Heterosis
Ang konsepto ng heterosis.
Ang inbreeding ay sinamahan ng inbreeding depression, pagtaas ng homozygosity ng inbred offspring at pagtaas ng genetic na pagkakapareho ng inapo sa ninuno. Ang heterosis ay may kabaligtaran na biological at genetic na mga katangian.
Sa ilalim heterosis maunawaan ang higit na kahusayan ng unang henerasyong supling sa mga anyo ng magulang sa posibilidad na mabuhay, tibay, produktibidad, na lumitaw kapag tumatawid sa iba't ibang lahi, lahi ng hayop, at mga uri ng zonal.
Ang kababalaghan ng heterosis, o "hybrid vigor," ay napansin sa pagsasagawa ng pag-aalaga ng hayop noong sinaunang panahon, lalo na kapag gumagawa ng mga mula sa pamamagitan ng pagtawid sa isang asno kasama ang isang asno. Si Charles Darwin ay unang nagbigay ng siyentipikong paliwanag tungkol sa "hybrid vigor" na lumitaw sa mga supling kapag ang mga hindi nauugnay na organismo ay tumawid. Ipinaliwanag niya ang epektong ito ng biological dissimilarity ng male at female gametes, na sanhi ng impluwensya ng mga pagkakaiba sa kapaligiran kung saan nakatira ang mga magulang.
Mga teoryang genetic ng heterosis
Ang termino " heterosis"ay ipinakilala ni G. Schell (1914), at ipinaliwanag ang pagkakaroon ng "hybrid vigor" ng estado ng heterozygosity sa genotype ng isang organismo, na nabuo bilang resulta ng pagtawid. Ang heterosis hypothesis, na binuo ni G. Schell, E East at H. Hayes, ay nagpapaliwanag ng phenomenon ng heterozygosity sa pamamagitan ng pagkakaroon ng heterozygosity ng iba't ibang loci at ang nagresultang overdominance, iyon ay, kapag ang aksyon ng isang heterozygote Ahh ang pagpapakita ng phenotype ay mas malakas kaysa sa homozygous dominant genotype AA(iyon ay, ang epekto ng aksyon Ahh higit pang aksyon AA) Ang kahalagahan ng heterozygosity ay nakumpirma ng mga gawa ni N. P. Dubinin, M. Lerner at iba pang mga siyentipiko,
Ang isa pang paliwanag ng heterosis, na binuo ni Keibl at Pellew (1910), ay batay sa katotohanan na kapag tumatawid sa mga organismo na nagdadala ng iba't ibang homozygous na mga gene sa genotype, halimbawa. AAbb) At aaBB, y crossbred offspring, recessive alleles transform sa isang heterozygous form ng genotype AaB, kung saan ang mga nakakapinsalang epekto ng recessive genes ay inaalis. Ang impluwensya ng nangingibabaw na mga gene sa pagpapakita ng heterosis ay maaaring ipaliwanag ng simpleng kabuuang epekto ng isang malaking bilang ng mga nangingibabaw na gene, iyon ay, mayroong isang additive effect.
Iminungkahi ni K. Davenport (1908) at D. Jones (1917) na ipaliwanag ang heterosis batay sa hypothesis ng interaksyon ng mga non-allelic dominant genes ng parehong mga magulang, na nagbibigay ng kabuuang epekto na nagiging sanhi ng heterosis.
Ang isang ekolohikal na uri ng heterosis ay nakilala (Merkuryeva at 1980), na sanhi ng proseso ng acclimatization at nagpapakita ng sarili sa mga hayop ng unang henerasyong ekolohikal. Ang ganitong uri ng heterosis ay nagpakita ng sarili sa pagtaas ng produksyon ng gatas ng mga supling na ipinanganak sa rehiyon ng Ryazan mula sa Ayrshire cows na na-import mula sa Finland. Sa kasunod na mga henerasyon, ang ani ng gatas ay bumaba sa isang antas na naaayon sa genetic na potensyal ng ipinakilala na grupo ng mga baka.
Ang mga modernong ideya tungkol sa mga sanhi ng heterosis ay batay sa katotohanan na ang heterosis ay resulta ng pakikipag-ugnayan ng maraming mga gene. Ang kanilang maramihang pagkilos ay humahantong sa isang heterotic na epekto.Ang paliwanag na ito ay tinatawag na balanse heterosis (Dobzhansky, 1952). Kasunod nito, patuloy na binuo ni Lerner (1954), N.V. Turbin (1961-1968) ang posisyong ito. Ayon sa kanilang mga pahayag, ang hegerosis ay sanhi ng pagkilos ng maraming mga gene, na magkaparehong balanse sa genome sa proseso ng ebolusyon, na tumutukoy sa pinakamainam pag-unlad at kakayahang umangkop ng organismo sa mga kondisyon sa kapaligiran.
Kung, sa panahon ng pagtawid, ang pinakamainam na genome ng parehong mga magulang ay pinagsama, kung gayon ang mga inapo ng unang henerasyon ay may pinaka-kanais-nais na sitwasyon sa kumbinasyon ng mga genome, na humahantong sa pagpapakita ng heterosis. Dahil dito, ang heterozygosity na kasama ng pagtawid ay sumasailalim sa presyon mula sa iba't ibang mga kadahilanan at sa gayon ay lumilikha ng balanseng pakikipag-ugnayan ng mga gene sa genome,
Sa pagsasagawa ng pag-aalaga ng hayop, ang tinatawag na negatibong heterosis kung minsan ay sinusunod, kapag ang mga supling ay may antas ng isang katangian na mas mababa sa average ng mga magulang, ngunit bahagyang mas mataas kaysa sa antas ng katangian ng magulang kung saan ito ay mas mababa. umunlad. Kung mas mataas ang mga pagkakaiba sa antas ng katangian ng mga anyo ng magulang, mas lumalapit ang average na antas ng katangian ng mga inapo sa antas ng katangian ng pinakamasamang magulang. Ang tampok na ito ng mana ay inilarawan ni Ya L, Glembotsky na may kaugnayan sa pagputol ng lana sa mga krus na nakuha mula sa pagtawid sa mga kambing ng Angora na may mga magaspang na buhok na kambing. Ang gupit ng lana ng unang henerasyong mga crossbreed ay bahagyang mas malaki kaysa sa magaspang na buhok na mga kambing, ngunit makabuluhang mas mababa kaysa sa mga kambing ng Angora, kung saan ito ay 4-5 beses na mas malaki kumpara sa mga magaspang na buhok at crossbred na kambing.
Ang pananaliksik upang ipaliwanag ang biological na batayan ng heterosis ay isinagawa sa Institute of Experimental Biology ng Academy of Sciences ng Kazakh SSR mula noong 1962 sa ilalim ng pamumuno ng Academician F. M. Mukhametgaliev. Ang mga resulta ng pananaliksik ay buod sa monograp ni A. S. Sareenova (1982), na maaaring magsilbi bilang karagdagang materyal para sa pag-unawa sa heterosis at ang epekto ng pagtawid. Sa proseso ng trabaho, natukoy ang dami ng DNA, RNA, protina at aktibidad ng isang bilang ng mga enzyme sa mga tisyu at subcellular na istruktura ng mga cell (nuclei, chromosome) ng purebred at crossbred na tupa. Natukoy ang mga tampok ng metabolic process at heterosis sa mga hayop na naiiba sa pinagmulan. Ito ay lumabas na ang heterotic na epekto ay hindi nauugnay sa isang pagbabago sa dami ng namamana na sangkap sa isang solong cell, nucleus o chromosome. Ang pagtawid ay hindi nagiging sanhi ng pag-activate ng mga dating hindi aktibong gene na nakuha sa pamamagitan ng mga chromosome ng mga magulang sa mga crossbreed, at hindi humahantong sa isang radikal na muling pagsasaayos ng mga metabolic na proseso. Sa halip, mayroon lamang pagpapasigla ng antas ng intensity ng mga metabolic na proseso. Sa proseso ng ontogenesis, bumababa ang tensyon na ito at bumababa ang epekto ng heterosis sa mga crossbreed.
