منذ العصور القديمة ، كان الناس مفتونين بجمال وتنوع النباتات المحيطة ، وخاصة الزهور. كانت رائحتهم وحنانهم في جميع الأعمار تجسيدًا للحب والنقاء والتعبير عن المشاعر. تدريجيًا ، أدرك الشخص أنه لا يمكنه الاستمتاع فقط بالآراء الحالية لهذه المخلوقات الجميلة ، ولكن أيضًا المشاركة في تكوينها. وهكذا بدأ عصر تربية النبات ، مما أدى إلى إنتاج أنواع جديدة ذات سمات أكثر أهمية وأهمية في النمط الجيني والظاهري. لقد نجح العلمان اللذان يعملان معًا في هذه القضية في تحقيق نتائج رائعة حتى الآن - هذه هي علم الوراثة وعلم النبات.
موضوع نباتي
علم النبات هو العلم الذي يدرس كل ما يتعلق بالنباتات. هذا هو:
- مورفولوجيا ؛
- علم الوراثة ؛
- علم وظائف الأعضاء ؛
- علم التشريح ؛
- النظاميات.
يغطي هذا التخصص جميع جوانب حياة ممثلي النباتات ، من العمليات الداخلية للتنفس والتكاثر والتمثيل الضوئي إلى التنوع الخارجي لصفات النمط الظاهري.
هذا من أقدم العلوم التي ظهرت مع تطور الإنسان. الاهتمام بالمخلوقات التي تنمو من حوله ، لذا فإن تزيين المساحة المحيطة به كان دائمًا مع شخص ما. بالإضافة إلى الجمال ، فقد كان دائمًا مصدرًا قويًا للغذاء والمكونات الطبية ومواد البناء. لذلك ، علم النبات هو علم يدرس الكائنات الحية الأقدم والأكثر أهمية وتنوعًا وتعقيدًا على كوكبنا - النباتات.
تربية النبات
مع مرور الوقت وتراكم المعرفة النظرية حول بنية هذه المخلوقات من الداخل وطريقة حياتها والعمليات التي تجري فيها ، أصبح من المتاح فهم كيفية التلاعب بنموها وتطورها. كان علم الوراثة يكتسب زخمًا ، مما جعل من الممكن دراسة كائنات مختلفة على المستوى الكروموسومي ، وعبورها مع بعضها البعض ، والحصول على نتائج جيدة وسيئة ، واختيار الأشياء المربحة والضرورية. أصبح هذا ممكنًا من خلال الاكتشافات التالية.
- تسميد مزدوج في النباتات
- اكتشاف عمليات الانقسام والانقسام الاختزالي.
- تطوير طرق العبور
- ظاهرة التغاير و التزاوج و الحضانة
- فك الشفرة الوراثية للنباتات.
- دراسات الجزيئات الحيوية لتكوين الخلايا والأنسجة.
- اكتشافات في مجال علم الخلايا وعلم الأنسجة.
بالطبع ، هذه ليست كل المتطلبات الأساسية التي كانت بمثابة بداية لحركة قوية وتطوير أساليب تربية النبات.
عبور وخصائصه
اسم عملية أخرىالصلبان - التهجين. طريقة استخدام هذه الظاهرة تسمى الهجين. كان جريجور مندل أول من استخدمها في تجاربه. يعرف كل تلميذ تجاربه الشهيرة على البازلاء
جوهر العملية برمتها هو تقاطع الأشكال الأبوية مع بعضها البعض من أجل الحصول على نسل متغاير الزيجوت ، والذي سيطلق عليه الهجين. في الوقت نفسه ، تم تطوير أنواع مختلفة من المعابر. يتم اختيارهم مع مراعاة الخصائص الفردية للصنف أو الأنواع أو الجنس. هناك نوعان رئيسيان من هذه العمليات.
- التزاوج أو التزاوج. يشير إلى أن الأشكال الأصلية الأولية لا تنتمي إلى نفس النوع أو الجنس أو الصنف. أي أنهم غير مرتبطين. يعد هذا العبور من أكثر المعابر شيوعًا وغالبًا ما يؤدي إلى تغاير عند تكاثر سلالات نقية.
