Centrá pôvodu pestované rastliny a domáce zvieratá sú tie oblasti Zeme, kde vznikli alebo boli pestované určité druhy rastlín užitočných pre človeka a kde sa sústreďuje ich najväčšia genetická rozmanitosť. Ide teda o centrá, kde, ako sa hovorí, došlo k domestikácii zvierat. Je obzvlášť dôležité zdôrazniť, že takmer všetky v súčasnosti známe kultúrne rastliny a domáce zvieratá sa objavili stovky a tisíce rokov pred naším letopočtom. Snáď len cukrová repa, hevea gumonosná a mochna sa stali kultúrnymi rastlinami pomerne nedávno.
Teóriu o centrách pôvodu pestovaných rastlín vypracoval vynikajúci ruský vedec akademik N.I.Vavilov na základe svojich početných expedícií, ktoré pokrývali celé územie Sovietsky zväz, ako aj 60 krajinách Ázie, Afriky, Severnej a Južnej Ameriky. Z týchto expedícií boli privezené tisíce vzoriek semien, ktoré boli potom zasiate v škôlkach All-Union Institute of Plant Growing a starostlivo preskúmané. V tom istom ústave bola zozbieraná najväčšia zbierka semien obilia na svete, ktorá má 60 tisíc odrôd; táto jedinečná zbierka sa zachovala v Leningrade počas hladných mesiacov obliehania počas Veľkej Vlastenecká vojna. N.I. Vavilov veril, že celkový počet druhov pestovaných rastlín, nepočítajúc okrasné, je približne 1500–1600. Rôzne kultúry majú zároveň svoje centrá diverzity, ktoré sú zvyčajne centrami ich pôvodu, ktoré sa zhodujú s dávnymi centrami poľnohospodárstva. Koncepciu centra pôvodu kultúrnych rastlín sformuloval napokon N. I. Vavilov v roku 1935, keď identifikoval osem najvýznamnejších takýchto centier (tab. 123 a obr. 87).
Aj keď za posledných šesť a pol desaťročia prešla táto teória na základe množstva nových údajov určitými zmenami a doplneniami (dnes je zvykom rozlišovať 7 hlavných centier – tropické, východoázijské, juhozápadné ázijské, stredomorské, habešské, stredoamerické a andské), stále hlavné jeho princípy neboli revidované, dokonca ani tými vedcami, ktorí navrhujú zvýšiť počet takýchto centier na 12. Je veľmi dôležité, aby nikto nespochybňoval východiskový bod teórie, ktorá spája tieto centrá nielen s prirodzenou floristickou rozmanitosťou určitých území, ale aj s ubytovaním staroveké civilizácie.
Tabuľka 123


Veľa práce sa venuje identifikácii histórie domestikácie divých zvierat (obr. 88). Zároveň sa zvyčajne berú za základ aj ohniská domestikácie týchto zvierat, ktoré navrhol N.I. Vavilov, ktorý identifikoval päť hlavných takýchto ohnísk a sedem ďalších.

Z historického a geografického hľadiska otázka migrácií kultúrnych rastlín, ktoré počas éry veľ geografické objavy nadobudli charakter skutočne ich veľkej migrácie. Zároveň jedna časť pestovaných rastlín migrovala zo Starého do Nového sveta a druhá - opačným smerom.
Medzi plodiny, ktoré si Nový svet „požičal“ zo Starého, patrí pšenica, cukrová trstina a káva.
Archeologické štúdie uvádzajú, že pšenica bola v krajinách západnej Ázie známa šesť až päť tisícročí pred Kristom, v Egypte viac ako štyri, v Číne tri, na Balkáne tri až dve tisícročia. Po veľkých geografických objavoch sa dostal najskôr do Južnej Ameriky (1528), potom do Severnej Ameriky (1602) a koncom 18. storočia. a do Austrálie (obr. 89). Cukrová trstina, ktorej vlasť sa považuje za Bengálsko, sa po veľkých geografických objavoch tiež presťahovala do Nového sveta: Portugalci ju začali pestovať na severovýchode Brazílie, Briti a Francúzi v Západnej Indii a neskôr sa stala prakticky monokultúrou v r. Kuba a Portoriko.
Rodiskom kávy sú vysočiny Etiópie, kde sa táto plodina začala pestovať asi pred tisíc rokmi. Verí sa, že názov dostal podľa etiópskej provincie Kafa. V 11. storočí káva si našla cestu do Jemenu, odkiaľ sa vyvážala cez prístav Moha; To je dôvod, prečo sa káva v Európe dlho nazývala „mokka“. Počas neskorého stredoveku sa začal používať v Taliansku, Francúzsku, Holandsku, Anglicku a ďalších európskych krajinách. Na uspokojenie rastúceho dopytu sa káva začala pestovať na špeciálnych plantážach; prvý z nich bol založený v 17. storočí. Holanďania na ostrove Java. Začiatkom 18. stor. Niekoľko kávových zŕn náhodou skončilo vo Francúzskej Guyane a odtiaľ do Brazílie, kde táto kultúra skutočne našla svoj druhý domov.
Ešte viac plodín migrovalo po veľkých objavoch z Nového sveta do Starého sveta. Patrí medzi ne kukurica, zemiaky, slnečnica, tabak, hevea a kakao.
Stredná Amerika je považovaná za rodisko kukurice (kukurica). Do Európy ho priniesol Kolumbus. Potom sa zo Španielska rozšíril do ďalších stredomorských krajín a neskôr sa dostal do Ruska, Afriky a východnej Ázie. Zemiaky, kultúra andských krajín, tiež najprv odtiaľ prišli do Španielska a potom do Holandska (ktoré vtedy patrilo Španielsku), do Francúzska, Nemecka a ďalších európskych krajín. V Rusku sa objavila začiatkom 18. storočia za Petra I. Slnečnica, ktorá sa podľa N.I. Vavilova pestovala v Mexiku a všeobecne na juhozápade Severnej Ameriky, sa v Európe objavila v 16. storočí. Najskôr bol podobne ako zemiaky považovaný za okrasnú rastlinu a až neskôr sa začali využívať jeho semená. V Rusku sa táto plodina začala pestovať aj v ére Petra I.

Lekcia 1–2. Predmet a ciele výberu. Centrá pôvodu kultúrnych rastlín a domestikácie zvierat

Vybavenie: portrét N.I. Vavilová; tabuľky zo všeobecnej biológie; biologické predmety ilustrujúce rozmanitosť odrôd kultúrnych rastlín a plemien domácich zvierat; mapa hlavných geografických centier pôvodu kultúrnych rastlín.

POČAS VYUČOVANIA

I. Učenie sa nového materiálu

1. Predmet a ciele výberu

Výber (z lat. výber– selekcia, selekcia) je veda o získavaní nových foriem rastlín, živočíchov a mikroorganizmov s vlastnosťami cennými pre človeka. Výber, o ktorom N.I. Vavilov povedal, že tento „evolúcia riadená vôľou človeka“ je zároveň umením, vedou a špeciálnym odvetvím poľnohospodárstva.

Výsledkom šľachtiteľskej práce je odroda rastlín, plemeno zvierat a kmeň mikroorganizmov. Odroda rastlín alebo plemeno zvierat je súbor jedincov toho istého druhu, vytvorený ako výsledok selekcie a ktorý má určité morfologické, biologické, ekonomické vlastnosti a vlastnosti, ktoré sa dedia.

