével sok gyümölcs- és bogyós növényfajták tulajdonságai megmaradnak.

kísérleti mutagenezis

A különféle sugárzások mutációkat eredményező hatásának felfedezésén és a kémiai mutagének használatán alapul. A mutagének lehetővé teszik a különböző mutációk széles skálájának elérését. Mára több mint ezer fajtát hoztak létre a világon, amelyek törzskönyvet vezetnek az egyes mutáns növényekből, amelyeket mutagénekkel való érintkezés után nyertek.

I.V. által javasolt növénynemesítési módszerek. Michurin

A mentor módszerével I.V. Michurin arra törekedett, hogy a hibrid tulajdonságait a megfelelő irányba változtassa. Például, ha egy hibrid ízét javítani kellett, jó ízű szülőszervezet dugványait oltották a koronájába, vagy hibrid növényt oltottak alanyra, amelynek irányában változtatni kellett. a hibrid minősége. I.V. Michurin rámutatott arra a lehetőségre, hogy a hibrid fejlődése során bizonyos tulajdonságok dominanciáját ellenőrizni lehet. Ehhez a fejlődés korai szakaszában befolyásolni kell bizonyos külső tényezők. Például, ha hibrideket termesztenek nyílt terep, rossz talajokon megnő a fagyállóságuk.

Az otthoni növénytermesztés nagyon gyakori hobbi. De a legtöbb rajongó nem tulajdonít jelentőséget a növények gondozására vonatkozó szabályoknak. Bár ez az ellátás nagyon kevés időt vesz igénybe. És az eredmény százszorosan megtéríti az összes ráfordított erőfeszítést. Végtére is, ha mindent helyesen csinálnak, akkor a növények egészségesek, jól fejlődnek, és elégedettek megjelenésükkel. Ezért minden növénytermesztéssel foglalkozó természetbarátnak tudnia kell a választ legalább az e tevékenységgel kapcsolatos fő kérdésekre.

Hogyan keresztezzük a növényeket? A növényeket keresztezzük, hogy megszerezzék új fajta a tenyésztő számára szükséges tulajdonságokkal. Ezért az első lépés annak eldöntése, hogy milyen tulajdonságokat kívánunk az új üzemben. Ezután kiválasztják a szülőnövényeket, amelyek mindegyike rendelkezik egy vagy több ilyen domináns tulajdonsággal. Célszerű olyan növényeket használni, amelyek különböző régiókban nőttek fel - ez gazdagabbá teszi az öröklődésüket. De a tenyésztés megkezdése előtt még mindig meg kell ismerkednie a szakirodalommal, például I. V. Michurin munkamódszereinek leírásával.

Hogyan lehet megmenteni egy növényt? Vannak esetek, amikor a növény valamilyen okból elpusztul. Az első jel általában a levelek betegsége. Ezután ellenőriznie kell a szár állapotát. Ha túl puha, törékeny vagy rothadt, akkor van remény, hogy a gyökerek egészségesek. De ha elromlottak, akkor ez azt jelenti, hogy a növény meghalt. Más esetekben megpróbálhatja megmenteni. Ehhez le kell vágnia a sérült részt. De a szárakat nem vágják le teljesen, és legalább néhány centiméterrel a talaj felett maradnak. Ezután a növényt úgy kell elhelyezni, hogy felére csökkentse a kapott napsugárzást, és takarékosan öntözze, amikor a talaj teljesen kiszárad. Az ilyen intézkedések segítenek a növénynek a betegség elleni küzdelemben, és néhány hónapon belül új hajtások jelennek meg.

Hogyan kell gondoskodni szobanövények? Annak érdekében, hogy a növények egészségesek és szépek legyenek, be kell tartania néhányat kötelező érvényű szabályokat. Először is megfelelően öntözni kell őket. Nem áraszthatja el a növényt, jobb, ha alátölti. Ezt akkor kell megtenni, amikor a talaj száraz. A víznek szobahőmérsékletűnek kell lennie. Emlékeztetni kell arra, hogy a trópusi növények napi permetezést is igényelnek. Mások fontos feltétel a növényvilág számára a világítás. Ügyeljen arra, hogy tájékozódjon arról, milyen intenzitású és időtartamú világítás szükséges a növény számára, és gondoskodjon róla a szükséges feltételeket. A hőmérséklet a harmadik fontos tényező a növények életében és egészségében. Legtöbbjük szobahőmérsékletre alkalmas. De bizonyos típusú hidegebb régiókban alacsonyabb hőmérsékletre van szükség télen. Ezt egy virág üvegezett erkélyre helyezésével biztosíthatjuk.

Oleg megkérdezi: "Helló, Elena! Mondd meg, kérlek, hogy a különféle növények, zöldségek és gyümölcsök tudósok általi keresztezése nem beavatkozás Isten teremtésébe, és nem bűn? Az ilyen sikeres keresztezések veszélyeztetik a kreacionizmust? Végül is, ha az lenne lehet keresztezni különböző növényeket, akkor idővel különböző állatokat, például macskát és kutyát lehet keresztezni.Így lehetséges, hogy egy egyszerűbb élőlényből egy összetettebb is megjelent, és így tovább, amíg egy személy megjelenése?

Üdv, Oleg!

A tudósok-tenyésztők elsősorban fajon belüli keresztezéseket (hibridizálást) végeznek a kívánatos tulajdonságok (természetesen az ember számára) megjelenése érdekében állatokban, növényekben és mikroorganizmusokban, ezáltal új vagy továbbfejlesztett fajták, fajták, törzsek létrehozását érik el.

Egy fajon belül az egyedek keresztezése viszonylag egyszerű genetikai anyaguk, valamint anatómiai és élettani jellemzőik hasonlósága miatt. Bár ez nem mindig van így, természetes körülmények között például lehetetlen keresztezni egy apró chihuahua kutyát és egy hatalmas masztiffot.