- زواج الأقارب ، أو زواج الأقارب - تهجين وثيق الصلة للأفراد الذين ينتمون إلى نفس النوع أو الجنس ، متنوعة. تُستخدم هذه الطريقة لإصلاح سمة مفيدة في مجتمع ما ، بما في ذلك سمة نمطية. مع تكرار عملية الحضانة بشكل صحيح ، من الممكن الحصول على سلالات نباتية نقية وراثياً.
هذه الأنواع من العبور لها أصناف أضيق داخل نفسها. إذن ، أحد أشكال التهجين هو التهجين - التهجين بين الأصناف.
بالإضافة إلى الأنواع ، هناك أيضًا أنواع مختلفة من المعابر. تم وصفها ودراستها بالتفصيل من قبل مندل وتوماس مورجان وعلماء الوراثة الآخرين في القرون الماضية.
مشاهدةتهجين
هناك عدة أنواع رئيسية من تهجين الأفراد
- أحادي الهجين ، أو بسيط. وهو يعني تهجين أشكال الوالدين مع النسل الأول مرة واحدة.
- ثنائي الهجين - يعتمد على الآباء الذين يختلفون في زوجين من الخصائص.
- قابل للإرجاع - يتم تهجين هجين من الجيل الأول مع الأصل الأصلي.
- متعدد الهجين ، أو مزدوج - يتم بعد ذلك تهجين أفراد الجيل الأول مع بعضهم البعض ، والأفراد اللاحقين مع أنواع وأنواع أخرى.
جميع الأصناف المشار إليها لها معنى في كل حالة محددة. وهذا يعني ، بالنسبة لبعض النباتات ، أن المعبر البسيط يكفي للحصول على النتيجة المرجوة. وبالنسبة للآخرين ، مطلوب تهجين متعدد الهجين مرحلي معقد للحصول على السمة المرغوبة وتوحيدها في جميع السكان.
الهجينة من مختلف الأجيال
نتيجة أي عبور يتكون هذا النسل أو ذاك. يمكن للسمات التي أخذتها من والديها أن تعبر عن نفسها بدرجات متفاوتة.
وهكذا ، فإن علامات الجيل الأول الهجينة دائمًا ما تكون موحدة ظاهريًا ، وهو ما أكده قانون مندل (أولاً) وتجاربه على البازلاء. لذلك ، غالبًا ما يكون نوع التهجين أحادي الهجين هو المستخدم للحصول على نفس النتيجة ، وهو مطلوب فقط في كل مرة.
علاوة على ذلك ، فإن جميع الأفراد اللاحقين يجمعون بالفعل خصائص في أنفسهم ، لذلك يظهر الانقسام بنسب معينة. تظهر المتنحيات ، تتداخل العمليات الطفرية. لذلك فهي الأكثر أهمية للنشاط الصناعيالرجل ، زراعته ، هو على وجه التحديد الجيل الأول من النباتات الواردة
مثال نموذجي: إذا كان الهدف هو إنتاج طماطم صفراء فقط كنتيجة لفترة موسمية واحدة ، فيجب عبور الطماطم الصفراء والحمراء ، ولكن يجب الحصول على اللون الأحمر في وقت مبكر من الوالد الأصفر. في هذه الحالة ، سيكون الجيل الأول موحدًا بالتأكيد - ثمار الطماطم الصفراء.
الهجينة بين الأنواع: الخصائص
الهجينة بين الأنواع هي تلك التي يتم الحصول عليها نتيجة التزاوج الخارجي أو العبور البعيد. هذا هو نتيجة تزاوج أفراد ينتمون إلى أنواع مختلفة من أجل الحصول على نوع جديد بخصائص وخصائص محددة مسبقًا.
بهذه الطريقة ، تم الحصول على العديد من النباتات الزراعية ونباتات الزينة المهمة في الصناعة من قبل الناس ، وتم تربية العديد من الأنواع الجديدة من الأفراد في تربية الحيوانات.