Cieľavedomej selekčnej práci predchádzalo obdobie domestikácie zvierat a pestovania rastlín. Prvé pokusy o domestikáciu urobili ľudia pred 10–12 tisíc rokmi a možno ešte skôr, keď veľké cicavce (hlavné objekty lovu) zničili starí lovci a lov prestal ľuďom poskytovať dostatok potravy. Králik domáci sa udomácnil až v stredoveku, cukrová repa v 19. storočí, mäta v 20. storočí. Ako veda sa výber konečne formoval vďaka dielam Charlesa Darwina. Analyzoval obrovské množstvo materiálu o domestikácii zvierat a zavádzaní rastlín do kultúry a na tomto základe vytvoril doktrínu umelého výberu. V súčasnosti je najdôležitejším druhom praktickej ľudskej činnosti selekcia, ktorej výsledkom sú všetky dnes dostupné odrody kultúrnych rastlín, plemená domácich zvierat a kmene užitočných mikroorganizmov.

Vedecký základ moderného výberu je genetika, najmä také sekcie ako teória génov a mutácií, molekulárny základ dedičnosti, doktrína o úlohe prostredia vo fenotypovom prejave genetickej informácie, teória vzdialenej hybridizácie, environmentálna genetika a pod. prístupy umožňuje riešiť nasledovné úlohy moderného chovu:

– zvýšenie výnosu a produktivity existujúcich odrôd a plemien;
– vývoj nových odrôd a plemien;
– zlepšenie kvality výrobkov;
– zvýšenie odolnosti odrôd a plemien voči chorobám;
– zvýšenie ekologickej plasticity odrôd a plemien;
– šľachtenie odrôd a plemien vhodných na mechanizované alebo priemyselné pestovanie a šľachtenie a pod.

2. Strediská pôvodu kultúrnych rastlín

Jeden zo zakladateľov vedeckého výberu, akademik Nikolaj Ivanovič Vavilov, veril, že pre úspešné riešenie problémy s výberom, je potrebné si naštudovať:

– počiatočná odrodová, druhová a druhová rozmanitosť rastlín a živočíchov;
– vplyv prostredia na rozvoj vlastností, ktoré sú pre chovateľa zaujímavé;
– dedičná variabilita;
– vzory dedičnosti počas hybridizácie;
– vlastnosti šľachtiteľského procesu pre samoopelivé alebo krížové rastliny.

To vám umožní vybudovať stratégiu a taktiku pre umelý výber.

Akýkoľvek šľachtiteľský program začína výberom zdrojového materiálu. Čím je rozmanitejšia, tým efektívnejšie budú výsledky. Najdôležitejšia časť výberu je doktrína východiskového materiálu– v skutočnosti vyvinul N.I. Vavilova a podrobne opísaný vo svojej práci „Centrá pôvodu pestovaných rastlín“.

Riešenie problému zdrojového materiálu, N.I. Vavilov preskúmal mnohé oblasti zemegule a identifikoval oblasti s najväčšou genetickou diverzitou pestovaných rastlín a ich divokých príbuzných. V rokoch 1920-1930 N.I. Vavilov spolu so svojimi kolegami uskutočnil viac ako 60 expedícií do 54 krajín naprieč všetkými obývanými kontinentmi okrem Austrálie.

Účastníci týchto výprav – botanici, genetici, chovatelia – boli skutočnými lovcami rastlín. V dôsledku obrovskej práce vytvorili dôležité vzorce, ktoré ukazujú, že nie všetky geografické oblasti majú rovnakú rozmanitosť pestovaných rastlín. Rôzne plodiny majú svoje centrá diverzity, kde sa sústreďuje najväčší počet odrôd, odrôd a rôznych dedičných odchýlok. Tieto centrá diverzity sú tiež oblasťami, z ktorých pochádzajú kultivary. V zemiakoch je teda maximálna genetická diverzita zaznamenaná v Južnej Amerike, v kukurici - v Mexiku, v ryži - v Číne a Japonsku, v pšenici a raži - v strednej Ázii a Zakaukazsku, v jačmeni - v Afrike. Väčšina centier sa zhoduje so starobylými centrami poľnohospodárstva. Väčšinou nejde o rovinaté, ale horské oblasti. Takéto centrá rozmanitosti N.I. Vavilov ich najprv napočítal 8 a v neskorších prácach ich počet znížil na 7.

1. Juhoázijský tropický (indický, alebo indonézsko-indočínsky).
2. Východná Ázia (čínska alebo čínsko-japonská).
3. Juhozápadná Ázia (predná Ázia a Stredná Ázia).
4. Stredomorská.E
5. Habešský (etiópsky).
6. Stredná Amerika (juhomexická, alebo stredoamerická).
7. Juhoamerický (andský).

Založil N.I. V práci Vavilova pokračovali ďalší botanici. V roku 1970 P.M. Žukovskij založil ďalšie 4 centrá: austrálske, africké, európsko-sibírske a severoamerické. V súčasnosti je teda 11 primárnych centier pestovaných rastlín.

Spolu s objavením svetových centier pôvodu kultúrnych rastlín sa N.I. Vavilov a jeho spolupracovníci zhromaždili najväčšiu svetovú zbierku rastlín, ktorá bola sústredená v založenom All-Union Institute of Plant Growing (VIR, Leningrad, teraz Petrohrad), v súčasnosti pomenovanom po N.I. Vavilová. Táto zbierka vo forme vzoriek semien sa neustále dopĺňa a reprodukuje na poliach experimentálnych staníc ústavu. Je to sklad východiskového materiálu, ktorý využívajú všetci genetici a chovatelia v krajine, ktorí pracujú s rastlinami.

Mapa centier pôvodu kultúrnych rastlín

Svetová zbierka rastlín je teraz najväčším národným pokladom, ktorý zachovali zamestnanci VIR počas obliehania Leningradu počas Veľkej vlasteneckej vojny. Vyžaduje starostlivé ošetrenie a neustále dopĺňanie. Zbierka VIR obsahuje viac ako 180 tisíc exemplárov, ktoré predstavujú 1 740 druhov rastlín zo všetkých kontinentov našej planéty. Medzi nimi je viac ako 39 tisíc vzoriek obilia, viac ako 19 tisíc - strukoviny, takmer 30 tisíc - kukurica a obilniny, asi 4 tisíc - hľuzy, takmer 17 tisíc - zelenina a melóny, viac ako 11 tisíc - ovocie a bobuľové plodiny, asi 2 tisíc vzoriek hrozna, vyše 9 tisíc vzoriek subtropických a okrasných rastlín.

Z 250 000 druhov kvitnúcich rastlín ľudia používajú asi 3 000 druhov pre svoje vlastné účely a iba 150 druhov sa dostalo do pestovania.

3. Pôvod domácich zvierat a centrá domestikácie

V prvých fázach výberu zvierat došlo k domestikácii a kroteniu zvierat. Odchovali sa mláďatá divých zvierat, ktoré sa nejakým spôsobom dostali k ľuďom. Medzi nimi prežili prevažne tí, ktorí sa k ľuďom správali najmenej agresívne a ktorí sa v zajatí ľahko rozmnožovali. Selekcia vykonaná človekom bola najskôr v bezvedomí, pretože... Cieľom nebolo zlepšiť jednotlivé ukazovatele produktivity. Najúplnejšia analýza tohto štádia výberu je uvedená v klasických dielach Charlesa Darwina „O pôvode druhov“ (1859) a „Zmeny zvierat a rastlín pod vplyvom domestikácie“ (1868). Z viac ako 40 tisíc druhov stavovcov ľudia domestikovali len 20 druhov.