Ang biochemical effect ng heterosis sa mga crossbred ay ipinakita mismo sa pagpapasigla ng aktibidad ng mga enzyme ng tisyu (DNAase, RNase, atbp.), Na nakakaapekto sa synthesis ng mga nucleic acid. Ang aktibidad ng mga enzyme sa mga crossbreed ay nangyayari sa isang mas malawak na hanay ng pH ng kapaligiran, na nagpapataas ng ekolohikal na plasticity ng mga crossbred na organismo at kakayahang umangkop sa mga kondisyon sa kapaligiran. Dahil dito, ang pagtawid ay nakakaapekto sa mekanismo ng regulasyon ng aktibidad ng enzyme.
Ang RNA synthesis sa cell nucleus at ang pagsasalin ng RNA-guided synthesis ng mga molekula ng protina sa cytoplasm ay nangyayari sa mas mataas na antas sa mga crossbreed. Ito ay pinadali ng pagpapayaman ng cell nuclei na may mga non-histone chromatin protein, na isang tiyak na stimulator ng aktibidad ng genome. Dahil dito, pinasigla ng pagtawid ang synthesis ng ribosomal RNA, iyon ay, pinahusay nito ang proseso ng transkripsyon. Ito ay hypothesized na sa tulong ng biologically active substances (hormones, metabolites), na maaaring maka-impluwensya sa aktibidad ng genetic apparatus, posible na pahabain ang epekto ng heterosis sa mas mahabang panahon ng ontogenesis.
Mayroong iba pang mga biochemical na paliwanag para sa heterosis. Ito ay pinaniniwalaan na ang pangunahing dahilan para sa hybrid na kapangyarihan ay ang pagbuo sa mga kromosom ng mga sensitibong kopya ng mga istrukturang gene, na bumubuo ng labis na impormasyon sa mga selula at tinutukoy ang mataas na pagkakatugma ng mga proseso ng metabolic (Severin, 1967).
Ang mga paliwanag para sa heterosis na epekto ay matatagpuan sa pag-aakalang ang mga crossbreed ay may mga polymorphic na uri ng mga protina (isoenzymes), na naiiba sa ilang mga katangian.
Ang mga anyo ng magulang ay walang polymorphism ng mga enzyme, at kapag sila ay tumawid, ang polymorphism at ang bilang ng polymorphic loci y ay nabuo sa mga crossbreed. kung kaya't mas marami sila kaysa sa kanilang mga magulang. Ito, ayon sa ilang mga siyentipiko (Fincham, 1968; Kirpichnikov, 1974), ay nagpapaliwanag ng epekto ng labis na pangingibabaw. Naniniwala si F. M. Mukhametgaliev (1975) na ang mutual stimulation ng genome sa panahon ng fertilization ay katumbas ng additive effect ng united genetic system at ang batayan para sa paglitaw ng heterosis, ngunit hindi ito ang sanhi ng paglitaw ng mga bagong katangian sa genetic material, samakatuwid ang heterosis ay nagpapakita ng sarili sa dami ng mga pagbabago sa mga katangian at may isang polygenic na uri ng pamana.
Ang isang bagong diskarte sa pagpapaliwanag ng heterosis effect ay iminungkahi ni V. G. Shakhbazov (1968). Naniniwala siya na ang heterosis ay may biophysical na batayan, dahil sa panahon ng pagpapabunga isang palitan ng mga de-koryenteng singil ng mga homologous chromosome ay nangyayari, na nagpapataas ng aktibidad ng mga chromosome sa hybrid zygotes. Ito ay humahantong sa akumulasyon ng mga acidic na protina at RNA, pinatataas ang ratio ng nucleolus-nuclear at pinatataas ang rate ng mitotic division.
Ang mga paliwanag sa itaas ng mga sanhi ng heterosis effect ay nagpapahiwatig ng kakulangan ng pagkakaisa sa siyentipikong paliwanag ng phenomenon ng heterosis, at samakatuwid ang problema ay nananatili para sa karagdagang pag-aaral at pagsasaalang-alang. Sa kabila nito, sa pagsasanay sa pag-aalaga ng hayop, ang mga diskarte sa pagpili ng hayop ay ginagamit upang pagsamahin at pahusayin ang epekto ng heterosis. Mayroong ilang mga pamamaraan para sa pagkalkula ng magnitude ng heterosis effect. Ang tinatawag na totoong uri ng heterosis ay nakikilala, na tinutukoy ng laki ng higit na kahusayan ng katangian sa mga crossbred na hayop sa parehong mga anyo ng magulang. Ang isa pang uri ng heterosis ay hypothetical, kapag ang mga katangian ng crossbred supling ay lumampas sa arithmetic average na antas ng katangian ng parehong mga magulang.
Kung walang data sa isa sa mga lahi kung saan nakuha ang mga crossbreed, kung gayon ang kanilang pagganap ay inihambing sa lahi ng magulang, at ang pinahusay na pagganap ng crossbreed ay tinatawag na hindi heterosis, ngunit ang epekto ng pagtawid.
Ang pagbubuod ng modernong pag-unawa sa mga phenomena ng inbreeding depression at heterosis, maaari tayong gumawa ng mga konklusyon tungkol sa pangangailangan na gamitin ang parehong mga phenomena sa praktikal na gawaing pag-aanak.
Praktikal na aplikasyon ng heterosis
Ang modernong pagsasaka ng mga hayop ay nailalarawan sa pamamagitan ng paggamit ng crossbreeding, na sinamahan ng isang heterotic na epekto, lalo na para sa pag-aalaga ng itlog at broiler na manok. . Kasama sa sistemang ito ang dalawang pangunahing yugto; pagpaparami ng mga inbred na linya ng mga ibon gamit ang iba't ibang uri ng inbreeding at crossing (crossing) lines upang makakuha ng tinatawag na hybrid bird na nagpapakita ng heterosis. Halimbawa, sa Netherlands, ang kumpanya ng Eurybrid ay nagtatrabaho sa dalawang krus ng mga manok na nangingitlog: "Hisex White" (white shell, batay sa Leghorns) at "Hisex Brown" (na may partisipasyon ng Rhode Island at New Hampshire na may brown shell). Ang dalawang krus na ito ay sumasakop sa isang nangungunang posisyon sa produksyon ng itlog sa mundo.
Ang paggawa ng hybrid egg at meat poultry ay isinasagawa din sa ating bansa. Upang maisagawa ang pagpili para sa heterosis, ang mga inbred na linya ay pinalaki sa pamamagitan ng pagsasama ayon sa uri ng "brother x sister" para sa 3-4 na henerasyon o higit pa, na pinagsama ito sa mahigpit na pag-culling ng mga hindi kanais-nais na indibidwal. Sa malaking bilang ng mga naitatag na linya, humigit-kumulang 10-15% ng mga linya ang nananatili sa dulo, na may isang inbreeding coefficient sa average na 37.5% (pagsasama ng buong kapatid para sa tatlong henerasyon). Susunod, ang natitirang mga linya ay tumawid sa bawat isa upang suriin ang kanilang pagiging tugma, pagkatapos ay ang pinakamatagumpay na mga kumbinasyon ay naiwan para sa pagtawid sa produksyon at ang 2-, 3-, 4-linya na mga hybrid ay nakuha,
Ang paggamit ng heterosis effect ay ginagamit din sa pagtatrabaho sa iba pang uri ng hayop, lalo na sa pag-aanak ng baka ng baka, pagsasaka ng tupa, pagsasaka ng kamelyo, at pagsasaka ng isda. Ang mga pamamaraan para sa pagkuha ng epekto ng heterosis ay iba-iba. Ang Heterosis ay nagpapakita ng sarili sa panahon ng interspecific na pagtawid ng mga hayop: pagkuha ng mga mules mula sa pagtawid sa isang asno na may isang asno, pagpaparami ng mga bagong heterotic na lahi sa pamamagitan ng pagkuha ng mga hybrids mula sa pagtawid ng mga baka na may zebu (Santa Gertrude, Beefmaster, Charbray, Bridford - sa USA; Sao Paulo - sa Brazil ; Haup Holstein - sa Jamaica). Sa ating bansa, ang malayong hybridization ay isinasagawa sa pagitan ng fine-wool na tupa at argali at isang bagong lahi ang binuo - arharomerinos. Sa Kyrgyzstan at Altai, nakuha ang mga hybrid ng yak at Simmental na baka.
Ang malayong hybridization ay sinamahan ng pagpapakita ng heterosis para sa isang bilang ng mga katangiang mahalaga sa ekonomiya.