أمثلة على كائنات حية مماثلة
أمثلة على أنواع هجينة بين النباتات:
- علف القمح ؛
- triticale - القمح والجاودار ؛
- أشكال الجاودار والقمح ؛
- القضاء على القمح
- عدة أنواع من التبغ وغيرها.
إذا تحدثنا عن الحيوانات ، فيمكن أيضًا الاستشهاد بالكثير من الممثلين كمثال:
- هاينز (حصان وحمار) ؛
- ligr - أسد ونمرة ؛
- mezhnyak - الطيهوج الأسود و capercaillie وغيرها.
المشكلة الرئيسية في مثل هذه التهجين هي أن النسل إما عقيم أوغير قابل للحياة. لهذا السبب ابتكر الناس وطوروا الكثير من الطرق للتخلص من هذه العوامل. بعد كل شيء ، إذا تم الحصول على النتيجة المرجوة ، فمن المهم جدًا ليس فقط إصلاحها ، ولكن أيضًا إدخال إنتاج مثل هذه الكائنات في النظام.
ما الذي يسبب العقم عند الهجينة متعددة الأنواع؟
تكمن أسباب مثل هذه المشاكل في عمليات الانقسام الاختزالي والانقسام الفتيلي ، أي في الطور الطوري ، عندما تتباعد الكروموسومات نحو أقطاب الخلية. في هذه اللحظة ، يبحث كل منهم عن الزوج المتماثل. هذه هي الطريقة التي تتشكل بها الكروموسومات الكاملة من الكروماتيدات ويتكون النمط النووي العام للكائن الحي.
لكن في هؤلاء الأفراد الذين حدث الاندماج من أشكال أبوية مختلفة ، فإن احتمال تلبية مثل هذه الهياكل ضئيل أو مستحيل. هذا هو سبب حدوث مزيج عشوائي من السمات ونتيجة لذلك ، يصبح الأفراد عقيمين أو غير قادرين على البقاء. هذا هو ، الجينات ، في الواقع ، أصبحت غير متوافقة.
إذا انتقلنا إلى المستوى الجزيئي واكتشفنا سبب عقم الهجينة متعددة الأنواع ، فستكون الإجابة هي: عدم توافق أقسام الحمض النووي من نواة الخلية والميتوكوندريا. نتيجة لذلك ، لا يوجد اقتران كروموسوم في عملية الانتصافي.
يؤدي هذا إلى نتائج كارثية في كل من تربية النباتات وتهجين وتربية السلالات والأنواع الحيوانية الجديدة. غالبًا ما يحدث هذا في ممثلي النباتات. لذلك ، يمكنك الحصول على محصول من النباتات الهجينة مرة واحدة فقط ، وهو أمر غير مريح للغاية لتطوير الزراعة.
بعد أن اتضح للعلماء سبب عقم الأنواع المختلفةالهجينة ، بدأ العمل النشط لإيجاد طريقة للقضاء على هذه الأسباب. هذا أدى إلى خلق عدة طرق للقضاء على عقم الأفراد.
طرق للتغلب على العقم
المسار الرئيسي الذي اختاره علماء الأحياء لحل هذه المشكلة هو التالي. في مرحلة الانقسام الاختزالي ، عندما تتباعد الكروموسومات نحو أقطاب الخلية ، يتم إدخال مادة خاصة ، الكولشيسين ، فيها. يعزز انحلال ألياف المغزل (مركز الخلية). نتيجة لذلك ، تبقى جميع الكروموسومات في خلية واحدة ، ولا تقع في خلايا مختلفة. أصبح من الممكن الآن الاقتران المجاني بين الأزواج المتماثلة ، مما يعني أن عملية الانقسام الاختزالي طبيعية تمامًا في المستقبل.
وهكذا ، يصبح النسل خصبًا ويؤتي ثماره بسهولة في المستقبل عند تهجينه بأشكال مختلفة. في أغلب الأحيان ، تُستخدم هذه الطريقة في تربية النباتات ، وتسمى تعدد الصبغيات. تم تطبيقه لأول مرة من قبل عالمنا Karpechenkov. لذلك حصل على أول هجين خصب من الملفوف والفجل
ما هو سبب عقم الهجينة بين الأنواع التي اكتشفناها بالفعل. بمعرفة طبيعة المشكلة ، تمكنا من إنشاء طريقتين أخريين لحلها.