De már úton van a különböző fajok (és még több) egyedeinek keresztezése különböző fajták) molekuláris-genetikai gátak lépnek fel, amelyek megakadályozzák a teljes értékű szervezetek fejlődését. És minél erősebben fejeződnek ki, minél távolabb válnak el egymástól a keresztezett fajok és nemzetségek. A szülők jelentősen eltérő genomja, kiegyensúlyozatlan kromoszómakészletek, a hibridekben kedvezőtlen génkombinációk léphetnek fel, a sejtosztódási folyamatok és az ivarsejtek (ivarsejtek) képződése megzavarodhat, a zigóta (megtermékenyített petesejt) elpusztul. ), stb. előfordulhatnak A hibridek lehetnek részben vagy teljesen sterilek (sterilek ), életképességük a letalitásig csökkent (bár esetenként az első generációban éles életképességnövekedés - heterózis) jelentkezhetnek fejlődési anomáliák, a különösen a reproduktív szervek, vagy az úgynevezett kiméra szövetek (genetikailag heterogének) stb. Nyilvánvalóan ezért figyelmeztette az Úr népét: „... ne hozz más fajtájú jószágodat, ne vesd el szántóföldedet kétféle [maggal]” ().

Természetes körülmények között a fajok közötti keresztezés rendkívül ritka.

Vannak példák mesterséges távoli hibridizációra: öszvér (ló + szamár), öszvér (beluga + sterlet), liger (oroszlán + tigris), taigon (tigris + oroszlán), leopon (oroszlán + nőstény leopárd), szilvamacska (szilva + sárgabarack ), klementin (narancs + mandarin), stb. Egyes esetekben a tudósoknak sikerül kiküszöbölniük a távoli hibridizáció negatív következményeit, például búza és rozs (tritikálé), retek és káposzta (rafanobrassica) termékeny hibridjeit kapták.

És most a kérdéseid. A mesterséges hibridizáció beavatkozást jelent-e Isten teremtményébe? Bizonyos értelemben igen, ha egy személy létrehoz egy olyan változatot, amely eltér a természetestől, ami összehasonlítható például azzal, hogy a nők dekorkozmetikumokat használnak a saját életük javítására. kinézet. A mesterséges hibridizáció bűn? A húsevés bűn? Az Úr kemény szívünkből megengedi, hogy élelemért élőlényeket öljenek meg. Valószínűleg szívünk keménysége miatt is lehetővé teszi a szelekciós kísérletezést a fogyasztói tulajdonságok javítása érdekében. a megfelelő embereket Termékek. Ugyanabban a sorban - és a gyógyszerek létrehozása (ebben az esetben laboratóriumi állatokat használnak és ölnek meg). Sajnos mindez egy olyan társadalom valósága, ahol a bűn uralkodik és a „világ fejedelme” uralkodik.

A sikeres keresztek veszélybe sodorják a kreacionizmust? Egyáltalán nem. Ellen.

Tudod, hogy minden szaporodik "a fajtája szerint". A bibliai "fajta" nem faj modern taxonómia. Hiszen az özönvíz után a fajok gazdag változatossága jelent meg a Noé bárkájából származó szárazföldi élőlények és a bárkán kívül fennmaradt vízi lakosok jellemzőinek változékonysága miatt, miközben alkalmazkodott az új környezeti feltételekhez. Nehéz felvázolni azt a bibliai „fajtát”, amelynek genetikai potenciálja jelentős és eredetileg a teremtéskor volt meghatározva. Tartalmazhat modern taxonokat, például fajokat és nemzetségeket, de valószínűleg nem egy (al)család felett. Lehetséges például, hogy a macskafélék családjának modern, szisztematikus nemzetségéből származó nagymacskák egy eredeti „nemzetséghez”, a kismacskák pedig egy-két másikhoz nyúlnak vissza. Nyilvánvaló, hogy a bibliai "nemzetségből" kikerült fajok és nemzetségek magukban foglalják a saját, bizonyos mértékig kimerült és megváltozott (az eredetihez képest) genetikai anyagukat. Ezeknek a nem egészen komplementer részeknek a kombinációja (interspecifikus és intergenerikus keresztezésekben) molekuláris-genetikai szinten akadályokba ütközik, ami azt jelenti, hogy nem teszi lehetővé teljes értékű organizmus létrejöttét, bár ritka esetekben ez megtörténhet a bibliai kereteken belül. "kedves".

Mit mond? Az, hogy a „macska és kutya” és az „emberig” elvileg nem keresztezhetők.

Még egy pillanat. Hasonlítson össze 580 000 bázispárt, 482 gént egy egysejtű mikoplazma DNS-ében és 3,2 milliárd bázispárt, körülbelül 30 000 gént az emberi DNS-ben. Ha elképzel egy hipotetikus utat "amőbától az emberig", gondoljon arra, honnan származik az új genetikai információ? Nincs hova természetes módon. Tudjuk, hogy az információ csak intelligens forrásból származik. Ki tehát az amőba és az ember szerzője?

Isten áldása!

Olvasson többet a "Létrehozás" témáról:

Cél: A borsó (Pisum sativum L.) tárgyán hibridológiai vizsgálat elvégzésének lehetőségeinek tanulmányozása.

A nyári szántóföldi gyakorlatban hibridológiai elemzés elvégzésére lehetőség van különböző növényfajok fajtáinak (vonalainak) felhasználására, de jobb - a gazdasági jelentőségűek, figyelembe véve éghajlati viszonyok kerület. A keresztezéshez általában a kultúrnövények genetikai gyűjteményeit használják: mutáns intraspecifikus formák, tiszta vonalak, fajták genetikai gyűjteményét. A tiszta (homozigóta) vonalak a magborsóban, kukoricában, paradicsomban, búzában, rozsban, árpában, csillagfürtben stb.

A legjobb keresztezési tárgy a borsó (Pisum sativum L., 2n=14). A növény önbeporzó, ritka a keresztbeporzás. Virágok fellevelekkel, kétivarúak, ötszirmúak. A virág egy vitorlából, két szárnyból és két összeolvadt szirmból áll - egy csónakból (1.,2. ábra). A bibe egyszerű, egy szárból áll. A bibe stílusa lapított és szinte derékszögben felfelé hajlott, a petefészek felülmúlja. A virágban 10 porzó található, ebből 9 (ritkán mind a 10) fonallal csővé nő össze, és egy porzó szabad.

A borsó virágzási ideje a fajtától és az időjárási viszonyoktól függően legfeljebb két hétig tart, ez az időszak 3-40 napig tarthat. Az önbeporzás a rügyben a virág kinyílása előtt történik. Az érett portok általában megreped a rügyben, és a pollen a csónak felső részében gyűlik össze, és a bibe növekedésével a stigmára esik.