Ako dokazujú moderné údaje, centrá pôvodu zvierat a oblasti ich domestikácie alebo domestikácie (z lat. domesticus– domov), sú územia starovekých civilizácií. V indonézsko-indočínskom centre boli zrejme prvýkrát domestikované zvieratá, ktoré netvorili veľké stáda: psy, ošípané, sliepky, husi a kačice. Okrem toho je pes, ktorého väčšina plemien pochádza z vlka, jedným z najstarších domácich zvierat.

V západnej Ázii sa verí, že ovce boli domestikované, ich predkami boli divé muflóny. Kozy boli domestikované v Malej Ázii. Domestikácia zubrov, dnes už vyhynutých druhov, sa pravdepodobne vyskytla v niekoľkých oblastiach Eurázie. Ako výsledok, početné plemená veľkých dobytka. Predkovia domáceho koňa, tarpana, boli definitívne vyhubení koncom 19. a začiatkom 20. storočia a udomácnili sa v stepiach oblasti Čierneho mora. V amerických centrách rastlinného pôvodu boli domestikované zvieratá ako lama, alpaka, morka.

Početné zoologické štúdie potvrdili, že pre každý druh domáceho zvieraťa, napriek množstvu plemien, existuje spravidla jeden divoký predok.

U väčšiny druhov domácich zvierat a kultúrnych rastlín je teda aj napriek ich obrovskej rozmanitosti zvyčajne možné označiť pôvodného divokého predka.

II. Upevnenie vedomostí

Všeobecná konverzácia počas štúdia nového materiálu a vyplnenie tabuľky „Centrá pôvodu pestovaných rastlín“

Tabuľka 1. Centrá pôvodu pestovaných rastlín (podľa N.I. Vavilova)

Názov centra	Geografická poloha	Pestované rastliny
Juhoázijský tropický	Tropická India, Indočína, južná Čína, ostrovy juhovýchodnej Ázie	Ryža, cukrová trstina, uhorka, baklažán, čierne korenie, banán, palma cukrová, palma ságová, chlebovník, čaj, citrón, pomaranč, mango, juta atď. (50 % pestovaných rastlín)
Východná Ázia	Stredná a východná Čína, Japonsko, Kórea, Taiwan	Sója, proso, pohánka, slivka, čerešňa, reďkovka, moruše, kaoliang, konope, žerucha, čínske jablká, ópiový mak, rebarbora, škorica, olivy atď. (20 % pestovaných rastlín)
Juhozápadná Ázia	Ázijská menšina, strednej Ázie, Irán, Afganistan, juhozápadná India	Mäkká pšenica, raž, ľan, konope, repa, mrkva, cesnak, hrozno, marhuľa, hruška, hrach, fazuľa, melón, jačmeň, ovos, čerešne, špenát, bazalka, vlašské orechy atď. (14 % pestovaných rastlín)
Stredomorský	Krajiny pozdĺž Stredozemného mora	Kapusta, cukrová repa, oliva (oliva), ďatelina, šošovica jednokvetá, vlčí bôb, cibuľa, horčica, rutabaga, špargľa, zeler, kôpor, šťavel, rasca atď. (11 % pestovaných rastlín)
habešský	Etiópska vysočina Afriky	Tvrdá pšenica, jačmeň, kávovník, obilný cirok, banány, cícer, vodný melón, ricínový bôb atď.
stredoamerický	Južné Mexiko	Kukurica, dlhodobá bavlna, kakao, tekvica, tabak, fazuľa, červená paprika, slnečnica, sladké zemiaky atď.
Juho americký	Južná Amerika pozdĺž západného pobrežia	Zemiaky, ananás, mochna, maniok, paradajky, arašidy, koka, záhradné jahody atď.

III. Domáca úloha

Preštudujte si odsek učebnice (predmet a ciele výberu, centrá pôvodu kultúrnych rastlín a domestikácia domácich zvierat).

Lekcia 3–4. Umelý výber je hlavným dôvodom rozmanitosti plemien a odrôd

Vybavenie: portrét N.I. Vavilová; tabuľky zo všeobecnej biológie; biologické predmety ilustrujúce rozmanitosť odrôd kultúrnych rastlín, plemien domácich zvierat a foriem umelého výberu; mapa hlavných geografických centier pôvodu kultúrnych rastlín; biologické predmety na laboratórnu prácu.

POČAS VYUČOVANIA

I. Test vedomostí

A. Ústny vedomostný test

1) predmet a ciele výberu;
2) učenie N.I. Vavilov o centrách pôvodu kultúrnych rastlín;
3) centrá domestikácie zvierat.

B. Práca s kartami

№ 1. Centrom pôvodu kukurice je Stredná Amerika, kde sa pestovala ešte pred príchodom Európanov. Súvisí centrum pôvodu nejakej kultúrnej rastliny s prítomnosťou starých poľnohospodárskych centier? Ktorá americká poľnohospodárska civilizácia zaviedla kukuricu do pestovania?

№ 2. Ako možno dokázať, že v počiatočných štádiách domestikácie zohrával ústrednú úlohu výber zvierat podľa správania?

№ 3. Arabská káva má odrody, ktoré sa líšia obsahom kofeínu, veľkosťou a vôňou zŕn a odolnosťou voči škodcom. Ktorá rastlina - libérijská káva alebo čínsky čaj - bude mať podľa zákona o homologických sériách podobný rad variability a prečo?

№ 4. Sú známe odrody pšenice, ktoré sa líšia markízou, počtom zŕn v klase, kompaktnosťou klasu a vegetačným obdobím. Vymenujte ďalšie dve obilniny, ktoré majú podobné série variability ako pšenica.

№ 5. Kapusta a cibuľa pochádzajú z oblasti Stredozemného mora. Ako vedci dokázali určiť centrum pôvodu týchto rastlín?

№ 6. Aká je súvislosť medzi ochranou voľne rastúcich príbuzných kultúrnych rastlín a domácich zvierat a úlohami pri vývoji nových odrôd a plemien?

B. Samostatná práca

Žiaci dostanú zoznam s názvami pestovaných rastlín, ktorý musia rozdeliť podľa stredísk pôvodu v súlade s danou možnosťou.

1. možnosť juhoázijský tropický; habešský; Juho americký.	2. možnosť východná Ázia; Stredomorský; stredoamerický.	3. možnosť juhozápadná Ázia; Juho americký; habešský.
Názvy rastlín:
1) slnečnica; 2) kapusta; 3) ananás; 4) raž; 5) proso; 6) čaj; 7) tvrdá pšenica; 8) arašidy; 9) vodný melón; 10) citrón; 11) cirok; 12) kaoliang; 13) kakao; 14) melón; 15) oranžová; 16) baklažán;	17) konope; 18) sladký zemiak; 19) ricínový bôb; 20) fazuľa; 21) jačmeň; 22) mango; 23) ovos; 24) tomel; 25) čerešňa; 26) káva; 27) paradajka; 28) hrozno; 29) sója; 30) olivový; 31) zemiaky; 32) cibuľa;	33) hrášok; 34) ryža; 35) uhorka; 36) reďkovka; 37) bavlna; 38) kukurica; 39) čínske jablká; 40) cukrová trstina; 41) banán; 42) tabak; 43) cukrová repa; 44) tekvica; 45) ľan; 46) mrkva; 47) juta; 48) mäkká pšenica.
Odpovede:
1. možnosť Južná Ázia tropická: 6; 10; 15; 16; 22; 34; 35; 40; 41; 47. Stredomorský: 2; 30; 32; 43. Juho americký: 3; 8; 27; 31.	2. možnosť Východná Ázia: 5; 12; 17; 24; 29; 36; 39. habešský: 7; 9; 11; 19; 26. Stredná Amerika: 1; 13; 18; 20; 37; 38; 42.	3. možnosť Juhozápadná Ázia: 4; 14; 21; 23; 25; 28; 33; 45; 46; 48. Juho americký: 3; 8; 27; 31. habešský: 7; 9; 11; 19; 26.

