Koji je uzrok neplodnosti interspecifičnih hibrida? Primjeri interspecifičnih hibrida

Od davnina ljudi su fascinirani ljepotom i raznolikošću okolnih biljaka, posebno cvijeća. Njihov miris i nježnost bili su utjelovljenje ljubavi, čistoće i osjećaja. Postupno je osoba shvatila da ne može jednostavno uživati ​​u već postojećim vrstama tih lijepih stvorenja, već i sudjelovati u njihovom nastanku. Tako je započelo doba uzgoja biljaka, što je dovelo do stjecanja novih vrsta koje imaju više nužnih i važnih značajki u genotipu i fenotipu. Dvije znanosti koje rade zajedno na tom pitanju do sada su uspjele postići fantastične rezultate - to je genetika

Predmet botanike

Botanika je znanost koja sve proučava o biljkama. To je njihovo:

• morfologija;
• genetika;
• fiziologija;
• anatomija;
• sistematika.

Ova disciplina obuhvaća sve aspekte života flore, jer su i interne procese disanja, fotosinteze i reprodukcije, a završava s vanjskim različitim fenotipskih osobina.

Ovo je jedna od najstarijih znanosti, koja se pojavila uz razvoj čovjeka. Zainteresiranost za okolna stvorenja oko njega, tako da je ukrašavala okolni prostor, uvijek je bio čovjek. Osim toga, osim ljepote, to je u svakom trenutku bilo snažan izvor hrane, ljekovitih komponenti, građevinskog materijala. Stoga, botanika je znanost koja proučava najstariji, najvažniji, raznoliki i složeni organizmi na našim planetnim biljkama.

Uzgoj biljaka

S vremenom i akumulacije teoretskog znanja o strukturi tih stvorenja iznutra, njihov način života i procesa koji se odvijaju u njima, ona je postala dostupna i razumijevanje kako manipulirati njihov rast i razvoj. Znanost o genetici, koja je omogućavala proučavanje različitih objekata na kromosomskoj razini, kako bi ih se prebacila među sobom, da bi dobila loše i dobre rezultate, izabrala korisne i nužne, dobiva zamah. To je omogućeno sljedećim otkrićima.

1. Dvostruko oplodnja u biljkama.
2. Otkriće procesa mitoze i meioze.
3. Razvoj metoda prijelaza.
4. Fenomenima heteroze, izrastanja i inbreedinga.
5. Dekodiranje genetskog koda biljaka.
6. Biomolekularne studije sastava stanica i tkiva.
7. Otkrića u području citologije i histologije.

Naravno, to nisu svi preduvjeti koji su doveli do snažnog pokreta i razvoja metoda selekcije za rad na biljkama.

Prijelaz i njegove osobine

Još jedno ime za proces križanja je hibridizacija. Metoda korištenja ovog fenomena naziva se hibridološkom metodom. Gregor Mendel je prvo upotrijebio za svoje pokuse. Njegovi poznati eksperimenti o grašak poznati su svakom učeniku.

Bit cijelog procesa je prelazak između roditeljskih oblika kako bi se dobilo heterozigotno za potomstvo, koje će se nazvati hibridom. Vrste prijelaza su različite. Oni se odabiru uzimajući u obzir pojedinačne karakteristike sorte, vrste ili roda. U osnovi postoje dvije glavne vrste takvih procesa.

1. Izvanbrojavanje ili nepovezani prijelaz. To podrazumijeva da se početni roditeljski oblici ne odnose na istu vrstu, rod ili vrstu. To znači da nemaju obiteljske veze. Ovaj prijelaz jedan je od najpopularnijih i najčešće vodi heteroziji u izvođenju čistih linija.
2. Inbreeding ili inbreeding - usko povezana hibridizacija pojedinaca koji pripadaju istoj vrsti ili rodu, različitost. Ova se metoda koristi za popravljanje populacije bilo kojeg korisnog atributa, uključujući fenotipski. Uz više ispravno izvedenih incrustacija, moguće je dobiti genetski čiste biljne linije.

Ove vrste križanja imaju uže sorte unutar sebe. Dakle, jedan od oblika nadživljavanja je cross-breeding - hibridizacija između sorti.

Osim tipova, razlikuju se i različite vrste križa. Oni su detaljno opisani i proučavali su Mendel, Thomas Morgan i druga genetika prošlih stoljeća.

Vrste križanja

Postoji nekoliko glavnih vrsta hibridizacije pojedinaca.