A virágok alulról felfelé nyílnak egymás után, az alsó virágok nyílnak először.Ültetés előtt a borsót gondosan előkészítjük. A vetésmélység 5-7 cm, a növények közötti távolság kb. 10-12 cm, a sorok közötti távolság kb. 20 cm.

Átkelés technika. A következő műveletekből áll: a virágzat előkészítése a keresztezéshez, a virágok kasztrálása és beporzás.

Munkafolyamat. A borsón történő keresztezés fő pontja a virág kasztrálása - a portok eltávolítása az anyanövény virágáról, mielőtt azok beérnek. A kasztrálást általában a bimbózó fázisban (világoszöld rügyek) végezzük.

Az anyanövény kasztrált virágának beporzását lehetőleg frissen gyűjtött virágporral vagy a leszakított apavirág pollenjének felhasználásával végezzük. A beporzáshoz az apai növény frissen kivirágzott virágáról veszik a pollent.

Néhány nappal a beporzás után, amikor a hüvelyek elkezdenek kialakulni, a szigetelőket eltávolítják. A keresztezés évében babban érlelt magok már az első generáció hibridjei (), megfigyelhetik az egyik tulajdonság dominanciáját (a magok alakjában vagy színében).

1. Húzza ki a babot az anyanövényről, számolja meg a magok számát; győződjön meg róla, hogy minden mag sárga.

2. Húzza ki a babot az apai fajta növényéről, számolja meg a magok számát; győződjön meg róla, hogy minden mag zöld.

3. Három növény babját zúdítsuk be az első generációs magvakkal (); ellenőrizze, hogy minden mag sárga-e, és számolja meg a kapott magok számát. Határozza meg, hogy melyik szín (sárga vagy zöld) a domináns és melyik a recesszív.

4. Hámozza meg 10 borsónövény babját a második generációs magvakkal (), számolja meg a sárga és zöld magvak számát, számítsa ki a köztük lévő arányt. Ezután számítsa ki a sárga és zöld magvak elméletileg várható arányát. Az adatokat célszerű táblázatban rögzíteni (1. táblázat).

Asztal 1

Hibridológiai elemzés borsó monohibrid keresztezésében

A táblázat tartalmazza a hibridek hasításának elemzésére vonatkozó összes adatot, amelyet minden tanuló kapott. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy minél több magot nyerünk, annál jobban egyeznek a tényleges szegregációs adatok az elméletileg várt szegregációval.

Hibridológiai elemzés borsóban a dihibrid keresztezés során

A keresztezést dihibridnek nevezzük, amelyben a szülői formák két vizsgált alternatív tulajdonságpárban különböznek egymástól. Hibrideknél és csak két pár tulajdonság vagy két pár gén öröklődését vizsgálják, amelyek meghatározzák a fejlődésüket.

Hibridológiai elemzéshez a dihibrid keresztezés során a már monohibrid keresztezésre javasolt borsófajtákat vettük figyelembe: a „Moskovsky 558” sima zöld magvakat és „Kimeríthetetlen 195”, a ráncos sárga magvakat. . Az első generációs hibridek magjai sima színűek és sárgák voltak.

A borsó magvak színe és alakja szerinti felosztásának jellegének elemzése során a következő feladatokat végeztük el:

5 vagy több kimeríthetetlen 195 anyanövény magja, számolja meg a magok számát, és ellenőrizze, hogy mind sárga és ráncos-e;

A "Moskovsky 559" fajtához tartozó 5 vagy több apai növény magját hámozza meg, mindegyiknek simának és zöldnek kell lennie;

A hibridek magjait dörzsölje be, mindegyiknek sárgának és simának kell lennie. Határozza meg, mely tulajdonságok dominánsak és melyek recesszívek;

Hántoljuk meg a magokat, és osztjuk fel négy fenotípusos osztályba a színvonások és a magok alakja szerint: sárga sima, sárga ráncos, zöld sima és zöld ráncos;

Az egyes tulajdonságpárok (allélok) dihibridben való öröklődésének meghatározásához mindegyiknél külön kell kiszámítani a felosztást: sárga-zöldre és sima ráncosra, ennek 3:1-nek kell lennie. A 4. táblázatból látható, hogy a sárga és zöld magvak aránya 1075:365, vagyis 2,94:1, közel 3:1. Ez azt jelenti, hogy a borsó magjainak színe és alakja egymástól függetlenül öröklődik.

4. táblázat

A hibrid magvak színükben és formájukban 4 fenotípusos osztályt alkotnak a következő mennyiségi arányokban: körülbelül minden kapott mag sárga sima (A-B-), - sárga ráncos (A-bb), - zöld sima (aa B-) és - zöld ráncos lesz. (aa cc), vagy közel a 9:3:3:1 arányhoz.

A keresztezés módja gabonafélékben (búza és rozs)

A búza (Triticum L.) a lágyszárú proterogün növények nemzetsége. A kultúrában elsősorban lágy (6n=42) és durumbúza (4n=28) fajtákat termesztettek.

A búza virágzata összetett tüske, amely 3-7 egyforma virágzó kalászból áll, amely a tüskés rúd barázdáiban ül. A búza virágának 3 porzója és kétkaréjos stigmája van. A keresztezés a nőivarú növények virágának kasztrálásával kezdődik.

A beporzás során vagy kasztrált anyavirágba fektetik a megrepedt portokokat, vagy csipesszel, ecsettel vagy lapos, vékony pálcikával közvetlenül a stigmára kenik a pollent. A pollen kijuttatása megbízhatóbb

Az almafán való átkelés módja

Az alma (Malus Mill) a rosaceae családba tartozó növénynemzetség. A nemzetségbe 36 faj tartozik. A legelterjedtebb almafa hazai vagy termesztett. A legtöbb a fajták diploidok (2n=34), a fajták mintegy negyede triploid (3n=51), az egyes fajták tetraploidok (4n=68).

Virág szerkezet. Az almafa virágait ernyős virágzatba gyűjtjük (6. ábra). A virág nagy, kívül fehér, rózsaszín. Sok porzó van. Bibe öt összeolvadt oszloppal az alján. A portokok sárgák. A csésze ötrészes. Petefészek alsó, ötsejtű; 4-6 petesejt minden fészekben. Az almafa áprilistól júniusig virágzik, zónától függően. A stigma korábban érik, mint a portokok, ami garantálja a méhek és poszméhek általi keresztbeporzást. Virágzási ideje 8-12 nap.