II. Učenie nového materiálu

1. Charles Darwin's odhalenie dôvodov pre rozmanitosť odrôd a plemien

Ľudia sú už dlho posadnutí snom o zvládnutí dedičnosti. Snažili sa nájsť prostriedky na zmenu dedičnosti. Najčastejšie ľudia zmenili dedičnosť bez toho, aby o tom vedeli. Charles Darwin ukázal, že to začalo nevedomou selekciou, keď majitelia najskôr zachovali najcennejšie exempláre domácich zvierat a kultúrnych rastlín. Ľudia neuvažovali o riadených zmenách plemien a odrôd, napriek tomu sa zvieratá a rastliny menili z generácie na generáciu. Hlavným dôvodom rozmanitosti plemien a odrôd je teda umelý výber.

Selekcia vykonaná človekom na základe dedičnej variability za účelom vytvorenia plemien a odrôd je tzv umelé.

Charles Darwin pri návšteve poľnohospodárskych výstav upozornil na širokú škálu plemien a odrôd a vydal sa zistiť dôvody tejto rozmanitosti. Do 40. rokov. XIX storočia bolo známe veľké množstvo plemien hovädzieho dobytka (mliečne, mäsové, mäsové a mliečne), koní (ťažné kone, dostihové kone), ošípaných, psov a sliepok. Počet odrôd pšenice presiahol 300, hrozna - 1 000. Plemená a odrody patriace k rovnakému druhu sa často navzájom tak líšili, že by sa dali pomýliť s rôznymi druhmi.

Mnoho priaznivcov doktríny stálosti a nemennosti druhov verilo, že každé plemeno, každá odroda pochádza od samostatného divokého predka. Darwin podrobne študoval pôvod rôznych plemien domácich zvierat a dospel k záveru, že človek sám vytvoril celú ich rozmanitosť, ako aj rozmanitosť odrôd kultúrnych rastlín, pričom v rôznych smeroch menil jeden alebo niekoľko predkov divokých druhov. Darwin študoval najmä podrobne pôvod plemien domácich holubov.

Napriek veľkým rozdielom majú plemená domácich holubov veľmi dôležité spoločné vlastnosti. Všetky domáce holuby sú spoločenské vtáky, hniezdia na budovách a nie na stromoch ako divé. Holuby rôznych plemien sa ľahko krížia a produkujú plodné potomstvo. Krížením jedincov patriacich k rôznym plemenám získal Darwin potomstvo, ktoré bolo prekvapivo podobné sfarbením ako divý skalný holub. Vedec dospel k záveru, že všetky plemená domácich holubov pochádzajú z jedného druhu – divokého skalného holuba, ktorý žije na strmých útesoch pobrežia Stredozemného mora a ďalej na sever, do Anglicka a Nórska. Sfarbením operenia sa mu podobá holub skalný.

Prostredníctvom presného štúdia anatomických a fyziologických charakteristík Charles Darwin zistil, že všetky plemená domácich kurčiat pochádzajú z kurčiat bankárov, divokého druhu žijúceho v Indii, na Madagaskare a na Sundských ostrovoch; plemená dobytka - z divých zubrov, vyhubených v 17. storočí; plemená ošípaných - z diviakov. Odrody záhradnej kapusty vznikli z divej kapusty, ktorá sa dodnes vyskytuje na západných brehoch Európy.

Stačí len dedičná variácia na vysvetlenie úžasnej rozmanitosti plemien domácich zvierat a odrôd kultúrnych rastlín a ich vhodnosti na účel, na ktorý sú vyšľachtené? Charles Darwin vo svojej práci „Zmeny zvierat a rastlín pod vplyvom domestikácie“ poskytol vedecký základ pre procesy morfogenézy v poľnohospodárstve.

Darwin sa obrátil k poľnohospodárskej literatúre, výstavným správam, starým katalógom a cenníkom, študoval praktiky chovateľov koní, chovateľov holubov a záhradníkov a zistil, že sa neustále objavujú nové plemená a odrody, ktoré sú vo svojich charakteristikách vyspelejšie a rozmanitejšie v porovnaní s predchádzajúcimi. existujúcich. V niektorých prípadoch sa nové znaky u domácich zvierat a pestovaných rastlín objavili náhodne, náhle; človek ich nehromadil riadeným výberom. Takto sa objavili krátkonohé ovečky a celolistové jahody. Zaujali človeka svojou nevšednosťou a tieto vlastnosti si upevnil v plemene, pestrosti. Spravidla sa však človek aktívne podieľal na dlhom procese vytvárania charakteristík a vlastností plemien a odrôd, ktoré potreboval.

V stáde, kŕdli, na poli, v záhradnom záhone atď. človek si všimol jednotlivé zviera alebo rastlinu s nejakým dedičným rozdielom, ktorý ho zaujímal, dokonca aj menší, vybral týchto jedincov do kmeňa a skrížil ich. Všetkým ostatným jedincom nebolo umožnené sa rozmnožovať. Z generácie na generáciu sa ako producenti zachovali jedinci, u ktorých sa táto dedičná vlastnosť najvýraznejšie prejavila. V tejto umelej populácii sa teda táto vlastnosť posilnila a nahromadila.

Selekcii niekedy predchádzalo kríženie, aby sa získali kombinácie génov v potomstve, a teda rôznorodejší materiál na umelý výber. Týmto spôsobom sa získal napríklad predok svetoznámeho ruského plemena klusákov Oryol. Najprv sa skrížil žrebec arabského jazdeckého plemena s dánskym ťažným koňom a z nich vzišiel žrebec s koňom holandského klusáckeho plemena. Potom sa výber uskutočnil podľa určitých charakteristík.

2. Formy umelého výberu

V závislosti od spôsobu reprodukcie druhu môže byť umelý výber hromadný alebo individuálny. Hromadný a individuálny výber sú dve hlavné formy umelého výberu používané v chove.

Hromadný výber vykonávané podľa vonkajších, fenotypových charakteristík v populáciách rastlín a živočíchov. Napríklad pred nami je lucernové pole, na ktorom rastie 1 000 rastlín. Po starostlivom preskúmaní každej rastliny počas jej rastu, berúc do úvahy ich produktivitu, pokiaľ ide o semená a zelenú hmotu počas zberu, sme vybrali 50 najlepších vo všetkých ohľadoch. Spojením semien týchto vybraných 50 rastlín budúci rok vysadíme nové pole, na ktorom očakávame získanie populácie lucerny, tejto nádhernej kŕmnej rastliny s vysokým obsahom bielkovín, ktorá má zlepšenú produktivitu a ďalšie vlastnosti.

Ak sme dosiahli zlepšenie, potom môžeme predpokladať, že hromadný výber pre vonkajšie charakteristiky bol efektívny. Táto forma výberu má však značné nevýhody, pretože Nemôžeme vždy určiť najlepší genotyp na základe vonkajších charakteristík. Hromadný výber je najstaršia forma výberu.

Hromadná selekcia môže byť efektívna, keď sa jednotlivci rozlišujú podľa kvalitatívnych, jednoducho zdedených, vlastností (bieli resp. Červený kvet, rohaté alebo bezrohé zviera a pod.). Zvyčajne sa používa na krížovo opeľované rastliny. Napríklad sa získali nové odrody raže, najmä odroda Vyatka.