Ang problema sa pagkuha at pagpapahusay ng epekto ng heterosis ay hindi pa ganap na nalutas. Ang pangunahing balakid na hindi malalampasan ay ang pagkawala ng heterotic na epekto sa ikalawang henerasyon, iyon ay, ang heterosis na nakuha sa unang henerasyon ay hindi pinagsama, ngunit nawala sa mga susunod na henerasyon kapag ang pag-aanak ay "sa kanilang sarili." Ang ilang mga pamamaraan ay nagpapahintulot sa heterosis na mapanatili sa ilang henerasyon. Ang isa sa mga pinaka-naa-access at epektibong paraan ay ang variable crossing, na ginagamit sa komersyal na pagsasaka ng mga hayop. Kasabay nito, mula sa mga unang henerasyong crossbreed na nakuha mula sa pagtawid ng mga reyna ng lahi A na may mga sires ng lahi B, ang pinakamagandang bahagi ng mga reyna ay nakahiwalay at tumawid sa sire ng lahi C, at nakuha ang pangalawang henerasyon na mga krus, na may ang pagpapakita ng heterosis kapag pinagsama ang tatlong lahi (A, B, C). Susunod, ang pangalawang henerasyon na mga crossbreed ay maaaring i-cross sa sire ng lahi D at makakuha ng mas kumplikadong mga crossbreed, na kumakatawan sa pagmamana ng orihinal na maternal breed A at ang pagmamana ng mga paternal breed na B, C at B. Walang iba pang mga pamamaraan na binuo. sa pag-aalaga ng hayop upang mapanatili ang epekto ng heterosis.
Sa pagsasagawa ng modernong pag-aalaga ng hayop, napatunayan na ang epekto ng heterosis ay magkakaiba at ipinahayag sa pagpapabuti ng mahahalagang katangian ng ekonomiya. Ang mga pangunahing tagapagpahiwatig ng heterosis ay isang pagtaas sa embryonic at postembryonic viability; pagbawas ng mga gastos sa feed bawat yunit ng produksyon; pagtaas ng maagang kapanahunan, pagkamayabong, produktibo; pagpapakita ng mas malaking pagkakataon para sa pagbagay sa pagbabago ng mga kondisyon at mga bagong elemento ng teknolohiya. Ang malawak na hanay ng heterotic na epekto, na ipinakita sa iba't ibang mga katangian ng reaksyon, ay isang pagmuni-muni ng mga proseso ng physiological at biochemical na sanhi ng mga kakaibang katangian ng genetic apparatus ng mga heterotic na hayop.
Ang paggamit ng Heterosis sa produksyon ng pananim ay isang mahalagang pamamaraan para sa pagtaas ng produktibidad ng halaman. Ang ani ng heterotic hybrids ay 10-30% na mas mataas kaysa sa conventional varieties. Para sa paggamit ng mga hydrocarbon sa produksyon, ang mga cost-effective na pamamaraan ay binuo para sa pagkuha hybrid na binhi n mais, kamatis, talong, paminta, sibuyas, pipino, pakwan, kalabasa, sugar beet, sorghum, rye, alfalfa at iba pang produktong pang-agrikultura. halaman. Ang isang espesyal na posisyon ay inookupahan ng isang pangkat ng mga vegetatively propagated na halaman kung saan posible para sa G. na maitatag sa mga supling, halimbawa, mga varieties ng patatas at prutas at berry crops na pinalaki mula sa hybrid na mga buto. Upang magamit ang genetics para sa mga praktikal na layunin, ang intervarietal crossings ng homozygous varieties ng self-pollinating plants, intervarietal (interpopulation) crossings ng self-pollinating lines ng cross-pollinating plants (pares, trilineal, double-quadrilineal, multiple) at varietal-lineal crossing ay ginamit. Ang bentahe ng ilang uri ng pagtawid para sa bawat produktong agrikultural. ang kultura ay itinatag batay sa pagtatasa ng ekonomiya. Ang pag-aalis ng mga kahirapan sa pagkuha ng mga hybrid na buto ay maaaring mapadali sa pamamagitan ng paggamit ng cytoplasmic male sterility (CMS), ang pag-aari ng hindi pagkakatugma sa ilang mga cross-pollinating na halaman at iba pang namamana na mga tampok sa istraktura ng bulaklak at inflorescence, na inaalis ang mataas na gastos ng pagkakastrat. . Kapag pumipili ng mga form ng magulang para sa paggawa ng mga heterotic hybrids, ang kanilang kakayahang pinagsama ay tinasa. Sa una, ang pagpili sa direksyong ito ay nabawasan sa pagpili ng pinakamahusay na mga genotype sa mga tuntunin ng kumbinasyonal na halaga mula sa mga populasyon ng mga open-pollinated na varieties batay sa inbreeding sa anyo ng sapilitang self-pollination. Ang mga pamamaraan ay binuo para sa pagtatasa at pagtaas ng pinagsama-samang kakayahan ng mga linya at iba pang mga grupo ng mga halaman na ginagamit para sa pagtawid.
Ang pinakamalaking epekto sa paggamit ng G. ay nakamit sa mais. Ang paglikha at pagpapakilala sa produksyon ng mga hybrid na mais ay naging posible upang madagdagan ang kabuuang ani ng butil ng 20-30% sa malalawak na lugar na inookupahan ng pananim na ito sa iba't ibang bansa sa mundo. Ang mga hybrid na mais ay nilikha na pinagsama ang mataas na ani na may magandang kalidad ng binhi, paglaban sa tagtuyot at kaligtasan sa iba't ibang mga sakit. Heterotic hybrids ng sorghum (Hybrid Early 1, Hybrid Voskhod), heterotic intervarietal hybrids ng sugar beet ay na-zone, kung saan ang Yaltushkovsky hybrid ay ang pinaka-laganap. Upang makakuha ng mga heterotic na anyo, ang mga linya ng sugar beet na may sterile pollen ay lalong ginagamit. Naitatag din ang G. phenomena sa maraming pananim na gulay at oilseed. Ang mga unang resulta sa pag-aaral ng G. sa unang henerasyong mga hybrid ng trigo ay nakuha, ang mga sterile analogue at fertility restorers ay nilikha, at ang mga mapagkukunan ng CMS sa trigo ay natukoy.
HETEROSIS(mula sa Greek heteroiosis - pagbabago, pagbabagong-anyo), "hybrid power", ang higit na kagalingan ng mga hybrids sa isang bilang ng mga katangian at katangian sa mga magulang na anyo. Ang katagang "G." iminungkahi ni J. Schell noong 1914. Bilang isang tuntunin, ang G. ay katangian ng mga unang henerasyong hybrid na nakuha sa pamamagitan ng pagtawid sa mga hindi nauugnay na anyo: decomp. linya, lahi (varieties) at maging species. Sa karagdagang mga henerasyon (pagtawid ng mga hybrid sa isa't isa), ang epekto nito ay humina at nawawala. Ang hypothesis ng "overdominance", o monogenic G., ay ipinapalagay na heterozygotes sa pamamagitan ng kahulugan. gene ay higit na mataas sa kanilang mga katangian sa kaukulang homozygotes. Ang isang phenomenon na naglalarawan sa hypothesis na ito ay interallelic complementation. Ang isang bilang ng iba pang mga hypotheses ay batay sa pagpapalagay na ang hybrid ay may mas malaking bilang ng mga nangingibabaw na alleles ng iba't ibang mga gene kumpara sa mga form ng magulang at ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga alleles na ito. Ang mga sintetikong hypotheses ay batay sa parehong intragenic at intergenic na pakikipag-ugnayan. Ang kahalagahan ng heterozygosity bilang batayan ng genetika ay napatunayan din ng katotohanan na sa mga natural na populasyon ang mga indibidwal ay heterozygous para sa isang malaking bilang ng mga gene. Bukod dito, marami ang nananatili sa estadong heterozygous. alleles na, kapag homozygous, ay nagpapakita ng masamang epekto sa mga mahahalagang palatandaan. G. ay mahalaga sa agrikultura. kasanayan (sa mga hayop at halaman sa agrikultura, ang mais ay madalas na humahantong sa pagtaas ng produktibidad at ani: ang paggawa ng simple at dobleng interline hybrids ng mais ay naging posible upang madagdagan ang kabuuang ani ng butil ng 20-30%), ngunit ang paggamit nito ay madalas. hindi sapat na epektibo, dahil Ang problema ng pagsasama-sama ng G. sa isang bilang ng mga henerasyon ay hindi pa nalutas. Ang vegetative propagation ng heterotic forms, polyploidy, atbp. ay isinasaalang-alang bilang mga diskarte sa paglutas ng problemang ito. hindi regular na anyo ng sekswal na pagpaparami (apomixis, parthenogenesis, atbp.).