Beporzási technika. 2-3 rügyet hagyunk a virágon, a többit eltávolítjuk. Hagyja el a végső méretet elért rügyeket, amelyek szirmai még nem kezdtek el távolodni egymástól. Óvatosan terítse szét a szirmokat csipesszel, egy portok segítségével fogja meg az izzószál felső részét, és távolítsa el. Jobb, ha egy-egy portokot távolítunk el, hogy ne sértsük meg a mozsártörő stigmáját. Tegyen egy közös szigetelőt a kasztrált rügyekre.

A beporzásra szánt pollen a kasztrálás napján elkészíthető. Gyűjtsd papírzacskóba az apai fajtanövény éppen virágzásnak indult rügyeit. Egy almafában egy rügy pollenje elegendő 5-10 virág beporzásához.

A növények termékenységének értékelése pollenszemek alapján

A magasabb virágzású növényekben a gametofiton lecsökken, és embriózsák képződéséig (makroszporogenezis) és pollencsírázásig (mikroporogenezis) redukálódik. A mikrospórák képződése a mikrosporangiumokban történik. A magnövényekben lévő érett mikrospórákot pollennek nevezik, ez a pollenszemek gyűjteménye - porszemcsék, amelyek az ivaros szaporodást szolgálják. A mikrosporogenezis, valamint az érett pollenszemek morfológiájának elemzése lehetővé teszi a növények termékenységének felmérését. Ez különösen fontos a termékenység genetikai szabályozásának vizsgálatakor, a CMS növényekben történő azonosításakor, a hibridizáció és a poliploidia esetében.

A pollen morfológiai zavarai, a portokokban mennyiségének meredek csökkenése és a csírázási zavarok különböző genetikai okok következményei lehetnek.

Speciális módszerek léteznek a növények termékenységének a pollenszemek csírázásával történő elemzésére. A természetben a bibe stigmájára eső virágpor kicsírázik, pollencsövet képezve. A pollen speciális cukrot tartalmazó anyagok hatására csírázik, amelyeket az érett stigma sejtjei választanak ki.

A pollen csírázása egyes növényekben C hőmérsékleten 15-20 perc után figyelhető meg. A pollencsövek nem egyidejűleg fejlődnek, egyes porszemcsékben a cső rövidebb, másokban hosszabb.

A fedőlemezen kicsírázott pollenszemek acetoorceinnel festhetők, és egy-két (a tubus hosszától függően) sejtmag (sperma) látható a csövekben.

A pollencsírázás mellett foltok segítségével végzett morfológiai elemzésükkel is kimutathatók a kóros sejtek. Például a keményítőt tartalmazó pollent jóddal festik meg: minden teljesen érett pollenszemű növény portokját kivesszük és egy tárgylemezre helyezzük. Bonctű segítségével a portokot letépik, és a pollenszemcséket szétosztják az üveg felületén. Egy csepp 0,5%-os alkoholos jódoldatot csepegtetünk az üvegre, amely a virágporszemcsék specifikus kék színével felfedi a keményítő jelenlétét. Az acetorceinnel festhetők és a kóros alakú, enyhén foltos, „beteljesületlen” szemek, vagyis az abortív sejtek aránya vizsgálható.

1. Feladat. A tanulók különböző növényfajok pollenjének felhasználásával elemezték annak morfológiájának változékonyságát egy színtelen vízcseppben (in vivo), jódos és acetokarmin festéssel.

2. feladat A rozs és más kultúrnövények virágzása és a pollen végső érése során különböző genotípusú formákban (diploidok, poliploidok, aneuploidok), termő formákban. különféle feltételek környezeti feltételek (ügyeljen arra, hogy milyen időjárási körülmények között ment végbe a meiózis vagy a pollenmorfogenezis befejeződése), határozzák meg a rendellenes érett pollenszemek előfordulási gyakoriságát. Osztályozza a kóros sejteket: éles méreteltérések, az alak megsértése, a citoplazma megsértése (kompressziója és leválása a membránról stb.). Az abortív pollenszemeknek gyakran egyetlen magjuk van. Az abortív pollen gyakoriságának elemzéséhez acetorceinnel vagy acetokarminnal festsük meg.

Goethe idejében, mint maga Goethe is felidézte, Karlsbadban - ne a térképen nézze, most Karlovy Vary van - a vizeken a nyaralók Linné szerint szerették azonosítani a növényeket csokorban. Ezeket az ásványvízcsokrokat (szénhidrogén-szulfát-klorid-nátrium - a Karlovy Varyban gyülekezők figyelmébe) egy gyönyörű fiatal kertész szállította naponta, aki fokozott érdeklődést kelt a sápadt magányos hölgyekben.

Az egyes növények helyes meghatározása becsület és siker dolga volt a kertésznek, aki szerény díj ellenében ártatlan botanikai hobbira buzdított. Nehéz megmondani, hogy miért - a kertész vagy Linné iránti féltékenység miatt, de a költő a növényrendszertan alapelveit illetően nagyon nem értett egyet Linnével. Linné, mint ismeretes, a növényekben kereste a különbségeket, míg Goethe a közös vonásokat kezdett keresni, és ezzel, azt kell mondani, megtette az első lépést a növények genetikai rendszerezése felé.

A nők botanika iránti rajongását meg lehetett érteni: Linné rendszere elképesztően egyszerű és érthető volt. Ez nem „Determináns” az Ön számára magasabb rendű növények a Szovjetunió európai része” című könyvében Stankov-Taliyev, több mint ezer oldalon, amely az infarktus előtti állapotba vezeti a diákokat.