O individuálny výber vybrať jedinca s črtou, o ktorú má človek záujem a získať z nej potomstvo. Zavedenie individuálneho výberu bolo skutočne revolučnou etapou vo vývoji chovu. Stalo sa tak v polovici 19. storočia, keď známy francúzsky šľachtiteľ J. Vilmorin načrtol základné princípy tejto formy výberu, z ktorých hlavným bolo hodnotenie vybraných rastlín alebo živočíchov ich potomstvom. Najčastejšie sa táto forma selekcie používa vo vzťahu k samoopelivým rastlinám, kedy sa na rozmnožovaní zúčastňuje iba jeden jedinec pšenice, ovsa alebo jačmeňa. Potomok jedného samoopelivého jedinca je tzv čistá línia, ktorý pozostáva z homozygotných foriem. Individuálny výber môže byť aj jednorazový alebo opakovaný. V dôsledku jeho použitia sa získajú odrody, ktoré sú jednou alebo viacerými homozygotnými čistými líniami. Avšak aj v čistých líniách sa vyskytujú mutácie a objavujú sa heterozygotní jedinci.

Vráťme sa k rovnakému príkladu s lucernovým poľom. Po výbere z 1 000 rastlín, ktoré sú z hľadiska vonkajších vlastností najlepšie, v prípade individuálneho výberu nebudeme spájať ich semená, ale v budúcom roku zasejeme semená každej z 50 rastlín samostatne a tým vyhodnotíme všetky potomstvo každej z vybraných rastlín podľa všetkých vlastností. Týmto spôsobom sa hodnotí genotyp vybranej rastliny, nielen jej fenotypové vlastnosti. Ak si každá rastlina alebo zviera vybrané z populácie pre vynikajúce vlastnosti zachová svoje vlastnosti v potomstve, individuálny výber pokračuje v nasledujúcich generáciách.

Výhoda individuálneho výberu oproti hromadnému spočíva v presnosti hodnotenia genotypu pri analýze jednotlivých potomkov. Pri selekcii jedincov na kvantitatívne znaky, ktoré sa zvyčajne veľmi ťažko dedia (počet zŕn v klase pšenice, obsah tuku v kravskom mlieku a pod.), kde je potrebné mimoriadne presné posúdenie genotypu, je individuálny výber. najúčinnejšie.

3. Tvorivá úloha umelého výberu

Selekcia vedie k zmene orgánu alebo vlastnosti, ktorej zlepšenie je pre človeka žiadúce. Plemená a odrody pochádzajúce od spoločných divokých predkov sa pod vplyvom človeka vyvíjali rôznymi smermi v súlade s jeho ekonomickými cieľmi, vkusom a potrebami. Stále viac sa líšili od seba a od divokých druhov, z ktorých pochádzali. Bolo by nesprávne porovnávať úlohu umelého výberu v evolúcii plemien a odrôd so sitom, cez ktoré sa jednoducho eliminujú odchýlky nevhodné pre človeka. Selekcia jedincov s dedičnými zmenami nevyhnutnými pre človeka vedie k vytvoreniu úplne nových odrôd a plemien, t.j. nikdy predtým existujúce organické formy s charakteristikami a vlastnosťami tvorenými samotným človekom. Toto je tvorivá úloha umelého výberu.

Umelý výber je hlavnou hnacou silou pri vytváraní nových plemien zvierat a odrôd rastlín prispôsobených ľudským záujmom. Doktrína umelého výberu teoreticky zovšeobecnila tisíce rokov ľudskej praxe pri vytváraní plemien domácich zvierat a odrôd kultúrnych rastlín a stala sa jedným zo základov moderného výberu.

III. Upevnenie vedomostí

Vykonávanie laboratórnych prác.

Laboratórna práca: „Štúdium výsledkov umelého výberu“

Vybavenie: rôzne odrody izbové rastliny(fialky uzambarské, begónie atď.).

Pokrok

1. Porovnajte rastliny dvoch odrôd, ktoré vám ponúkajú na prácu. Určte, v čom sa od seba vo väčšej miere líšia.

2. Aký význam má pre človeka rôznorodosť znakov v odrodách rastlín, o ktorých uvažujete?

3. Uhádnite, aké faktory ovplyvnili zmeny v rastlinných orgánoch odrôd, o ktorých uvažujete. Aká je v tom úloha človeka?

4. Vysvetlite, ako rozumiete výrazu „tvorivá úloha umelého výberu“.

5. Záver: o hlavných dôvodoch rozmanitosti odrôd izbových rastlín, ktoré ste zvážili počas laboratórnej práce.

IV. Domáca úloha

Preštudujte si učebnicový odsek (C. Darwin o dôvodoch rozmanitosti plemien domácich zvierat a odrôd kultúrnych rastlín, umelý výber a jeho formy, tvorivá úloha umelého výberu).

Vyplňte tabuľku „Porovnanie umelého a prirodzeného výberu“.

Pokračovanie nabudúce

Pamätajte si z učebníc „Rastliny. Baktérie. Huby a lišajníky“ a „Zvieratá“, za akým účelom človek pestuje kultúrne rastliny a chová domáce zvieratá. Čo je hlavnou hybnou silou a materiálom pre človeka na vytváranie nových odrôd kultúrnych rastlín a plemien domácich zvierat?

Ľudia dlho lovili rôzne zvieratá a zbierali rastliny pre svoju potrebu. S nárastom počtu obyvateľov Zeme a rozširovaním jej osídlenia už príroda nebola schopná uspokojovať potreby ľudí na jedlo, oblečenie a iné zdroje. Človek stál pred potrebou cieľavedome pestovať rastliny a chovať zvieratá, ktoré potreboval. Postupné hromadenie informácií o týchto dávnych činnostiach ľudstva viedlo k vytvoreniu selekcie (z latinského selectiono – výber, selekcia) – vedy o metódach šľachtenia odrôd rastlín a plemien zvierat so znakmi potrebnými pre človeka.

Pôvod kultúrnych foriem organizmov. Prvou fázou selekcie bolo pestovanie divých rastlín a domestikácia divých zvierat. Začalo to asi pred 30-20 tisíc rokmi tým, že naši vzdialení predkovia začali pestovať divé rastliny, ktoré rástli v blízkosti ich domovov.

Prevažná väčšina rastlín pestovaných ľuďmi bola pôvodne pestovaná v oblastiach charakterizovaných bohatou flórou a rozvinutým poľnohospodárstvom. Zhodovali sa s centrami starovekých civilizácií Číny, Indie, Mezopotámie, Iránu, Grécka, Ríma, Egypta a Strednej Ameriky (obr. 172).

Ryža. 172. Strediská pôvodu niektorých kultúrnych rastlín a domácich zvierat

Veľký prínos k štúdiu pôvodu kultúrnych rastlín priniesol domáci vedec Nikolaj Ivanovič Vavilov (obr. 171). V dôsledku organizovaných expedícií po celom svete sa Vavilovovi a jeho kolegom podarilo zhromaždiť zbierku semien pestovaných rastlín.

Ryža. 171. Nikolaj Ivanovič Vavilov (1887 - 1943)

Ryža. 173. Domáca jabloň

Po analýze tohto materiálu dospel k záveru, že oblasť najväčšej genetickej, a teda odrodovej diverzity konkrétneho druhu pestovanej rastliny je jeho centrom pôvodu.

Centrá pôvodu domácich zvierat, ako aj centrá pôvodu kultúrnych rastlín sa zhodujú s centrami starovekých civilizácií. Tieto oblasti sú determinované najmä biotopmi divokých predkov domácich zvierat (obr. 172).