Pinagmulan: "Biological Encyclopedic Dictionary." Ch. ed. M. S. Gilyarov; Koponan ng editoryal: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin at iba pa - 2nd ed., naitama. - M.: Sov. Encyclopedia, 1986.)
heterosis(hybrid power, hybrid strength), superiority ng first generation hybrids kaysa parental forms sa viability, yield, fertility at ilang iba pang katangian. Upang makuha ang epekto ng hybrid na kapangyarihan, mahalagang pumili ng mga hindi nauugnay na anyo bilang mga magulang, na kumakatawan sa iba't ibang linya, lahi, kahit na mga species. Sa pagsasagawa, ang pinakamahusay na mga pares ng magulang, na gumagawa ng pinakamahalagang mga hybrid, ay pinili bilang isang resulta ng maraming mga pagtawid, na ginagawang posible upang matukoy ang pinakamatagumpay na pagkakatugma ng iba't ibang mga linya. Kapag ang sunud-sunod na henerasyon ay nag-crossed sa isa't isa, ang heterosis ay humihina at namamatay.
Heterosis ay batay sa isang matalim na pagtaas sa heterozygosity sa unang henerasyon hybrids at superiority heterozygotes para sa ilang mga gene sa mga katumbas homozygous. Kaya, ang kababalaghan ng hybrid power ay kabaligtaran sa resulta ng inbreeding - inbreeding na may masamang kahihinatnan para sa mga supling. Ang genetic na mekanismo ng heterosis (ito ay hindi lubos na nauunawaan) ay nauugnay din sa pagkakaroon sa hybrid, kumpara sa mga magulang, ng isang mas malaking bilang ng mga nangingibabaw na gene na nakikipag-ugnayan sa isa't isa sa isang kanais-nais na direksyon.
Ang heterosis ay malawakang ginagamit sa pagsasanay sa agrikultura upang mapataas ang produktibidad ng agrikultura. mga pananim at produktibidad sa agrikultura hayop. Noong 1930s Ang mga breeder ng US ay kapansin-pansing tumaas ang ani ng mais sa pamamagitan ng paggamit ng mga hybrid na buto. Isa sa mga mahahalagang gawain pagpili– maghanap ng mga paraan para “pagsama-samahin” ang heterosis, i.e. pagpapanatili nito sa mga henerasyon.
Detalyadong solusyon sa talata § 32 sa biology para sa mga mag-aaral sa ika-10 baitang, mga may-akda V.I. Sivoglazov, I.B. Agafonova, E.T. Zakharova. 2014
Tandaan!
Ano ang pagpili?
Magbigay ng mga halimbawa ng mga lahi ng hayop at uri ng halaman na kilala mo.
Antonovka apple varieties, Severyanka pear, dog breeds: Rottweiler, miniature poodle, collie.
Suriin ang mga tanong at takdang-aralin
1. Ano ang pagpili?
Ang pagpili (mula sa Latin na selectio - selection) ay ang agham ng paglikha ng bago at pagpapabuti ng mga umiiral na uri ng halaman, mga lahi ng hayop at mga strain ng mga mikroorganismo. Kasabay nito, ang pagpili ay nauunawaan bilang ang proseso ng paglikha ng mga varieties, breed at strains. Ang teoretikal na batayan ng pagpili ay genetika.
2. Ano ang tinatawag na lahi, variety, strain?
Ang lahi, variety o strain ay isang koleksyon ng mga indibidwal ng parehong species, artipisyal na nilikha ng tao at nailalarawan sa pamamagitan ng ilang mga namamana na katangian.
5. Anong mga paghihirap ang lumitaw kapag nagsasagawa ng interspecific crosses?
Ang malayong hybridization ay nagsasangkot ng pagtawid sa iba't ibang species. Sa paglaki ng halaman, sa tulong ng malayong hybridization, isang bagong crop ng butil ang nilikha - triticale, isang hybrid ng rye at trigo. Pinagsasama ng pananim na ito ang marami sa mga katangian ng trigo (mataas na katangian ng pagluluto sa hurno) at rye (ang kakayahang lumaki sa mahihirap na mabuhangin na lupa). Ang isang klasikong halimbawa ng interspecific hybrids sa pag-aanak ng hayop ay isang mule, na nakuha sa pamamagitan ng pagtawid sa isang asno na may isang asno, na higit na nakahihigit sa mga magulang nito sa pagtitiis at pagganap. Sa Kazakhstan, sa pamamagitan ng pagtawid sa ligaw na bundok argali tupa na may pinong-lana tupa, ang sikat na argali tupa lahi ay nilikha. Gayunpaman, ang paggamit ng mga interspecific na mga krus ay may ilang mga paghihirap, dahil ang mga nagreresultang hybrid ay madalas na nagiging baog (sterile) o mababang pagkamayabong. Ang sterility ng mga hybrid ay nauugnay sa kawalan ng mga ipinares na homologous chromosome. Ginagawa nitong imposible ang proseso ng conjugation. Samakatuwid, hindi makukumpleto ang meiosis at walang nabuong germ cell.
6. Ang mga interspecific hybrids ba ay ginawa at ginagamit sa iyong rehiyon? Gamit ang mga karagdagang mapagkukunan ng impormasyon, alamin kung aling mga species ang hybrid ng mga organismo tulad ng bester, honorik, hinny, at raphanobrassica. Ano ang interes nila para sa agrikultura?
Mag-isip ka! Tandaan!
2. Bakit kailangan ng bawat rehiyon ng sariling uri ng halaman at lahi ng hayop? Anong mga uri at lahi ang tipikal para sa iyong rehiyon? Ano ang kanilang mga tampok at pakinabang?
Dahil ang mga kondisyon sa kapaligiran ay naiiba sa iba't ibang mga rehiyon, ang mga varieties at breed ay dapat na iakma sa mga partikular na kondisyon. Mga tampok ng produksyon ng pananim sa Southern Urals
3. Sa malawak na iba't ibang uri ng hayop na naninirahan sa Earth, ang mga tao ay pumili ng medyo kakaunting species para sa domestication. Ano sa palagay mo ang nagpapaliwanag dito?
Ang proseso ng pagpapaamo ng mga ligaw na hayop ay nagsisimula sa artipisyal na pagpili ng mga indibidwal na indibidwal upang makabuo ng mga supling na may ilang mga katangiang kinakailangan para sa mga tao. Ang mga indibidwal ay karaniwang pinipili para sa ilang partikular na kanais-nais na katangian, kabilang ang nabawasan na pagsalakay sa mga tao at mga miyembro ng kanilang sariling species. Kaugnay nito, kaugalian na pag-usapan ang tungkol sa pagpapaamo ng isang ligaw na species. Ang layunin ng domestication ay gamitin ang isang hayop sa agrikultura bilang isang hayop sa bukid o bilang isang alagang hayop. Kung nakamit ang layuning ito, maaari nating pag-usapan ang tungkol sa isang alagang hayop. Ang domestication ng isang hayop ay radikal na nagbabago ng mga kondisyon para sa karagdagang pag-unlad ng mga species. Ang natural na pag-unlad ng ebolusyon ay pinalitan ng artipisyal na pagpili batay sa pamantayan ng pag-aanak. Kaya, bilang bahagi ng domestication, nagbabago ang mga genetic na katangian ng species.
4. Karaniwang hindi nagpapatuloy ang heterosis sa mga susunod na henerasyon at nawawala. Bakit ito nangyayari?
Kapag tumatawid sa iba't ibang mga lahi ng mga hayop o uri ng halaman, pati na rin sa mga interspecific na pagtawid sa unang henerasyon, ang posibilidad ng mga hybrid ay tumataas at ang malakas na pag-unlad ay sinusunod. Ang kababalaghan ng superiority ng hybrids sa kanilang mga katangian ng parental forms ay tinatawag na heterosis, o hybrid vigor. Lumilitaw ito sa unang henerasyon, at nawawala sa pangalawa.