Linné, aki sokáig nem szerette az aritmetikát, mégis, mondhatni, rendszere alapjául fektette azt. A növényeket 24 osztályba osztotta, amelyek közül 13-at különböztetett meg a porzók száma. A virágonként egy porzóval rendelkező növények az első osztályba kerülnek, a kettő a másodikba, és így tovább a tizedik osztályba, amelybe a tíz porzós növények tartoznak. A 11. osztályba a 12. és 13. osztályba tartozó virágban 11-20 porzós, 20 vagy annál több porzós növények tartoznak. Ezt a két osztályt a porzótöv elhelyezkedésének szintje különböztette meg a bibe rögzítési helyéhez képest. A 14. és 15. osztályba tartozó növények porzója nem egyenlő hosszúságú. A 15-20. osztályú virágoknál a növények porzója egymással vagy bibével összeforr. A 21. osztályban egylaki növényeket helyeztek ki, részben porzós, részben termékeny (bibe) virágokat. A 22. osztályba olyan kétlaki növények tartoznak, amelyek egyes növényeken csak porzót, másokon csak termékeny virágokat fejlesztenek. A 23. osztályba olyan növények kerültek, amelyeken a hím és női virágok kaotikusan szóródtak (beleértve az egyes virágokat is). A 24. osztályban "kriptogám" növényeket kombináltak - minden virágtalan növényt, kezdve a páfrányokkal és az algákkal kezdve. Ez utóbbiakat "rejtélynek" nevezik, mert a botanikusok nem tudták, hogyan szaporodnak. Ma már a biológusok jobban ismerik szervezetüket és szaporodásukat, mint a virágos növények.

Linné a 23 osztályból 20-at az összekulcsolt biszexuális virágokhoz rendelt. Őket tartotta szabálynak a zöldségvilágban, a többit furcsa kivételnek. Logikusnak tűnik, kényelmesebb a növények számára - a porzók és a bibék a közelben vannak, ami probléma nélküli házasságot jelent; a szerelem eredménye - a gyümölcs és a mag önbeporzás eredményeként jelenik meg, a biológusok a latin autogamia szóval titkosítják.

Már Linné után világossá vált, hogy egyes növényeknek csak látszólag kétivarú virágai vannak. Bár a közelükben a virágokban porzó és bibe található, a portokokban a pollensejtek fejletlenek, és az egész növény egy eunuch egy eunuch - undorító ránézni. Más virágok nem képesek megtermékenyíteni magukat, de virágporuk képes utódokat létrehozni, ha idegen növények bibéi beporozzák.

Mivel ősidők óta szokás volt, hogy a botanikusok mindent latin néven neveztek, a virág porzóinak összességét androeciumnak, a bibék összességét (vagy egyszerűen bibe) pedig gynoeciumnak nevezték. De mivel egyetlen tudós sem fog megállni a már elért eredményeknél, a botanikusok a virágok szerkezetétől függően kétivarúkra (androeciumot és gynoeciumot tartalmaznak) és egyivarúkra (androeciumot vagy gynoeciumot tartalmaznak) felosztották. Ha a hím és a nőstény virágok ugyanazon a növényen nyílnak, akkor egylakinak (kukorica), de ha különböző - kétlakinak (kender) nevezzük. A poligám fajokban egy növényen kétivarú és egyivarú virágok találhatók (dinnye, napraforgó). Úgy tűnik azonban, hogy a botanikus tudósokkal dacolva, a természet olykor kíváncsi szemük elé tárja az egyik ivaros virágról és növényről a másikra való átmenet minden formáját, egészen a meddő virágokig, amelyek teljesen porzómentesek és fejletlen bibékkel.

Rendkívül bosszantó kertészek gyom A fatetűnek vagy taposómalomnak tíz porzója van két öttagú örvényben, amelyek közül általában 5 belső, némi kiegészítéssel a külső örvényből származók, ráncos és pollenmentes. A mitesszer (Poterium polygamum) virágfejei a tisztán termékeny és tisztán porzós virágok mellett valódi kétivarú virágokat is tartalmaznak. Minden példát képviselnek az igazi biszexuálisokból a tisztán anyai virágok felé való átmenetre. Ez a botanikai nemzetség egyébként a szélbeporzásra való hajlam miatt kivételes a Rosaceae között.

A hamisan kétivarú termékeny és porzós virágok elszigeteltségi foka is szokatlanul változatos. A bogáncs, a spárga, a datolyaszilva, a szőlő, egyes rühök, a rózsavirág, a macskagyökér virágai első pillantásra kétivarúak. Jól fejlettek bennük a bibék, és láthatóak a porzók is, amelyek portokjaiban lehet, hogy nincs pollen. Az utóbbi esetben ezek hamis biszexuális virágok. Mi a teendő, és a természetben "hamis Dmitrij" található. Ugyanez mondható el a vadgesztenye és a sóska egyes fajtáinak virágairól, valamint a csikósláb és a körömvirág kosarának közepén lévő virágokról, amelyek valódi biivarú virágoknak tűnnek, de petefészkei igen. nem ad csírázó magvakat, mivel a stigma nem tudja átengedni a pollencsöveket önmagán.

A platán (a juharfajták egyik fajtája) ecsetjeiben minden lehetséges átmenet észrevehető a hamisan biivarú porzós, jól fejlett, nagy petefészkekkel rendelkező virágokról azokra a virágokra, amelyekben a bibék fejletlenek vagy teljesen hiányoznak. A valódi biivarú virágokról a meddő virágokra való átmenet számos sztyeppei jácintfajnál megtalálható.

Háromházas fajok is ismertek: bennük egyes növények csak hímet, mások csak nőstényeket viselnek, megint mások kétivarú virágokat (smolevka). A növények érdekességei közül az életkorral, illetve az egyes években bekövetkezett ivarváltozások figyelhetők meg. A hazájukban jellemzően kétlakihoz tartozó szív alakú szőlőt a Bécsi Botanikus Kertben porzós virágú bokrok képviselik. De néhány évben a szőlőbokrok megzavarják a vezetőket, mert a porzók mellett valódi biivarú virágokat képeznek.

Sok növényben az önmegtermékenyülést megakadályozza a porzók és a bibék nem egyidejű érése a virágban - dichogámia (napraforgó, málna, körte, almafa, szilva), amelyben megkülönböztetik a proterandiát, amikor a porzók a bibék előtt porosodnak. érik, és protogyny, amikor a bibék a porzók előtt érnek.

A Compositae, a labiales, a mályvafélék, a szegfűszeg és a hüvelyesek főként proterandrikusak; proterogynistic rush és osztriga, kirkazon és daphnia, lonc, globularia, solanaceous, rozaceus és keresztesvirágúak. Valamennyi egylaki növény proteroginista: sás, gyékény, bojtorján, egylaki virágú aroid, kukorica, csalán, urut, mitesszer, kakukkfű, veszett uborka, eufória, éger, nyír, Dió, platán, szil, tölgy, mogyoró, bükk. Az itt elnevezett fákban és cserjékben a portokok 2-3 napos késéssel kezdenek porosodni. Az alpesi zöld égerben ez a különbség 4-5 nap, a kis gyékényben pedig akár kilenc.