Odroda a plemeno. Chovatelia rastlín pracujú s odrodami rastlín a plemenami zvierat. Odroda je skupina kultúrnych rastlín toho istého druhu, ktorá vznikla selekciou, napríklad jabloň domáca (obr. 173), ktorá má ekonomicky cenné vlastnosti, ktoré sa dedia.

Pestované odrody rastlín sú rozdelené na miestne a selektívne. Miestne odrody sa získavajú ako výsledok dlhodobého prirodzeného a umelého výberu v procese pestovania konkrétnej plodiny. Šľachtiteľské odrody (obr. 174) vznikajú vo výskumných inštitúciách pomocou genetiky a selekčných metód.

Ryža. 174. Odrody jabloní

Plemeno je skupina hospodárskych zvierat rovnakého druhu vytvorená ako výsledok selekcie, napríklad kurčatá, ovce, ošípané, ktoré majú ekonomicky cenné vlastnosti, ktoré sa zdedia.

Existujú primitívne a továrenské plemená domácich zvierat. Primitívne plemená sú dobre prispôsobené miestnym podmienkam, odolné a vyznačujúce sa nízkymi, ale stabilnými vlastnosťami. Továrenské plemená sa chovajú v špeciálnych chovoch. Majú obzvlášť cenné vlastnosti, vysokú produktivitu a používajú sa na výrobu elitných zvierat (obr. 175).

Ryža. 175. Plemená koní

Odroda a plemeno sú teda vnútrodruhové zoskupenia umelo vytvorené človekom - populácie organizmov, ktoré majú ekonomicky cenné zdedené vlastnosti.

Vlastnosti kultúrnych foriem organizmov. Domáce zvieratá a kultúrne rastliny sa v mnohých vlastnostiach výrazne líšia od svojich divokých predkov. Po prvé, kultúrnych foriem organizmy majú podstatne väčšiu diverzitu dedičnej variability ako ich rodové druhy. Takáto rôznorodosť je výsledkom tvorivej úlohy umelého výberu, ktorý vykonáva človek na zachovanie jedincov s vlastnosťami, ktoré ho zaujímajú (obr. 177).

Ryža. 177. Ilustrácia tvorivej úlohy umelého výberu: rôzne odrody ruží sa odlišujú farbou, tvarom a počtom korunných lístkov; predchodca pestovaných ruží - šípka (v strede) má ružovú korunu a päť okvetných lístkov

Ryža. 176. Jokohamský kohút Phoenix

Kultúrne formy organizmov majú často vlastnosti, ktoré sú pre ne nepotrebné a dokonca škodlivé, no pre človeka užitočné. Napríklad kohúti dekoratívneho plemena Yokohama Phoenix majú chvostové perá dlhé až 11 m. Takáto vlastnosť by určite zabránila vtákovi žiť prírodné podmienky, ale ako nevyhnutná (dekoratívna) osoba bola fixovaná umelým výberom pri šľachtení tohto plemena (obr. 176).

Ďalším rozdielom medzi kultivovanými formami organizmov je, že ich produktivita je spravidla vyššia ako produktivita príbuzných divokých druhov organizmov. Napríklad produkcia vajec kurčiat White Leghorn dosahuje 350 vajec ročne a ich predkovia, kurčatá bankári, znášajú len 18-20 vajec ročne (obr. 178). To znamená, že výber kultúrnych foriem organizmov vedie k vytvoreniu odrôd rastlín a plemien zvierat, ktoré majú vlastnosti potrebné pre človeka a najväčšiu produktivitu.

Ryža. 178. Kurčatá plemena znášky biely leghorn (vľavo) a ich predkovia - kurčatá bankári (vpravo)

Cvičenia na základe preberanej látky

1. Vysvetlite, čo je výber.
2. Aké sú predpoklady pre ľudskú domestikáciu divokých rastlín a domestikáciu divokých zvierat?
3. Povedzte nám o prínose N.I. Vavilov pri štúdiu pôvodu kultúrnych rastlín.
4. Prečo sa centrá pôvodu kultúrnych foriem organizmov zhodujú s centrami najstarších civilizácií ľudstva?
5. Čo je odroda a plemeno?
6. Ako sa kultivované formy organizmov líšia od ich divokých predkov?

Používanie historických kníh Staroveký svet a geografickú mapu, zistiť, ktoré centrá pôvodu najvýznamnejších kultúrnych rastlín a domácich zvierat sa zhodujú s centrami ktorých starovekých civilizácií.

V priebehu svojej histórie ľudstvo domestikovalo asi 3 000 druhov divo rastúcich rastlín a premenilo ich na obilniny, strukoviny, ovocie, priemyselné a okrasné plodiny. Proces domestikácie zvierat nebol taký úspešný, ľudia domestikovali len asi 60 druhov cicavcov, 12 druhov vtákov a menej ako 10 druhov rýb a hmyzu.

Úspešnosť šľachtiteľskej práce závisí najmä od genetickej diverzity pôvodnej skupiny rastlín alebo živočíchov. Medzitým je genofond existujúcich plemien zvierat alebo odrôd rastlín prirodzene menej rozmanitý v porovnaní s genofondom pôvodných divokých druhov.

Preto pri vývoji nových odrôd rastlín a plemien zvierat je hľadanie a identifikácia užitočných vlastností u divokých predkov veľmi dôležité. Aby bolo možné študovať rozmanitosť a geografické rozšírenie kultúrnych rastlín, N.I. Vavilov zorganizoval početné expedície na území našej krajiny a do mnohých zahraničné krajiny. Počas týchto výprav sa nazbieral obrovský semenný materiál, ktorý sa neskôr použil na šľachtiteľské práce. N.I. Vavilov identifikoval 7 centier pôvodu kultúrnych rastlín (tabuľka 4). Urobil dôležité zovšeobecnenia, ktoré slúžili ako hlavný príspevok k teórii výberu.

Štúdium dedičnej variability kultúrnych rastlín a ich predkov umožnilo N.I. Vavilova, aby sformuloval zákon homológnych sérií dedičnej variability: „Druhy a rody, ktoré sú si geneticky blízke, sa vyznačujú podobnými sériami dedičnej variability s takou pravidelnosťou, že pri znalosti radu foriem v rámci jedného druhu možno predpovedať prítomnosť paralelných foriem. u iných druhov a rodov. Čím bližšie sú rody a druhy geneticky umiestnené vo všeobecnom systéme, tým je podobnosť v rade ich variability úplnejšia. Celé čeľade rastlín sa vo všeobecnosti vyznačujú určitým cyklom variability prechádzajúcej všetkými rodmi a druhmi, ktoré tvoria čeľade.“

Tabuľka 4. Centrá pôvodu pestovaných rastlín (podľa N.I. Vavilova) Názov centra Geografická pozíciu Vlasť pestovaných rastlín Južná Ázia Tropical In- Ryža. cukrová trstina, citrusy tropický Diya. Indočína, južná Čína, ostrovy juhovýchodnej Ázie vysoká uhorka, baklažán, čierne korenie atď. (50 % pestovaných rastlín) Východná Ázia Stredná a východná Čína, Japonsko. Kórea. Tai- Sója. proso, pohánka, ovocné a zeleninové plodiny - slivka, čerešňa, reďkovka atď. (20 % pestovaných rastlín) Juhozápadná Ázia Ázijská menšina. Stredná Pšenica, raž, strukoviny. Atian Stredomorský Ázia, Irán, Afganistan, juhozápadná India Krajiny pozdĺž Stredozemného mora ľan, konope, repa, mrkva, cesnak, hrozno, marhule, hrušky atď. (14 % pestovaných rastlín) Kapusta, cukrová repa, olivy, ďatelina, šošovica, kŕmne trávy (11 % pestovaných rastlín) habešský Habešská vysočina Afriky Tvrdá pšenica, jačmeň, kávovník, cirok, banány Tsentralluam rikaisky Južné Mexiko Kukurica, dlhodobá bavlna. kakao, tekvica, tabak Juho americký Južná Amerika pozdĺž západného pobrežia Zemiaky, ananás, mochna

Na príklade cereálnej rodiny N.I.