1. Mono-hibrid, ili jednostavno. To podrazumijeva prijelaz roditeljskih oblika uz primitak prve potomke, jednom se provodi.
2. Dihybrid - osnova su roditelji, razlikujući se u dva para značajki.
3. Ponavljajući - hibrid iz prve generacije prešao je s izvornim roditeljem.
4. Polihibridni ili dvostruki pojedinci prve generacije prekriženi su međusobno, a zatim s drugim vrstama i vrstama.

Sve navedene vrste su važne u svakoj specifičnoj situaciji. To znači da je za neke biljke dovoljan jednostavan prijelaz da bi se dobio željeni rezultat. A za druge, potrebna je kompleksna faza poli hibridne hibridizacije kako bi se dobila željena značajka i popravila u cijeloj populaciji.

Hibridi različitih generacija

Kao rezultat bilo kojeg prijelaza, formira se ovaj ili onaj potomak. Svojstva koja su mu potrebna od roditelja sposobni su se manifestirati u neravnim stupnjevima.

Dakle, znakovi hibrida prve generacije su fenotipski uvijek jednolični, što dokazuje Mendelov zakon (prvo) i njegovih eksperimenata na grašak. Stoga, često da bi se dobio isti rezultat, koji je potreban samo ponekad, koristi se mono-hibridni tip hibridizacije.

Nadalje, svi kasniji pojedinci već kombiniraju svojstva, tako da se cijepanje javlja u određenim omjerima. Pojavljuju se recesivi, interakcije mutacijskih procesa. Stoga je najvažnija generacija biljaka najvažnija za industrijsku aktivnost čovjeka, njegovu poljoprivredu.

Tipičan primjer: ako je cilj dobivanje samo žute rajčice kao rezultat jednog sezonskog razdoblja, onda bi trebalo prijeći žutu i crvenu rajčicu, ali crvenu boju mora dobiti ranije od žutog roditelja. U ovom slučaju, prva generacija, naravno, bit će ujednačena - žuti plodovi rajčice.

Interspecifični hibridi: karakteristični

Interspecies su oni hibridi koji su izvedeni iz outbreedinga ili daljinskog križanja. To jest, rezultat je uparivanja pojedinaca koji pripadaju različitim vrstama, kako bi se dobio novi s unaprijed određenim svojstvima i svojstvima.

Na taj način u industriji su mnogi važni poljoprivredni i ukrasni biljci dobivali ljudi, a mnoge nove životinjske vrste odabrane su za uzgoj životinja.

Primjeri takvih organizama

Primjeri interspecifičnih hibrida među biljkama:

• pšenica;
• tritikala - pšenica i raž;
• raži-travnati oblici;
• pšeničnih elimusnye;
• nekoliko vrsta duhana i drugih.

Ako govorimo o životinjama, mnogi se predstavnici mogu citirati kao primjer:

• konj (konj i magarac);
• ligra - lav i tigrica;
• livada i drva i ostali.

Glavni problem takvih hibridizacija je da je potomstvo neplodno ili neodrživo. Zato su ljudi stvorili i razvili mnogo načina da se eliminiraju ti čimbenici. Uostalom, ako se dobije željeni rezultat, vrlo je važno ne samo da je popravimo, nego također da uvedemo takve organizme u sustav.

Koji je uzrok neplodnosti interspecifičnih hibrida?

Uzroci takvih problema leže u procesima meoza i mitoza, naime u anafazi, kada se kromosomi odstupaju od polova stanice. U ovom trenutku, svaki od njih traži homologni par. Tako se kromosomi formiraju iz kromatida i formira se zajednički kariotip organizma.

No one osobe čiji je fuzija došla iz različitih roditeljskih oblika, mogućnost da se takve strukture susreću je minimalna ili nemoguća. Zato postoji slučajna kombinacija simptoma i kao posljedica toga pojedinci postaju neplodni ili neviđeni. To jest, geni, zapravo, postaju nespojivi.

Ako gledamo na molekularnoj razini te kako bi saznali što je uzrok sterilnosti međuvrsni hibrida, odgovor je da je to nespojive dijelove DNK iz jezgre stanice i mitohondrije. Kao rezultat, ne postoji konjugacija kromosoma u mejotskom procesu.

To dovodi do žalosnih rezultata kako u uzgoj biljaka, i na križanju i izlučivanju stijena i novih vrsta životinja. Posebno često se to događa u predstavnicima flore. Stoga je moguće dobiti samo usjev hibridnih biljaka, što je krajnje neugodno za razvoj poljoprivrede.

Nakon što su znanstvenici postali jasni razlog neplodnosti hibrida među vrstama, započeo je aktivan rad kako bi se pronašao način eliminiranja tih uzroka. To je dovelo do stvaranja nekoliko načina za uklanjanje sterilnosti pojedinaca.