A kétlaki növények többnyire proteoginisták. Folyóink kémiával bevésett nagy fűzfa-bozótjaiban egyes fajokat még mindig számos cserje képvisel. Némelyikük porzós virágokat, másikuk bibevirágot visel. Gyakorlatilag azonos körülmények között vannak, de az ugyanazon a területen lévő külső körülmények ellenére a bibevirágú bokrok virágzásban mindig ügyesen felülmúlják porzóvirágú „embereiket”. A fehérfűben, lila fűzben, kosárfüzben és fűzben az érésükben lévő stigmák 2-3 nappal megelőzik a porzóvirágok nyílását. Az alpesi fűz ugyanaz – győződjön meg róla, ha az Alpokban jár. De itt az időeltolódás csak egy napra korlátozódik, amiből jogosan lehet azt a következtetést levonni, hogy a mi fűzeink a világ legvédettebb fűzfai.

A közelben növő kannabisznövényeken a virágzás kezdetén stigmák láthatók, készen a pollen érzékelésére, bár még egyetlen porzós virág sem nyílt ki - csak 4-5 nap múlva nyílnak ki. A lombhullató erdőkben és cserjékben termő áfonya, vagy bájital csirke mellett anyai és apai egyedek találhatók a közelben. Bibevirágaik azonban két nappal a porzós virágok előtt nyílnak. Ugyanez vonatkozik a komlóra és sok más kétlaki növényre.

Kevés növénynél az öntermékenyülés a porzók és bibék elrendeződése miatt nehezített, melyben a virágpor nehezen jut virága bibéjének stigmájára. Például a heterostyly esetében egyes egyedek virágai hosszú bibékkel és rövid porzókkal rendelkeznek, míg másoknak az ellenkezője. Néhány tárnics (például óra vagy lóhere), hajdina, különböző fajták lusta, számos kankalin (például prolomnik, turcha, kankalin vagy kankalin), valamint sok borágó (nefelejcs, tüdőfű stb.).

Az órán nagyon kecses, bozontos fehér-rózsaszín virágok-csillagok vannak, ecsettel gyűjtve egy lombtalan száron. Egyes virágoknak alacsony oszlopa és felette egy portok van rögzítve, másoknak éppen ellenkezőleg, magas oszlopai és alattuk portokok vannak rögzítve. A növény stigmái a porzók előtt érnek. Az óra virágait meglátogató rovarok ugyanazzal a testrésszel érintik meg a bibéket vagy a porzót, szigorúan keresztbeporzást végezve. Hosszú rossz időben azonban a virág bezárul, és öntermékenyítésre kényszerül.

A primula, amelyet a gyerekek inkább kosként ismernek, az egyik első virágzó tavaszi virág. Innen ered a latin primus név – először. A növényt csak poszméhek és lepkék beporozzák. A heterooszlop miatt egyes virágok bibéjét csak más virágok pollenje tudja beporozni. Ha egy poszméh alacsony bibéjű virágra száll, fejével megérinti a magas porzót. Magas bibéjű virághoz repülve fejével megérinti a stigmát és keresztbeporoz.

A heterokolumneritás jelenségét először a mocsári turcha virágain, majd más növényeken fedezték fel. A Turchi fölénye e tekintetben még hihetetlennek is tűnik, tekintve, hogy az egész növény víz alá kerül, és csak júliusban jelennek meg virágok a víz felett. Egy másik figyelemre méltó dolog a turchiban, hogy nincsenek gyökerei, és a levél bőrének sejtjei látják el benne a szívási funkciókat.

A hajdinában a genetikusok esküdt nyilatkozata szerint a hosszú oszloposságot a recesszív s allél, a rövid oszloposságot pedig a domináns S allél szabályozza (emlékezzünk arra, hogy az allél ugyanazon gén állapotának egyik formája). Mivel a beporzás nem egy virágtípuson belül történik, az Ss- és ss-genotípusú növények egyenletes aránya a populációkban folyamatosan megmarad; ez látható az iskolai biológia tantárgyból ismert Punett-rácsból:

azaz 1:1 arányú felosztás, mint az embereknél, fiúkra (AT) és lányokra (XX) az utódoknál.

A hajdina a virág felépítése szerint a keresztbeporzáshoz elsősorban a rovarok (legyek, poszméhek és különösen a méhek) által alkalmazkodik, amelyeket a nektár, és csak részben a szél vonz. Normál (legitim) beporzás során, amikor a rövid porzók pollenje a rövid porzók stigmáira esik, és ennek megfelelően a hosszú porzók pollenje - a hosszú porzók stigmáira, a legnagyobb számban magvak.

A plakunfű (Lythrum salicaria) az egyik legérdekesebb növényünk. A tény az, hogy a plakun-fű virágai három különböző méretű bibékkel és 12 porzóval rendelkeznek, két körben egyenlő távolságban. Egyes virágokban a bibe mindkét porzókör felett, másokban közöttük, másokban mindkét kör alatt található. Ezért a porzók a különféle magasságok ah, valamint bibe, ami biztosítja a keresztbeporzást. A nektárért érkező rovar bekeni magát virágporral, és a bibe stigmájába adja, amelynek hossza megfelel annak a porzónak, amelyből a virágport eltávolították. A megtermékenyítés általában akkor következik be, amikor a virágpor a bibével azonos hosszúságú porzóból kerül át. A három különböző magasságú porzóból származó pollenszemek méretükben és részben színükben is különböznek, és ennek megfelelően a három különböző magasságú stigmákon a papillák hossza is eltérő, mert a stigmáknak más-más virágport kell felfogniuk. A beporzás folyamatát először Charles Darwin tanulmányozta részletesen.