5. Bakit sa palagay mo ang mga liger ay ipinanganak lamang sa mga zoo at hindi matatagpuan sa ligaw? Ipaliwanag ang iyong pananaw.
Ligers - interspecific hybrids sa pagitan ng leon at tigress - mukhang malalaking leon na may malabong guhit. Samakatuwid, ang kanyang mga magulang ay kabilang sa parehong biological genus ng mga panther, ngunit iba't ibang mga species. Sa hitsura, kapansin-pansing naiiba ito sa kabaligtaran nitong hybrid, ang tigrol. Ito ang pinakamalaking kinatawan ng pamilya ng pusa na kasalukuyang umiiral. Tila isang higanteng leon na may malabong guhitan. Ang mga liger ay hindi matatagpuan sa ligaw pangunahin dahil ang mga leon at tigre ay may maliit na pagkakataong magkita sa ligaw: ang modernong hanay ng leon ay kinabibilangan ng gitna at timog Africa (bagaman ang India ang may huling nabubuhay na populasyon ng mga Asiatic na leon), habang ang tigre ay eksklusibong Asian look. . Samakatuwid, ang pagtawid ng mga species ay nangyayari kapag ang mga hayop ay naninirahan nang mahabang panahon sa parehong enclosure o hawla (halimbawa, sa isang zoo o sirko), ngunit 1-2% lamang ng mga pares ang gumagawa ng mga supling, kaya naman mayroong hindi hihigit sa dalawa. dosenang liger sa mundo ngayon.
6. Sa iyong palagay, magagamit ba ang mass selection sa pagpaparami ng mga hayop? Patunayan ang iyong opinyon.
Hindi ginagamit. Ang mass selection ay pagpili ayon sa phenotype. Indibidwal - ayon sa genotype. Ang mga producer sa mga hayop ay mga indibidwal na may mahusay na tinukoy na pedigree, i.e. ang genotype para sa nais na mga katangian ay lubos na kilala. At ang mga katangian ng mga hayop - ito ay tumatagal ng oras upang maabot ang sekswal na kapanahunan, isang maliit na bilang ng mga supling (kumpara sa mga halaman - ngayon ay maaaring ituring na isang nalutas na problema - artipisyal na pagpapabinhi, kahalili ng mga babae) at ang imposibilidad ng asexual reproduction.
7. Gamit ang karagdagang literatura at mapagkukunan sa Internet, maghanda ng isang mensahe o presentasyon tungkol sa kasaysayan ng pagpili mula sa sinaunang panahon hanggang sa kasalukuyan.
Ang pagpili bilang isang paraan ng pagbuo ng mga lahi ng mga alagang hayop at mga uri ng mga nilinang halaman ay umiral nang mahabang panahon. Mga 8000-9000 taon na ang nakalilipas, sa pagdating ng agrikultura sa Gitnang Silangan, at kalaunan sa Europa at Asya, nagsimula ang pag-unlad ng pagsasaka ng pananim at hayop. Mula noong panahong iyon, ang mga tao ay nagsimulang makisali sa artipisyal na pagpili upang magparami ng mga lahi ng hayop at mga uri ng halaman na may mga katangiang mahalaga sa ekonomiya. Ang unang mga aktibidad sa pag-aanak, na kilala halos 6000 taon na ang nakalilipas sa Elam (Mesopotamia), ay maaaring hatulan ng imahe ng pedigree ng mga kabayo na matatagpuan sa isang signet. Mayroon ding impormasyon na ang mga Arabo, bago ang bagong panahon, ay gumamit ng artipisyal na polinasyon ng mga palma ng datiles. Ang Imperyo ng Roma ay nag-iingat ng mga dokumento na nagdedetalye ng mga pamamaraan na ginagamit sa pag-aanak ng mga hayop. Sa mga gawa ng mga siyentipiko ng Sinaunang Tsina at Sinaunang Roma, may mga indikasyon ng kahalagahan ng pagpili ng mga tainga sa mga cereal at ibinibigay ang mga rekomendasyon para sa pagsasagawa ng naturang pagpili.
Noong una, ang mga aktibidad sa pag-aanak ay limitado sa pagpili. Ito ay walang malay sa kalikasan at tumagal ng mahabang panahon (10-15 taon). Ang mga breeder, nang walang teoretikal na batayan, ay ginagabayan ng karanasan at intuwisyon. Isinasaalang-alang nila ang mga kapaki-pakinabang na pag-aari ng mga indibidwal ng magulang, ngunit hindi maisagawa ang naka-target na pagpili. Ang mga resulta ng pagtawid ay madalas na naging hindi inaasahan, at ang inaasahang katangian ay hindi natagpuan sa mga supling. Gayunpaman, ang hindi kilalang mga breeder ay nag-iwan ng isang pamana ng maraming mahahalagang uri ng mga nilinang halaman at mga lahi ng mga alagang hayop. Halimbawa, ang ilan sa mga pinakamahusay na uri ng bulak na nilinang ngayon sa Russia at USA ay hiniram mula sa mga magsasaka ng mga lumang nayon ng Mexico. Gamit ang paraan ng walang malay na pagpili, ang mga varieties ng fiber flax ay pinalaki sa ilang mga lugar ng Pskov: ang mga mababang lumalagong halaman ay ginamit para sa mga pangangailangan sa sambahayan, at ang mga buto ng matataas ay ginamit para sa paghahasik. May mga kilalang uri ng taglamig (halimbawa, Krymka, Poltavka, Sandomirka) at tagsibol (Ulka, Girka, Syr-Bidai, atbp.) Ang trigo na may mahalagang mga katangiang pang-ekonomiya, na pinalaki noong sinaunang panahon.
Gayunpaman, ang pagpili para sa matipid na kapaki-pakinabang na mga katangian at katangian nang hindi isinasaalang-alang ang mga mekanismo ng kanilang pagmamana at pagkakaiba-iba ay kadalasang nagbibigay ng hindi kanais-nais na mga resulta. Halimbawa, ang pagpili para sa hitsura ng fine-wool na tupa para sa botohan ay humantong sa paglitaw ng cryptorchidism; ang pag-alis ng piebald na buhok sa leeg ng mga tupa ng Romanov ay nagpapahina sa kanilang sigla; Ang pagtaas ng paglaki ng buhok sa mga tupa ay sinamahan ng pagbaba sa kanilang timbang. Hindi posible na bumuo ng isang purong linya ng Wyandottes (isang lahi ng mga manok) na may isang hugis-rosas na suklay; Sa kabila ng paghukay ng mga sisiw na may mga suklay na hugis dahon, lumitaw ang mga ito sa mga supling. Malinaw, ang lahi ay binubuo ng mga generalozygotes para sa gene na ito, dahil ang mga homozygotes ay nabawasan ang pagkamayabong.
Ang lahat ng ito ay nagpapahiwatig na ang nais na resulta ay hindi maaaring makuha nang walang teoretikal na kaalaman. Mula sa katapusan ng ika-18 - simula ng ika-19 na siglo. Ang gawain ng mga breeders ay isang pang-agham na kalikasan. Ang pangunahing gawain ng pag-aanak ay ang pag-aaral ng genetika ng mga katangian tulad ng pagiging produktibo ng hayop at ani ng halaman. Ang paglutas ng mga problema sa pagpili ay imposible nang walang kaalaman na may kaugnayan sa genetic analysis, ibig sabihin, nang walang kaalaman sa uri ng pagmamana ng mga katangian (dominant o recessive), ang uri ng pangingibabaw, ang likas na katangian ng inheritance (autosomal o sex-linked, independent o linked), ang uri at katangian ng pakikipag-ugnayan ng gene sa ontogenesis. Dapat bigyang pansin ng mga breeder ang mga problema ng relasyon sa pagitan ng genotype at kapaligiran, dahil ang pagpapahayag at pagtagos ng mga pinag-aralan na katangian ay higit sa lahat ay nakasalalay sa mga kadahilanan ng huli.
8. Mayroon bang mga istasyon o sentro ng breeding sa iyong rehiyon? Anong research ang ginagawa nila? Ano ang kanilang mga nagawa? Kasama ang iyong guro, ayusin ang isang iskursiyon sa naturang istasyon.