Načini nadilaženja neplodnosti

Glavni način na koji su biolozi odlučili riješiti ovaj problem je sljedeći. U stadiju meioze, kada se kromosomi odstupaju od polova stanice, u nju se uvodi posebna supstanca, kolhicina. Potiče otapanje vretena vlakna (stanični centar). Kao rezultat, svi kromosomi ostaju u istoj ćeliji i ne ulaze u različite stanice. Sada je moguća slobodna konjugacija između homolognih parova, a time i potpuno normalni proces meioze u budućnosti.

Tako, potomstvo postane plodno i lako se u budućnosti planira pri prelasku s različitim oblicima. Najčešće se ova metoda koristi u uzgoju biljaka, ima ime poliploidije. Po prvi puta primijenio ga je naš znanstvenik Karpenchenkov. Tako je dobio prvo plodno hibride kupusa i rotkvica.

Koji je uzrok neplodnosti hibrida među vrstama, već smo pronašli. Znajući prirodu problema, bilo je moguće stvoriti još dva načina za rješavanje problema.

1. Biljke oprašuju pelud samo jednog od roditelja. Ova metoda omogućava dobivanje nekoliko generacija hibridnih pojedinaca, plodnih. Međutim, znak će se opet vratiti i pojedinci će ponovno postati sterilni.
2. Pločenje hibrida u prvoj generaciji peludi roditelja.

Danas više metoda borbe nije stvorena, ali se radi u tom smjeru.

Lilije i njihovi hibridi

Simbol čistoće i nevinosti, cvjetove tuge i žalosti nad napuštenim, nježnim i suptilnim predstavnicima ljiljana. Ove biljke cijenimo čovjek dugi niz stoljeća zaredom. Za to vrijeme, koje vrste sorti nisu stvorene! Naravno, i interspecifični prijelazi su ih dotakli.

Rezultat je bio povlačenje devet grupa hibridnih sorti, koje jednostavno zadivljuju ljepotu fenotipskih osobina! Među njima posebno mjesto zauzimaju dvojica najneobičnijih i najomiljenijih predstavnika:

• istočni hibridi;
• lily OT-hibrida.

Razmotrite karakteristike obje skupine i dajte im karakterizaciju.

Istočni hibridi

Ovo je najveći hibrid u novom cvijetu. Biologija njih se praktički ne razlikuje od drugih predstavnika. Dimenzije rastućeg čaše mogu doseći promjer od 31 cm, a boja se razlikuje. Vrlo lijepa je sorta Nippon, koja ima bijele velike cvjetove s ružičastim rubovima. Njihove latice su valovite.

Visina tih biljaka varira do 1,2 m. To im omogućuje da se posaše na udaljenosti od 20-25 cm jedna od druge i oblikuju lijepe crte cvjetnice. Svi predstavnici ove grupe izlučuju vrlo jak okus.

Orienpity

To su ljiljani OT-hibrida, čija se kratica formira iz punog imena: orijentalno-cijevni oblici. Pozvani su i oni ljiljana zbog vrlo velike veličine biljaka i velikih cvjetova. Jedna stabljika do 2,5 metra visoka može formirati više od 25 velikih (do 30 cm) cvjetova koji su vrlo mirisni i svijetle boje.

To omogućava ovoj skupini hibrida da budu vrlo popularni kod vrtlara, iako se svatko ne smije nositi s njihovim uzgojem. To zahtijeva vrlo pažljivu brigu i ispravno iskrcavanje, tako da takvi oblici mogu ukoriti i dati potomstvo.

Suncokret i njegovi hibridni oblici

Hibridi suncokreta međusobno se razlikuju sazrijevanjem sjemena. Dakle, dodijelite:

• rano sazrijevanje (do 90 dana);
• rano sazrijevanje (do 100 dana);
• sredinom zrenja (do 110 dana).

Sjeme također daje hibride različite. Proizvodnost i prinos nafte su različiti i ovise o zrelosti. Što je biljka veća u tlu, to je veća kvaliteta usjeva. Možete spomenuti neke od najčešćih hibrida u svijetu ove biljke, najviše potražnje u poljoprivredi.

1. Tunka.
2. Bospor.
3. Rocky.
4. PR64A15.
5. Jason.
6. Naprijed.

Među njihovim glavnim prednostima:

• otpornost na sušu;
• bolesti i štetnika;
• prinosi usjeva;
• visoka kvaliteta sjemena;
• dobar plod.