Vavilov ukázal, že podobné mutácie sa nachádzajú u mnohých druhov tejto čeľade. Čierna farba semien sa teda nachádza v raži, pšenici, jačmeni, kukurici a mnohých ďalších rastlinách, s výnimkou ovsa, prosa a pšeničnej trávy, a predĺžený tvar zrna sa nachádza u všetkých študovaných druhov. Podobné mutácie sa pozorujú aj u zvierat: albinizmus a nedostatok srsti u cicavcov,

albinizmus a nedostatok peria u vtákov, krátkoprsté ostne u hovädzieho dobytka, oviec, psov, vtákov. Niektoré dedičné choroby a deformácie nájdené u ľudí sú tiež zaznamenané u niektorých zvierat. Zvieratá s takýmito chorobami sa používajú ako modely na štúdium podobných defektov u ľudí. Napríklad katarakta oka sa vyskytuje u myší, potkanov, psov a koní; hemofília - u myší a mačiek; cukrovka - u potkana; vrodená hluchota – u morčiat, myší, psov a pod. Skutočnosť, že podobné, dedične podmienené poruchy životnej aktivity sa nachádzajú u predstaviteľov rôznych druhov tej istej triedy - triedy cicavcov - presvedčivo potvrdzuje zákon o homologickom rade dedičnej variability N.I. Vavilová. Výskyt podobných mutácií sa vysvetľuje spoločným pôvodom genotypov. V procese vzniku nových druhov od jedného spoločného predka sa rozdiely medzi nimi ustanovujú len v časti génov, ktoré určujú úspešnú existenciu v daných špecifických podmienkach. Mnohé gény v druhoch, ktoré majú spoločný pôvod, zostávajú nezmenené a keď zmutujú, vytvárajú podobné vlastnosti.

Objav spontánnych alebo indukovaných mutácií u jedného druhu teda poskytuje základ pre hľadanie podobných mutácií u príbuzných druhov rastlín alebo živočíchov.

V šľachtiteľskej praxi sa úspešne využíva zákon homologických radov dedičnej premenlivosti. Práca na vytváraní zbierok semien pestovaných odrôd rastlín a ich divokých predkov, ktorú začal N.I. Vavilova, v súčasnosti prebieha. V našej krajine zbierka obsahuje viac ako 320 tisíc exemplárov patriacich k 1041 rastlinným druhom. Patria sem divoké druhy, príbuzní kultúrnych rastlín, staré miestne odrody, všetko najlepšie a nové, čo v poslednej dobe vzniklo úsilím chovateľov z celého sveta. Z globálneho genofondu vedci identifikujú genetické zdroje ekonomicky cenných vlastností: produktivita, skorá zrelosť, odolnosť voči chorobám a škodcom, odolnosť voči suchu, odolnosť voči poliehaniu atď. Moderné genetické metódy umožňujú dosiahnuť veľmi veľké úspechy pri šľachtení rastlín. Použitie cenných génov divokého etiópskeho jačmeňa teda umožnilo vytvoriť odrodu jarného jačmeňa Odessky 100, ktorá je vynikajúca v produktivite.

Otázky na kontrolu a úlohy

Ako sa domestikované zvieratá a kultúrne rastliny líšia od divokých?

Čo je predmetom výberu?

Aký význam má pre výber poznatkov o centrách príbuzných kultúrnych rastlín!!

Aké centrá pôvodu kultúrnych rastlín poznáte?

Prečo blízko príbuzné druhy vykazujú podobné mutácie?

Vysvetlite podstatu zákona o homologickom rade dedičnej variability N.I. Vavilová.

Rozmnožovanie rastlín

Selekcia je veda o vytváraní nových a zlepšovaní existujúcich plemien zvierat, odrôd rastlín a kmeňov mikroorganizmov.

Selekcia je založená na metódach, ako je hybridizácia a selekcia. Teoretický základ výber je genetika.

Plemená, odrody, kmene sú umelo vytvorené človekom populácie organizmov s dedične fixnými vlastnosťami: produktivita, morfologické, fyziologické vlastnosti.

Priekopníkom rozvoja vedeckých základov šľachtiteľskej práce bol N. I. Vavilov a jeho študenti. N.I. Vavilov veril, že výber je založený na správna voľba za prácu pôvodných jedincov, ich genetickú diverzitu a vplyv prostredia na prejav dedičných vlastností pri hybridizácii týchto jedincov.

Pre úspešnú prácu potrebuje chovateľ odrodovú rozmanitosť zdrojového materiálu, N.I. Vavilov zhromaždil zbierku odrôd pestovaných rastlín a ich divokých predkov z celého sveta. Do roku 1940 mal All-Union Institute of Plant Growing 300 tisíc vzoriek.

Pri hľadaní zdrojového materiálu na získanie nových hybridov rastlín zorganizoval N.I. Vavilov v 20. XX storočia desiatky expedícií po celom svete. Počas týchto expedícií N.I. Vavilov a jeho študenti zhromaždili viac ako 1500 druhov pestovaných rastlín a obrovské množstvo ich odrôd. Analýzou zozbieraného materiálu si N.I. Vavilov všimol, že v niektorých oblastiach existuje veľmi veľká rozmanitosť odrôd určitých druhov pestovaných rastlín, zatiaľ čo v iných oblastiach taká rozmanitosť nie je.

Centrá pôvodu kultúrnych rastlín

N.I. Vavilov navrhol, že oblasť najväčšej genetickej diverzity akéhokoľvek druhu pestovanej rastliny je centrom jej pôvodu a domestikácie. Celkovo N.I. Vavilov založil 8 centier starovekého poľnohospodárstva, kde ľudia začali pestovať divé druhy rastlín.

1. Indické (juhoázijské) centrum zahŕňa Hindustanský polostrov, južná Čína, Juhovýchodná Ázia. Toto centrum je rodiskom ryže, citrusových plodov, uhoriek, baklažánov, cukrovej trstiny a mnohých ďalších druhov kultúrnych rastlín.

2. Čínske (východoázijské) centrum zahŕňa strednú a východnú Čínu, Kóreu a Japonsko. V tomto centre ľudia pestovali proso, sóju, pohánku, reďkovky, čerešne, slivky a jablone.

3. Stred juhozápadnej Ázie zahŕňa krajiny Malá Ázia, Stredná Ázia, Irán, Afganistan, Severozápadná India. Toto je rodisko mäkkých odrôd pšenice, raže, strukovín (hrach, fazuľa), ľanu, konope, cesnaku a hrozna.

5. Stredomorské centrum zahŕňa európske, africké a ázijské krajiny ležiace pozdĺž pobrežia Stredozemného mora. Toto je vlasť kapusty, olív, petržlenu, cukrovej repy a ďateliny.