Yu-U Research Institute of Horticulture and Potato Growing, Chelyabinsk
Eh, mansanas, ranetochka...
Noong 1931, sa inisyatiba ng I.V. Michurin, ang unang institusyong pang-agham na pananaliksik para sa hortikultura sa Southern Urals ay nilikha - ang Ural Zonal Fruit and Berry Experimental Station. Ang tagapag-ayos ng istasyong ito ay si Valery Pavlovich Yarushin.
At sa susunod na taon, nagsimula ang siyentipikong pananaliksik sa pagpili at pagpili ng mga varieties na angkop para sa paglilinang sa malupit na kondisyon ng mga rehiyon ng Chelyabinsk at Kurgan, kabilang ang mga rehiyon ng Kamyshlovsky at Kamensk-Uralsky noon sa rehiyon ng Sverdlovsk ngayon. Sinimulan ng mga siyentipiko na magsurvey at mangolekta ng pinakamahusay na mga anyo ng prutas at berry na pananim sa silangan ng Ural Range. Noong 1934, ang mga empleyado ng istasyon ay nagrehistro ng isang malaking tract ng ligaw na seresa - 2270 ektarya - sa dacha ng kagubatan ng Karagai (Annensky Bor). Sa parehong taon, isang pang-agham na ekspedisyon na pinamunuan ng Doctor of Agricultural Sciences E. P. Syubarova (BelSRRI of Fruit Growing) at Chelyabinsk scientist M. N. Salamatov ay sinuri ang mga palumpong ng ligaw na steppe cherries sa mga distrito ng Verkhneufaleysky at Poltava ng rehiyon ng Chelyabinsk. Kasabay nito, ang malawak na koleksyon ng mga plum ay na-import mula sa Far East, Canada, North America, central Russia, rehiyon ng Volga, at Karzin plum mula sa Siberia. Mula sa napiling materyal noong 1937, kinilala ng mga siyentipiko ang mga varieties at iminungkahi ang unang uri ng Ural ng mga pananim na berry.
Sa mga taong iyon, kapwa sa mga tao at agham ng agronomic, pinaniniwalaan na dahil sa malupit na klima na may frosty at mahabang taglamig, imposible ang paghahardin sa mga Urals. Kinailangan lamang ng mga siyentipiko ng South Ural ng dalawampung taon - sa pamamagitan ng mga pamantayan ng pag-aanak, isang napakaikling panahon - upang pabulaanan ang malawakang opinyon na ito. Salamat sa pagpili at pag-aaral ng mga bagong varieties ng prutas at berry crops sa Chelyabinsk experimental station, ang hortikultura ay nagsimulang umunlad nang mabilis sa ating bansa.
Ang unang mga kolektibong hardin sa rehiyon ay lumitaw kaagad pagkatapos ng digmaan. Noong 1948, nabuo ang Traktorosad, Druzhba sa Metallurgical District, Lokomotiv sa Sovetsky District, at ang mga hardin ng Magnitogorsk Iron and Steel Works. Ang kanilang hitsura ay naunahan ng isang mahaba at malapot na pakikibaka sa mga pasilyo ng gobyerno noon na may mga kalaban sa paglikha ng naturang mga hardin. Gayunpaman, ang kolektibong paghahardin ay umunlad at umuunlad pa rin. Sa kasalukuyan, ang mga hardinero ay gumagawa ng karamihan ng mga prutas at gulay.
Sa simula ng 50s, nakolekta at pinag-aralan ng aming mga siyentipiko ang 442 na uri ng puno ng mansanas, kabilang ang 210 na uri ng pagpili ng Ural-Siberian. Ang mga unang uri ng istasyon ng pang-eksperimentong prutas at berry na opisyal na inisyu na may mga sertipiko ng copyright ay mga puno ng mansanas. Ang batayan ng pre-war assortment ay lokal na ranetki. Ang mga ito ay nakikilala sa pamamagitan ng kanilang kakayahang umangkop sa klima ng Ural at Siberia, mataas na ani at maliit na sukat ng prutas na tumitimbang ng 15 hanggang 50 g. Naaalala pa rin ng mas lumang henerasyon ang mga maliliwanag, magagandang Ranetki na mansanas na ito - Lyubimets, Anisik Omsky, Ponikloe. Para silang ultimate dream noon, lalo na sa mga bata. Ngunit noong 60s, ang instituto ay mayroon nang 25 zoned varieties: 14 na puno ng mansanas, 4 na peras, 4 na plum at 3 berry na pananim.
Noong 1964, ang Ural Zonal Fruit and Berry Experimental Station ay pinalitan ng pangalan bilang Chelyabinsk Fruit and Vegetable Breeding Station na pinangalanan. I. V. Michurina. Sa oras na iyon, ang dalubhasang tiwala na "Plodoprom", na pinamumunuan ni Vsevolod Ivanovich Nazarov, ay matagumpay na nagpapatakbo sa rehiyon. Ang malapit na pakikipagtulungan sa pagitan ng agham at produksyon, ang pagnanasa at sigasig ng kanilang mga empleyado ay nagtaas ng South Ural horticulture sa hindi pa nagagawang taas. Sa suporta ng mga pinuno ng rehiyon, ang mga nursery ng prutas ay nilikha: "Smolinsky" sa mga suburb ng Chelyabinsk, "Michurinsky" sa Kartaly, "Raduzhny" sa Magnitogorsk, "Tyubelyassky" sa mining zone. Ang mga site ng pagsubok sa iba't ibang estado ay inayos sa mga nursery ng prutas ng Smolinsky at Michurinsky.
Noon, noong 50-60s, na ang mga maliliit na hardin mula 20 hanggang 100 ektarya ay itinatag sa mga kolektibo at estadong sakahan na matatagpuan sa ilalim ng MTS. Ang ilan sa kanila ay nakaligtas hanggang ngayon. Sa rurok ng pag-unlad ng hortikultura sa rehiyon, ang mga pampublikong hardin ay sumasakop sa isang lugar na 8 libong ektarya, at ang industriya mismo ay karaniwang kumikita.
Noong dekada limampu, nagsimula rin ang gawain sa suportang siyentipiko para sa pagtatanim ng patatas sa ating rehiyon. Sa simula ng 80s, pinangalanan ang Chelyabinsk fruit and vegetable breeding station. Si I.V. Michurina ay may 29 sa kanyang sariling mga uri ng prutas at berry na pananim at patatas, kasama sa Rehistro ng Estado ng Mga Nakamit sa Pag-aanak na inaprubahan para sa paggamit.
Ang mga siyentipiko sa istasyon ay nagsimulang gumamit ng koleksyon ng mundo ng mga anyo ng mga prutas at berry na pananim at patatas mula sa All-Union Institute of Plant Growing at iba pang mga institusyong pananaliksik, kabilang ang mga dayuhan, sa pag-aanak ng halaman. Ang genetic fund ay kasangkot sa proseso ng pagpili, ang mga bagong teknolohiya sa pag-aanak ay ipinakilala na naging posible upang paikliin ang proseso ng pagpili, at ang pagsasanay ng mga highly qualified na tauhan ay tumaas. Ang mga siyentipikong pag-unlad ng mga siyentipiko ng South Ural ay nagsimulang ipatupad sa mga bukid ng Chelyabinsk, Kurgan, Kustanai, Orenburg at iba pang mga rehiyon, sa Republika ng Bashkortostan.
Bagong pangalan - bagong layunin
Noong Nobyembre 1991, sa pamamagitan ng desisyon ng Pamahalaan ng Russian Federation, pinangalanan ang Chelyabinsk Fruit and Vegetable Experimental Station. Ang I.V. Michurina ay ginawang South Ural Research Institute of Fruit and Vegetable and Potato Growing. Hindi lang pangalan ang nagbago. Mas seryosong mga layunin at direksyon ng mga aktibidad sa pananaliksik ang itinakda para sa instituto. Bilang karagdagan sa pagpili ng mga prutas at berry na pananim at patatas, ang buhay ay nangangailangan ng paglikha ng mga bagong mapagkukunan-pag-save, kapaligiran friendly na mga teknolohiya para sa pagpili at paglilinang ng mga pananim na ito, siyentipikong pananaliksik sa hybridization, pati na rin ang produksyon ng mga piling punla ng bagong promising varieties ng horticultural crops at patatas na buto sa malusog, walang virus na batayan gamit ang biotechnology.