Egyes növényekben a porzók és a bibék szigorú sorrendben vannak elrendezve, helyettesítve a rovarokkal, hogy „kirakják” a virágport vagy „berakják” a stigmát. A dél-krími erdõk lejtõin és dombjain található közös ruéban a virág tíz portokot tartalmaz, amelyeket egyenes, csillag alakú szálak támogatnak. Először egy szál emelkedik fel, az általa megtámasztott portokot a virág közepén rendezi el egy nektárhoz vezető vonal mentén, amely a bibe tövében húsos gyűrűben szabadul fel. Körülbelül egy napig tartja ezt a pozíciót, majd visszatér az előző helyzetébe. Míg az első porzó visszahajlik, egy másik felemelkedik - és minden megismétlődik. Ez addig folytatódik, amíg mind a tíz portok egymás után a virág közepére nem áll. Amikor végül a tizedik porzó is visszahajlik, egy stigma jelenik meg a virág közepén, amely ekkor már fogékony lett a beporzásra.

A csalán kétivarú virágaiban a stigma már a virág virágzása előtt kialakul, és elsőként bújik elő a virág zöldes bimbójából. A hajlított lábakon lévő portokokat, mintha rugók lennének, egymásba fonódó apró zöldes szövetek borítják. Mielőtt azonban hagynák, hogy a portokok felemelkedjenek a „térdükről”, felegyenesedjenek és virágporukat felhő formájában szétszórják a levegőben, a stigma elsorvad, és a stílus elválik a stigmával a petefészekből. Tehát mire a pollen kiszabadul a portokokból, a petefészek egy ponttal – a lehullott oszlop kiszáradt alapjával – végződik.

Általában a növényekben mindez másként történik: először a portokok és a porzók hullanak a virágba, és csak ezt követően a stigma képessé válik a pollen észlelésére. A balzsamvirágokban a portokok összeolvadnak, és valami sapkát képeznek a stigma fölött. Miután a virág kinyílt és a beérkező rovarok számára hozzáférhetővé vált, a portokok azonnal megrepednek, és a kinyílt portokok által alkotott sapka jelenik meg előttünk. De most a porzószálak elváltak, és a kalap kiesik a virágból. Csak most látszanak a stigmák, már eléggé beérett. Ugyanez figyelhető meg a nagyvirágú csirkéknél és muskátliknál ​​is.

Az otthon tenyésztett és félreértett "női pletyka" néven emlegetett tradescantia kétivarú virágaiban a portokok valamivel korábban nyílnak ki, mint ahogy a stigmák fogékonyak lesznek a pollenre. Ám amint a stigma készen áll a beporzásra, a porzók spirálba görbülnek, majd nem sokkal ezután a portokok elhalványulnak, és befedik a portokokat a felgöndörödött szálakon. A stílus kiemelkedik, és a stigmák egész következő napon érzékenyek a pollenre. Ezeket a virágokat rövid orrú rovarok keresik fel, hogy a porzót elrejtő, összegyűrt fellevelek levével lakmározzanak, miközben megérintve a stigmákat más virágokból származó pollennel beporozzák. A portokok pollenjével történő beporzás már nem lehetséges.

A botanikai dichogámiák, amelyek kutatásaikban csak a morfoökológiai különbségekre támaszkodnak, a genomtartalmak figyelembevétele nélkül, a végtelenül újrafelfedezett, sőt újra felfedezett sásfajok bőségének köszönhetőek. Sőt, a sás úgynevezett "fajai" könnyen kereszteződnek egymással, sok köztes formát adva ki, amelyeket könnyen elfogadnak új "fajként" (a faj szerzőit vonzza a lehetőség, hogy nevüket latin átírással örökíthessék meg). A tökéletlen (hiányos) dichogámia az egylaki virágokkal rendelkező botanikai nemzetségekben például a sásban biztosítja eleinte az ún. fajok közötti, később intraspecifikus keresztezést. Ez érthető is, hiszen a proteroginista faj legelső virágzó növényének stigmáját csak más, még korábban virágzó "fajok" pollenje tudja beporozni.

Liszenko úgy vélte, hogy "a dialektikus materializmus, amelyet Sztálin elvtárs munkái fejlesztettek ki és emeltek új magasságokba, a szovjet biológusok, a michurinisták számára a legértékesebb, legerősebb elméleti fegyver a biológia mélyreható kérdéseinek megoldásában, ideértve az emberiség eredetének kérdését is. egyes fajok másoktól". Ezért adott egy szuperdialektikus definíciót egy fajnak ezen az új magasságon: „A faj az anyag élő formáinak különleges, minőségileg meghatározott állapota. Alapvető funkció a növény-, állat- és mikroorganizmusfajok bizonyos fajokon belüli kapcsolatok az egyedek között. Ez az.

Nem minden botanikus hajlandó belátni, hogy a forma és a tartalom dialektikus egységében a tartalom a döntő. Egy faj tartalma az azt alkotó populációk genetikai szerkezetének egysége. Külsőleg a fenotípusos hasonlóságban, a szabad keresztezésben nyilvánul meg, és főleg abban, hogy keresztezéskor termékeny utódokat hoz létre. Az örökletes információ az, ami minőségileg meghatározza a fajt és alkotja annak tartalmát. Nehéz megmondani, hogy az élet az öröklődéssel egyidejűleg keletkezett-e (gyanítom, hogy igen), de egy dolog biztos: a diszkrét öröklődés megjelenésével fajok jelentek meg a földkerekségen.

Figyelembe véve a tudomány által ismert megfogalmazásokat, egy faj meghatározása a következő lehet: faj - az evolúciós folyamat egy adott szakaszában minőségileg izolált organizmusok összetett és mozgékony közössége, amelyet az eredet egysége, a közös genetikai felépítés, az örökletes stabilitás és az utódok termékenysége jellemez.. A legtöbb kiválasztott sás és fűz "faj" nem felel meg ennek a meghatározásnak.

A „jó” vagy „igaz” fajok keresztezés és termékeny utódok képzése alapján történő megkülönböztetésekor nem szabad megfeledkezni az ön-inkompatibilitás jelenségéről - arról, hogy egyes hermafrodita szervezetekben nem lehetséges az önmegtermékenyítés, vagy egy faj egyedei közötti kereszt-megtermékenyítés. ugyanazokkal a genetikai inkompatibilitási tényezőkkel. Az ön-inkompatibilitási rendszerek fő funkciója az önmegtermékenyítés megakadályozása és a nem rokon egyedek keresztezésének elősegítése.