6. Habešské centrum sa nachádza v relatívne malej oblasti modernej Etiópie a na Južné pobrežie Arabský polostrov. Toto centrum je rodiskom tvrdej pšenice, ciroku, banánov a kávy. Zo všetkých centier starovekého poľnohospodárstva je habešské centrum zrejme najstaršie.

7. Stredoamerickým centrom je Mexiko, ostrovy Karibské more a časti Strednej Ameriky. Tu je rodisko kukurice, tekvice, bavlny, tabaku a červenej papriky.

8. Juhoamerické centrum pokrýva západné pobrežie Južnej Ameriky. Toto je rodisko zemiakov, ananásu, cinchona, paradajok a fazule.

Všetky tieto centrá sa zhodujú s miestami existencie veľkých civilizácií staroveku - starovekého Egypta, Číny, Japonska, Staroveké Grécko, Rím, Mayské a Aztécke štáty.

Centrá pôvodu kultúrnych rastlín

Centrá pôvodu	Poloha	Pestované rastliny
1. Juhoázijský tropický 2. Východná Ázia 3. Juhozápadná Ázia 4. Stredomoria 5. Habešský 6. Stredná Amerika 7. Juhoamerický	Tropická India, Indočína, ostrovy juhovýchodnej Ázie Stredná a východná Čína, Japonsko, Kórea, Taiwan Malá Ázia, Stredná Ázia, Irán, Afganistan, juhozápadná India Krajiny pozdĺž Stredozemného mora habešský africké vysočiny Južné Mexiko Západné pobrežie Južnej Ameriky	Ryža , cukrová trstina, citrusové plody, baklažány atď. (50 % pestovaných rastlín) Sója, proso, pohánka, ovocné a zeleninové plodiny - slivka, čerešňa a pod. (20 % pestovaných rastlín) Pšenica, raž, strukoviny, ľan, konope, repa, cesnak, hrozno atď. (14 % pestovaných rastlín) Kapusta, cukrová repa, olivy, ďatelina (11% pestovaných rastlín) Tvrdá pšenica, jačmeň, kávovník, banány, cirok Kukurica, kakao, tekvica, tabak, bavlna Zemiaky, paradajky, ananás, mochna.

9. Základné metódy šľachtenia rastlín

1. Hromadný výber pre rastliny s krížovým opelením (raž, kukurica, slnečnica). Výsledky selekcie sú nestabilné v dôsledku náhodného krížového opelenia.

2. Individuálny výber pre samoopelivé rastliny (pšenica, jačmeň, hrach). Potomstvo jedného jedinca je homozygotné a nazýva sa čistá línia.

3. Inbreeding (príbuzenská plemenitba) sa používa na samoopelenie krížovo opelených rastlín (napríklad na získanie línií kukurice). Príbuzenské kríženie vedie k „depresii“, pretože recesívne nepriaznivé gény sa stávajú homozygotnými!

Aa x Aa, AA + 2Aa + aa

4. Heteróza (" životná sila“) je fenomén, pri ktorom hybridné jedince výrazne prevyšujú svojimi vlastnosťami svoje rodičovské formy (nárast úrody až o 30 %).

Etapy získavania heterotických rastlín

1. Výber rastlín, ktoré dávajú maximálny účinok heteróza;

2. Zachovanie línií prostredníctvom príbuzenského kríženia;

3. Získanie semien ako výsledok kríženia dvoch inbredných línií.

Účinok heterózy vysvetľujú dve hlavné hypotézy:

Hypotéza dominancie - heteróza závisí od počtu dominantných génov v homozygotnom alebo heterozygotnom stave: čím viac párov génov je dominantných génov, tým väčší je účinok heterózy.

Hypotéza nadmernej dominancie - heterozygotný stav pre jeden alebo viac párov génov dáva hybridu nadradenosť nad rodičovskými formami (overdominancia).

Na získanie nových odrôd sa používa krížové opelenie samoopeľovačov.

Krížové opelenie samoopeľovačov umožňuje kombinovať vlastnosti rôznych odrôd.

6. Polyploidia. Polyploidy sú rastliny, ktoré majú zvýšený počet chromozómov, ktorý je násobkom haploidného. V rastlinách majú polyploidy väčšiu masu vegetatívnych orgánov a väčšie plody a semená.

Prírodné polyploidy sú pšenica, zemiaky atď., boli vyšľachtené odrody polyploidnej pohánky a cukrovej repy.

Klasickým spôsobom získania polyploidov je ošetrenie sadeníc kolchicínom. Kolchicín ničí vretienko a počet chromozómov v bunke sa zdvojnásobí.

7. Experimentálna mutagenéza je založená na objavení účinkov rôznych žiarení na vznik mutácií a použití chemických mutagénov.

8. Vzdialená hybridizácia - kríženie rastlín príbuzných o odlišné typy. Ale vzdialené hybridy sú zvyčajne sterilné, pretože ich meióza je narušená.

V roku 1924 získal sovietsky vedec G.D. Karpechenko plodný medzirodový hybrid. Skrížil reďkovku (2n = 18 chromozómov reďkovky) a kapustu (2n = 18 chromozómov kapusty). Hybrid má 2n = 18 chromozómov: 9 vzácnych a 9 kapustových, ale je sterilný a netvorí semená.

G.D. Karpechenko získal pomocou kolchicínu polyploid obsahujúci 36 chromozómov počas meiózy, zriedkavé (9 + 9) chromozómy boli konjugované so zriedkavými, kapusta (9 + 9) s kapustou. Plodnosť bola obnovená.

Takto sa následne získali hybridy pšenica-raž (triticale), hybridy pšenica-pšeničná tráva atď.

9. Použitie somatických mutácií.

Používaním vegetatívne rozmnožovanie je možné zachovať prospešnú somatickú mutáciu. Okrem toho iba vegetatívnym rozmnožovaním sa zachovávajú vlastnosti mnohých odrôd ovocia a bobuľových plodín.

10 . Technologická schéma na získanie zemiakového koncentrátu

Vedci z Republikánskeho jednotného podniku „Vedecké a praktické centrum Národnej akadémie vied Bieloruska pre potraviny“ (patent Bieloruskej republiky na vynález č. 15570, IPC (2006.01): A23L2/385; autori vynálezu) zjednodušené technologická schéma výroby zemiakového koncentrátu, znížené energetické náklady a pracovná náročnosť jeho výroby: Z.Lovkis, V.Litvyak, T.Tananaiko, D.Khlimankov, A.Pushkar, L.Sergeenko prihlasovateľ a držiteľ patentu: vyššie uvedený-; spomínaný RUP). Vynález je určený na poskytnutie zemiakového koncentrátu používaného vo formuláciách nealkoholických, nízkoalkoholických a alkoholických nápojov so zlepšenými organoleptickými vlastnosťami.

Navrhovaný spôsob výroby zemiakového koncentrátu zahŕňa niekoľko etáp: príprava zemiakových surovín, ktoré používajú čerstvé zemiaky a (alebo) neškodný suchý a roztlačený zemiakový odpad; jeho tepelné a následné dvojstupňové spracovanie amylolytickými enzýmami; oddelenie vytvorenej zrazeniny filtráciou; zahustenie filtrátu odparením; jeho okyslenie jednou alebo viacerými organickými kyselinami; následná kontrola teploty.

Po termostatovaní sa do výsledného koncentrátu v určitom množstve pridajú vodné a (alebo) vodno-alkoholické nálevy aromatických rastlín do konečného obsahu sušiny 70 ± 2 %. Spektrum týchto rastlín je široké: rasca, šiška purpurová, yzop liečivý, koriander, ďatelina sladká, oregano, slamienka, balzamiko, mäta pieporná, palina estragónová a iné.