Sa buong panahon ng mga aktibidad ng institute, simula sa Ural Zonal Fruit and Berry Station, ang mga breeder ng Chelyabinsk ay lumikha ng higit sa 200 mga uri ng prutas at berry na pananim, 18 na uri ng patatas, binuo na mga teknolohiya para sa industriyal at amateur na paghahardin, mga teknolohiya para sa produksyon. ng patatas na may ani na hanggang 70 t/ha.
Sa paglipas ng mga taon, 110 na uri ang kasama sa rehistro ng estado ng mga tagumpay sa pagpili na naaprubahan para sa paggamit. Ang antas ng gawaing pananaliksik ay napatunayan ng katotohanan na ngayon ang instituto ay may higit sa 100 mga sertipiko ng copyright at mga patent para sa mga varieties at imbensyon.
Sa kauna-unahang pagkakataon sa Southern Urals, ang mga modelo ng masinsinang uri ng prutas, berry crops, at patatas hanggang 2020 ay nilikha, ang mga scheme ng pagpili ay binuo para sa pagiging produktibo, tibay ng taglamig, kasama. paglaban ng mga bulaklak sa mga frost ng tagsibol, kalidad ng produkto, kaligtasan sa sakit. Ang Institute ay may mayaman na genetic fund ng horticultural crops, na may bilang na 64 thousand hybrid plants, incl. 39 - mga pananim ng prutas, 25 libong mga punla ng mga pananim na berry. Ang dami ng hybrid crosses ay umaabot sa 45 libong bulaklak.
Ang siyentipikong pananaliksik sa pagpili at teknolohiyang pang-agrikultura ng mga hortikultural na pananim at patatas ay isinasagawa sa malikhaing pakikipagtulungan sa mga nangungunang mga institusyong pananaliksik at mga istasyon ng eksperimentong sa Russia, malapit at malayo sa ibang bansa.
Ngayon ang instituto ay may hardin ng pag-aanak na may lugar na higit sa 100 ektarya. Narito na ang pangunahing aktibidad na pang-agham ng mga breeder ng South Ural ay puro.
Puno ng mansanas. Sa kauna-unahang pagkakataon sa pagsasanay sa mundo ng hortikultura, ang mga breeder ng instituto, gamit ang isang orihinal na binuo na pamamaraan, ay nakabuo ng mga uri ng natural na dwarf na may taas na puno na 1.5-2.5 m. Kapag pinalaganap sa clonal vegetatively propagated dwarf rootstocks, sila ay nagiging natural na dwarf ( 0.8-1.5 m).
Ang peras ay isang kamangha-manghang pananim sa Urals. Mga prutas bawat taon. Ang mga prutas ay malasa, matamis, angkop para sa pagproseso. Ang paglahok ng mga napiling anyo ng Ussuri pear sa pag-aanak ay naging posible upang lumikha ng mga varieties na nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na tibay ng taglamig at pagiging produktibo, mataas na mga katangian ng lasa ng mga prutas, monogenic na pagtutol sa scab at field resistance sa pear gall mite.
Aprikot at plum. Ang mga lokal na varieties ay pinarami at ang mga piling anyo ay nakilala, na nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng tibay ng taglamig ng mga putot ng prutas at mataas na kalidad na mga prutas.
Cherry. Ang data ng eksperimento ay naipon upang lumikha ng mga genotype na lumalaban sa coccomycosis. Ang paghihiwalay ng mga donor na may gene para sa mono-resistance sa coccomycosis at pagkilala sa mga anyo ng steppe cherry na may field resistance sa coccomycosis ay nagpapatuloy. Para sa layuning ito at upang mapunan ang koleksyon, ang mga ekspedisyon ay isinagawa upang suriin ang mga ligaw na halaman ng cherry sa teritoryo ng mga rehiyon ng Bashkiria, Chelyabinsk at Kurgan. Pinili ang mga anyo ng steppe at forest cherries na lumalaban sa coccomycosis, malalaking prutas, at may magandang lasa ng prutas.
Mga pananim ng berry. Isinasagawa ang pananaliksik sa pagpili ng mga bagong varieties na lumalaban sa masamang mga kadahilanan sa kapaligiran, lubos na matibay sa taglamig, na may mas mataas na pagtutol ng mga bulaklak sa mga hamog na nagyelo sa tagsibol, lubos na produktibo, at may mahusay na kalidad ng prutas. Ang mga modelo ng pinakamainam na iba't ibang mga pananim ng berry ay naipon, na isinasaalang-alang ang mga teknolohikal na kinakailangan ng pag-aanak para sa 2020-2025. Ang mga teknolohiya para sa paglilinang ng mga rose hips, gooseberries, honeysuckle, currant, at mga teknolohiya para sa pagpapalaganap ng mga currant sa mga film greenhouse ay binuo.
Ibalik ang dating kaluwalhatian
Ang mga reporma na isinagawa sa sektor ng agrikultura ng Russia mula noong unang bahagi ng 90s ay naging mapanira para sa hortikultura. Bilang isang sangay ng pambansang ekonomiya, halos hindi na ito umiral. Tanging sa rehiyon ng Chelyabinsk ang bahagi ng pang-industriyang paghahardin ay nabawasan mula 65% hanggang 1%. Halos wala nang natitira pang mga pagtatanim na namumunga, ang mga pang-eksperimentong produksyon ng mga nursery ng prutas ay halos huminto sa kanilang mga aktibidad, at ang kanilang mga produkto ay nakakatugon sa pangangailangan sa merkado sa pamamagitan lamang ng 12-15%.
Walang naka-target na programa para sa pagpapaunlad ng industriyal na paghahalaman sa rehiyon, batay sa maaasahang mga materyales mula sa imbentaryo ng mga pagtatanim at mga bagong pag-unlad ng mga institusyong pang-agham sa mga nakaraang taon.
Hindi ito kasalanan ng agham. Ang mga siyentipiko mula sa South Ural Research Institute of Horticulture and Potato Growing ay may higit sa isang beses na iminungkahi na bumuo ng siyentipikong batayan para sa muling pagkabuhay ng industriya. Gayunpaman, ang estado ng macroeconomy at bureaucratic conservatism ay hindi nagbibigay ng pagkakataon na sumulong. Ang pag-asa na ang sama-samang amateur na paghahardin (ibig sabihin, ang pribadong sektor) ay makakabawi sa mga pagkalugi ng industriyal na paghahardin ay hindi makatwiran. Oo, at hindi niya maaaring bigyang-katwiran ang kanyang sarili. Sa kabila ng katotohanan na ang UUNIIPOK taun-taon ay gumagawa ng higit sa 60 libong mga seedlings ng prutas at berry crops para sa populasyon, ang pribadong sektor ay naghihirap mula sa kakulangan ng planting material, lalo na ang mga bagong varieties, ang pangangailangan para sa kung saan ay natutugunan ng 47-50%. Ang mga maliliit na producer ng mga seedlings - mga pribadong mangangalakal - ay sinusubukang punan ang angkop na lugar na ito. Ngunit ang kalidad ng kanilang materyal na pagtatanim ay madalas na hindi tumatayo sa pagpuna sa lahat ng aspeto.
Makatotohanan ba na buhayin ang paghahalaman ng komunidad sa mga bagong kalagayang pang-ekonomiya?