Megkülönböztetni a gametofitot, a sporofitot és a heteromorf ön-inkompatibilitást. A gametofiton ön-inkompatibilitás a leggyakoribb (gabonafélék, répa, lucerna, gyümölcsök, burgonya stb.). Ezt a rendszert a pollenben és az egyes egyedekben jelenlévő S. inkompatibilitási lókusz két alléljának oszlopában való független hatás jellemzi. Például egy S 1 S 2 genotípusú növény pollenje úgy viselkedik, mint az S 1 vagy S 2, attól függően, hogy a pollenszem melyik allélt tartalmazza. Egyik allél sem mutat dominanciát vagy az interallél interakció bármely más formáját. Ugyanez a teljes cselekvési függetlenség figyelhető meg az oszlopban.

Az inkompatibilitás reakciója a bibestílusban nyilvánul meg: az adott allélt hordozó pollencsövek növekedése megáll az azonos allélt tartalmazó oszlopokban. Ha a hibridizációban résztvevő összes allél különböző, például S 1 S 2 XS 3 S 4, akkor minden pollencső kompatibilis, a petefészek normális, és 4 keresztkompatibilis genotípus alakul ki az utódokban. A vizsgált fajok túlnyomó többségében a gametofita inkompatibilitást egy vagy két lókusz szabályozza.

A sporofiták inkompatibilitását először guayule-ban írták le. Sporofita ön-inkompatibilitás esetén az egyes pollenszemek viselkedése a stílus genotípusától függ. Így ha S 1 dominál S 2 -n, akkor az S 1 S 2 növény összes pollenje S 1-ként reagál, és képes lesz áthatolni az S 2 allélt hordozó oszlopokon, függetlenül a pollencső genotípusától - S 1 ill. S 2.

A heteromorf inkompatibilitás a heterostilia alapján keletkezik, amit korábban már leírtunk.

A növény egyik adaptációja a kereszttermékenyítéshez a hímsterilitás. Az elmúlt évtizedekben a termesztett növények hímsterilitása nagy érdeklődést mutatott a nemesítők és vetőmagtermesztők körében, mivel lehetővé teszi az első generációs heterotikus hibridek nagyüzemi előállítását, amelyek akár 40 százalékos termésnövekedést adnak a hagyományos fajtákhoz képest. korai és barátságos éréssel, magas egyenletességgel és a kedvezőtlen környezeti tényezőkkel szembeni ellenálló képességgel jellemezhető.

A mai napig leírták a citoplazmatikus hímsterilitást (CMS) és a gén hímsterilitást (GMS), amelyeket a sejtmag génjei szabályoznak. A növényekben a citoplazmatikus hímsterilitás a steril citoplazma (S) és 1-3 pár recesszív nukleáris gén (rf) kölcsönhatásának köszönhető. Domináns nukleáris gének (RF) jelenlétében helyreáll a pollentermékenység. A CMS-t széles körben használják heterotikus hibridek előállítására ipari méretekben kukoricában, cirokban, cukorrépában, hagymában és sárgarépában. Általában,

számára a CMS használata az első generációs hibridek vetőmag előállítása során (ezeket F 1-nek jelölik) Nrfrf genotípusú termékeny sterilitás rögzítőket (N normális citoplazma), ezek steril analógjait - Srfrf és termékenység-helyreállító - RfRf használják.

A genetikai hímsterilitást a paradicsom, a paprika és az árpa heterotikus magjainak előállítására használják. Az egyetlen recesszív HMS génen alapuló hibrid magvak előállítása során a Fi hasadása Mendel szerint 3 termékeny: 1 steril növény arányban történik, mivel a CMS-től eltérően a hím sterilitás a női és a hím ivarsejteken keresztül is átadódik.

A keresztezést köztudottan széles körben alkalmazzák a növénynemesítésben és a vetőmagtermesztésben. A hibridek mesterséges előállításának lehetőségét először R. Camerarius német tudós vetette fel 1694-ben, és ahogy ez gyakran megesik, senki sem hitt neki. A német botanikus és a Szentpétervári Tudományos Akadémia tiszteletbeli tagja, Josef Kölreuter csak 1760-ban kapta meg a perui pácolt dohány bozontos hibridjét. Ettől az évtől kezdve a tudósok megkezdik a tudatos hibridizációt.

A keresztezett formák rokonsági fokától függően megkülönböztetünk intraspecifikus és távoli - interspecifikus és intergenerikus hibridizációt. Ha két szülői forma vesz részt a keresztezésben, akkor egyszerű, vagy páros hibridizációról beszélnek, ha kettőnél több, akkor összetettről. Léteznek közvetlen (A × B) és fordított (B × A) keresztek, amelyeket általában reciproknak neveznek. A hibridek keresztezését az egyik szülővel, például (A × B) × A vagy (A × B) × B, backcrossnak vagy visszakeresztezésnek nevezik.

A hibridek és a szülői formák jelölésére szimbólumokat használnak: P - szülői forma; F 1 - az első generáció hibridje; F 2 - második stb.; A B 1 vagy BC 1 a visszakeresztezés első generációja; 2-ben vagy Kr.e. 2-ben - a második stb. Az anyai formát a ♀ ikon jelzi, az apai - ♂. Leggyakrabban azonban ez utóbbit nélkülözik, a keresztezési kombináció nyilvántartásában az anyai alakot helyezik az első helyre, az apai alakot pedig a második helyre.

A keresztezés módja és technikája függ a virágzás és beporzás biológiájától, a megtermékenyítéstől, a virágok szerkezeti sajátosságaitól (kétivarú, kétlaki), az utóbbiak elhelyezkedésétől a növényen és a virágzatban, a beporzás módjától, az életképesség időtartamától. a bibe és a virágpor, valamint a keresztezési feltételek.

A tenyésztők kényszer, korlátozott és szabad keresztezést alkalmaznak, amihez gyakran szükséges a növények kasztrálása. A kasztrálás az éretlen portok eltávolításából vagy vágással, termikus sterilizálásból (forró levegővel vagy vízzel) vagy kémiai kasztrálásból áll – speciálisan kiválasztott gametocidek használatával.

A kényszerkeresztezés során a kasztrált és izolált anyanövényeket az apai növény pollenjével porozzák be. Szabad keresztezéssel a szülői formákat váltakozó sorokba vetik. A kasztrált, hímsteril vagy biológiailag nőstény anyanövényeket a közeli apai növények pollenje porozza be.