- تلقيح النباتات بحبوب اللقاح من أحد الوالدين فقط. تسمح لك هذه الطريقة بالحصول على عدة أجيال من الأفراد المهجنة ، الخصبة. ومع ذلك ، فإن السمة لا تزال تعود ، ويصبح الأفراد عقيمين مرة أخرى.
- تلقيح الهجينة في الجيل الأول بحبوب اللقاح من الوالدين.
اليوم ، لم يتم إنشاء المزيد من أساليب النضال ، لكن العمل جار في هذا الاتجاه
زنابق وهجنها
رمز النقاء والبراءة والزهورالحزن والأسى لممثلي الزنابق اللطيفة والرائعة - الزنابق. تم تقدير هذه النباتات من قبل الإنسان لعدة قرون. خلال هذا الوقت ، لم يتم إنشاء أصناف! بطبيعة الحال ، أثرت المعابر بين الأنواع عليهم أيضًا.
كانت النتيجة تطوير تسع مجموعات من الأصناف الهجينة التي تدهش ببساطة بجمال السمات المظهرية! من بينهم ، يحتل الممثلان الأكثر غرابة والأكثر طلبًا مكانًا خاصًا:
- هجينة شرقية ؛
- زنابق هجينة.
دعونا ننظر في علامات كلا المجموعتين ونعطيها وصفًا.
هجينة شرقية
هذا هو أكبر هجين من حيث تكوين الأزهار. لا تختلف بيولوجيتهم عمليًا عن تلك الخاصة بالممثلين الآخرين. يمكن أن تصل أبعاد الكأس النامية إلى 31 سم ، ويمكن أن يكون اللون مختلفًا. صنف نيبون جميل جدًا ، به زهور بيضاء كبيرة بحدود وردية. بتلاتهم مموجة.
يصل ارتفاع هذه النباتات إلى 1.2 متر مما يسمح بزراعتها على مسافة 20-25 سم من بعضها البعض وتشكيل تلال مزهرة جميلة. جميع ممثلي هذه المجموعة ينضحون برائحة قوية جدا.
Orienpits
هذه هي الزنابق الهجينة OT ، والتي يتكون اختصارها من الاسم الكامل: الأشكال الأنبوبية الشرقية. وتسمى أيضًا أشجار الزنبق نظرًا لحجم نباتها الطويل جدًا وزهورها الكبيرة. على ساق واحد يصل ارتفاعه إلى 2.5 متر ، يمكن أن تتشكل أكثر من 25 زهرة كبيرة (حتى 30 سم) ، والتي تكون عطرة للغاية وذات ألوان زاهية.
هذا يسمح لهذه المجموعة من الهجينة أن تحظى بشعبية كبيرة بين البستانيين ، على الرغم من أنه لا يمكن للجميع التعامل مع تكاثرهم. مطلوب رعاية دقيقة للغاية وغرس مناسب حتى يمكن لمثل هذه الأشكال أن تترسخ وتنتج ذرية.
عباد الشمس وأشكاله الهجينة
هجينة عباد الشمس تختلف عن بعضها البعض من حيث إنضاج البذور. لذلك ، خصص:
- مبكرًا (حتى 90 يومًا) ؛
- تنضج مبكرًا (حتى 100 يوم) ؛
- منتصف الموسم (حتى 110 يومًا).
الهجينة تعطي البذور مختلفة. محتوى الزيت والمحصول ممتازان ويعتمدان على فترة النضج. كلما طالت فترة بقاء النبات في الأرض ، زادت جودة المحصول. يمكنك تسمية بعض الأنواع الهجينة الأكثر شيوعًا في العالم لهذا النبات ، والأكثر طلبًا في الزراعة.
- تونكا.
- البوسفور.
- روكي.
- PR64A15.
- جايسون.
- إلى الأمام.
من بين مزاياها الرئيسية:
- تحمل الجفاف
- أمراض وآفات ؛
- العائد ؛
- بذور عالية الجودة
- الاثمار جيدة.