Medyo, sabi ng mga siyentipiko at breeder ng South Ural. Ngunit para dito, sa antas ng estado at rehiyon, sa kanilang opinyon, kinakailangan upang malutas ang mga pinaka-pagpindot na mga isyu:
Mula sa mga lugar sa ilalim ng mga hardin mula sa simula ng paghahanda ng teritoryo hanggang sa magsimulang magbunga ang mga pagtatanim, kanselahin ang buwis sa lupa
Maglaan ng mga pamumuhunan sa kapital para sa pagtatanim ng mga pangmatagalang pagtatanim sa isang batayan na mababayaran
Sa mga pang-industriya na negosyo sa rehiyon, ayusin ang paggawa ng mga espesyal na kagamitan para sa paghahardin
Ang mga batas ay kailangan upang maprotektahan ang mga domestic producer sa kanilang sariling merkado
Hikayatin ang mga maliliit na negosyo na ayusin ang pagproseso ng mga produkto ng hortikultural
Sa sistema ng edukasyong bokasyonal kinakailangan na ayusin ang pagsasanay para sa paghahalaman
Ang pag-iisa ng potensyal na pang-agham ng mga siyentipikong pang-agrikultura ng Ural ay napakahalaga din. Para sa mga layuning ito, kinakailangan na lumikha ng Ural Scientific and Methodological Center na may lokasyon nito sa Chelyabinsk. Napakalaki ng benepisyo ng naturang unyon. Ang patunay nito ay ang potato coordinating council, na nilikha noong Abril 2000 sa inisyatiba ng State Scientific Institution YuUNIPOK sa isang boluntaryong batayan. Sa loob ng 8 taon ng magkasanib na trabaho, ang mga instituto ng pagtatanim ng patatas ay nagsagawa ng isang malakas na pagpapakilos ng gene pool, pinalawak na mga koleksyon, napagkasunduan sa mga kumbinasyon ng pagtawid, at regular na palitan ng impormasyon, pinagmulan at materyal ng pag-aanak. Ang pagsasagawa ng coordinating council ay nagpakita na ang anyo ng trabahong ito ay lubhang mabisa, mabubuhay at samakatuwid ay nararapat sa pagpapaunlad at pagpapabuti.
Nagsimula na rin ang trabaho upang pag-isahin ang mga institusyong hortikultural. Ang isang multilateral na kasunduan ay nilagdaan sa pagitan ng anim na pang-agham na institusyon ng Ural at katabing mga rehiyon - State Scientific Institution YuUNIIPOK, BashNIISKH, Udmurt Research Institute of Agriculture, Kostanay Research Institute of Agriculture, Kazakh Research Institute of Agriculture, Karabalyk Experimental Station.
Ang agham pang-agrikultura ngayon ay dumaranas ng mahihirap na panahon, ngunit ito ay buhay at handang mag-ambag sa muling pagkabuhay ng produksyong pang-agrikultura, kabilang ang South Ural na pang-industriyang hortikultura.
HETEROSIS HETEROSIS
(mula sa Greek heteroiosis - pagbabago, pagbabagong-anyo), "hybrid power", ang higit na kagalingan ng mga hybrids sa isang bilang ng mga katangian at katangian sa mga magulang na anyo. Ang katagang "G." iminungkahi ni J. Schell noong 1914. Bilang isang tuntunin, ang G. ay katangian ng mga unang henerasyong hybrid na nakuha sa pamamagitan ng pagtawid sa mga hindi nauugnay na anyo: decomp. linya, lahi (varieties) at maging species. Sa karagdagang mga henerasyon (pagtawid ng mga hybrid sa isa't isa), ang epekto nito ay humina at nawawala. Ang hypothesis ng "overdominance", o monogenic G., ay ipinapalagay na heterozygotes sa pamamagitan ng kahulugan. gene ay higit na mataas sa kanilang mga katangian sa kaukulang homozygotes. Ang isang phenomenon na naglalarawan sa hypothesis na ito ay interallelic complementation. Ang isang bilang ng iba pang mga hypotheses ay batay sa pagpapalagay na ang hybrid ay may mas malaking bilang ng mga nangingibabaw na alleles ng iba't ibang mga gene kumpara sa mga form ng magulang at ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga alleles na ito. Ang mga sintetikong hypotheses ay batay sa parehong intragenic at intergenic na pakikipag-ugnayan. Ang kahalagahan ng heterozygosity bilang batayan ng genetika ay napatunayan din ng katotohanan na sa mga natural na populasyon ang mga indibidwal ay heterozygous para sa isang malaking bilang ng mga gene. Bukod dito, marami ang nananatili sa estadong heterozygous. alleles na, kapag homozygous, ay nagpapakita ng masamang epekto sa mga mahahalagang palatandaan. G. ay mahalaga sa agrikultura. kasanayan (sa mga hayop at halaman sa agrikultura, ang mais ay madalas na humahantong sa pagtaas ng produktibidad at ani: ang paggawa ng simple at dobleng interline hybrids ng mais ay naging posible upang madagdagan ang kabuuang ani ng butil ng 20-30%), ngunit ang paggamit nito ay madalas. hindi sapat na epektibo, dahil Ang problema ng pagsasama-sama ng G. sa isang bilang ng mga henerasyon ay hindi pa nalutas. Ang vegetative propagation ng heterotic forms, polyploidy, atbp. ay isinasaalang-alang bilang mga diskarte sa paglutas ng problemang ito. hindi regular na anyo ng sekswal na pagpaparami (apomixis, parthenogenesis, atbp.).
.(Pinagmulan: "Biological Encyclopedic Dictionary." Editor-in-chief M. S. Gilyarov; Editorial Board: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin at iba pa - 2nd ed., naitama - M.: Sov. Encyclopedia, 1986.)
heterosis(hybrid power, hybrid strength), superiority ng first generation hybrids kaysa parental forms sa viability, yield, fertility at ilang iba pang katangian. Upang makuha ang epekto ng hybrid na kapangyarihan, mahalagang pumili ng mga hindi nauugnay na anyo bilang mga magulang, na kumakatawan sa iba't ibang linya, lahi, kahit na mga species. Sa pagsasagawa, ang pinakamahusay na mga pares ng magulang, na gumagawa ng pinakamahalagang mga hybrid, ay pinili bilang isang resulta ng maraming mga pagtawid, na ginagawang posible upang matukoy ang pinakamatagumpay na pagkakatugma ng iba't ibang mga linya. Kapag ang sunud-sunod na henerasyon ay nag-crossed sa isa't isa, ang heterosis ay humihina at namamatay.
Heterosis ay batay sa isang matalim na pagtaas sa heterozygosity sa unang henerasyon hybrids at superiority heterozygotes para sa ilang mga gene sa mga katumbas homozygous. Kaya, ang kababalaghan ng hybrid power ay kabaligtaran sa resulta ng inbreeding - inbreeding na may masamang kahihinatnan para sa mga supling. Ang genetic na mekanismo ng heterosis (ito ay hindi lubos na nauunawaan) ay nauugnay din sa pagkakaroon sa hybrid, kumpara sa mga magulang, ng isang mas malaking bilang ng mga nangingibabaw na gene na nakikipag-ugnayan sa isa't isa sa isang kanais-nais na direksyon.
Ang heterosis ay malawakang ginagamit sa pagsasanay sa agrikultura upang mapataas ang produktibidad ng agrikultura. mga pananim at produktibidad sa agrikultura hayop. Noong 1930s Ang mga breeder ng US ay kapansin-pansing tumaas ang ani ng mais sa pamamagitan ng paggamit ng mga hybrid na buto. Isa sa mga mahahalagang gawain pagpili– maghanap ng mga paraan para “pagsama-samahin” ang heterosis, i.e. pagpapanatili nito sa mga henerasyon.
.(Pinagmulan: "Biology. Modern illustrated encyclopedia." Punong editor A. P. Gorkin; M.: Rosman, 2006.)
Mga kasingkahulugan:
Tingnan kung ano ang "HETEROSIS" sa ibang mga diksyunaryo:
Ang pagbilis ng paglaki, pagtaas ng laki, pagtaas ng sigla at pagkamayabong ng mga unang henerasyong hybrid kumpara sa mga magulang na anyo ng mga halaman o hayop. Karaniwan, ang heterosis ay bumababa sa ikalawa at kasunod na mga henerasyon. Laganap ang heterosis... ... Diksyunaryo sa pananalapi
Ang Heterosis (isinalin mula sa Griyego bilang pagbabago, pagbabagong-anyo) ay isang pagtaas sa posibilidad na mabuhay ng mga hybrid dahil sa pagmamana ng isang tiyak na hanay ng mga alleles ng iba't ibang mga gene mula sa kanilang hindi magkatulad na mga magulang. Ang phenomenon na ito ay kabaligtaran ng inbred... Wikipedia
- (mula sa Greek heteroiosis pagbabago, pagbabagong-anyo), ang pag-aari ng unang-generation hybrids upang malampasan ang pinakamahusay na ng mga magulang form sa sigla, pagkamayabong at iba pang mga katangian. Sa ikalawa at kasunod na mga henerasyon, ang heterosis ay karaniwang nawawala.... ... Makabagong encyclopedia
