24-08-2011, 23:48

VI. Переднеазиатский центр. Это обширная территория, включающая Малую Азию и Аравийский полуостров, Иран, а в нашей стране - все Закавказье и горную часть Туркменской ССР.
По разнообразию видов и экотипов пшеницы Переднеазиатский центр выделяется среди всех других. Здесь сосредоточено исключительное богатство видов культурной пшеницы. Особенно в этом отношении выделяется Армянская ССР. В Закавказье обнаружено 18 видов пшеницы из 23 имеющихся на земном шаре, в том числе 8 нигде более не встречающихся. Почти весь видовой потенциал рода Triticum L. сосредоточен в этом районе Переднеазиатского центра. (Шведский генетик Д. Мак-Кей предложил новую классификацию пшеницы. В результате генетического анализа он установил, что род пшеницы состоит всего из 5 видов вместо 23, как было принято считать до сих пор. Но и в этом случае четыре вида данного рода происходят из Закавказья.) Здесь и в настоящее время продолжаются формообразовательные процессы и в популяциях возникают новые формы, представляющие интерес для селекции. В местной закавказской популяции Зандури обнаружены три из пяти видов пшеницы по классификации Мак-Кея. Из 650 известных разновидностей пшеницы более 200 открыто в Армении, а также найдено много диких однозернянок и двузернянок. Широко формообразование шло в этом районе у пшеницы твердой и персидской. Здесь П. М. Жуковский обнаружил очень ценный вид - пшеницу Тимофеева (Triticum timopheevii Zhuk.), обладающий комплексной устойчивостью к болезням и вредителям. Устойчивость к ржавчине передана многим мексиканским сортам от этого вида. Исследованиями последних лет установлено, что он является важным источником ЦМС.
Малая Азия и Закавказье - основная родина ржи. Эта культура представлена здесь огромным числом форм, не встречающихся в Европе. Экспедиции ВИР обнаружили черноколосые, красноколосые, безлигульные, исключительно засухоустойчивые, а также самофертильные формы, несколько видов дикой ржи, не встречающихся ни в одном другом районе земного шара. Здесь найдены естественные полиплоидные формы пшеницы и разных видов дикой растительности. Отсюда происходят люцерна синяя, люпин, эспарцет, вика. В этом центре сосредоточено все разнообразие видов дыни. Все европейские виды плодовых культур и винограда происходят из Переднеазиатского центра формообразования.
VII. Средиземноморский центр. Здесь сосредоточены некоторые подвиды пшеницы твердой, полба, овес песчаный, вика, свекла. Данный район является вторичным центром происхождения пшеницы и зерновых бобовых. В этом центре особенно сильно сказались влияние более высокой земледельческой культуры и улучшение растений человеком. Средиземноморские формы ячменя, бобов, нута, гороха, чечевицы имеют значительно более крупное зерно, чем формы указанных культур из Средней Азии, где находится первичный центр их происхождения.
VIII. Африканский центр. Территориально очень крупный. В него в качестве автономного входит Абиссинский генцентр. Здесь сосредоточено много своеобразных ботанических форм пшеницы. Особенным богатством форм отличается пшеница твердая. В этом центре был найден овес абиссинский - эндемичный тетраплоидный вид (2л = 28). Эфиопия (в прошлом Абиссиния) - центр происхождения культурного ячменя, представленного необычно большим разнообразием форм. Здесь обнаружено больше разновидностей ячменя, чем во всех других странах мира, вместе взятых, из них 16 разновидностей раньше не были известны и больше нигде не встречаются, найдены формы ячменя с желтым, зеленым, черным и фиолетовым зерном. Формы ячменя, происходящие из Эфиопии, служат источником устойчивости к опасной вирусной болезни данной культуры - желтой карликовости. Среди форм ячменя этой страны шведские ученые Хагберг и Карлссон в 1968 г. выделили из мировой коллекции ячменя США линию CI 3947 с высоким содержанием белка (до 19 %) и повышенным содержанием в нем лизина (более 4 %), а также других незаменимых аминокислот. Эта линия, получившая название Хайпроли, стала основным источником при создании высоколизиновых сортов ячменя. Многие формы ячменя из Эфиопии характеризуются доминантными признаками, что указывает, по теории Н. И. Вавилова, на первичное происхождение их в указанном генцентре.
В данном районе находится автономный центр происхождения своеобразных форм льна, используемых исключительно на семена, из которых изготовляют муку. В отличие от европейских прядильных и масличных форм лен из Абиссинского генцентра - хлебное растение. Эфиопия - один из центров происхождения многих бобовых культур - гороха, нута, чечевицы, чины, люпина.
Все виды рода сорго ведут свое начало из Африки. Здесь находится первичный генцентр этой культуры. Отсюда происходят несколько видов африканского хлопчатника, африканский рис, арбуз, финиковая пальма. Это первичный генцентр клещевины и южноафриканской ржи и вторичный центр происхождения арахиса.
IX. Европейско-Сибирский центр. Здесь первичный и вторичный центр происхождения сахарной свеклы, первичный ген- центр клевера лугового, некоторых видов и подвидов люцерны, амурского винограда, дикой яблони, дикой груши. В северо-западной части России исторически сложился первичный генцентр льна-долгунца. В СССР на Кубани сформировался вторичный, уникальный по селекционному потенциалу генцентр подсолнечника. Грызовой подсолнечник русской народной селекцией был превращен в масличный, а затем в результате работ ВНИИМК - в высокомасличный, т. е. фактически в новую по производственной ценности культуру.
X. Среднеамериканский центр (Мексика, Гватемала, Коста-Рика, Гондурас, Панама). Это основной центр происхождения кукурузы и ближайших к ней диких видов - теосинте и трипсакум. Отсюда кукуруза распространилась по всему миру. В диком состоянии она существовала здесь более 70 тыс. лет назад. Американские виды фасоли и тыквы, дикие клубненосные виды картофеля (они прошли большой путь развития от диплоидных до гексаплоидных видов) сформировались в этом центре. Здесь родина какао. Происходящий отсюда американский хлопчатник-упланд стал основой мирового хлопководства.
XI. Южноамериканский (Андийский) центр. На формообразовательные процессы культурных растений в этом очаге оказала огромное влияние гигантская горная система Кордильер и Анд, где возникло много эндемичных видов. В данном районе земного шара был введен в культуру картофель. Отсюда произошел хлопчатник египетский (Ооззуршт ЬагЬайепзе Ь.): из южной Америки несколько столетий назад он попал в Египет и стал потом называться египетским, таким образом, это вторая родина и вторичный генцентр происхождения хлопчатника. Подсолнечник имеет два подрода - южноамериканский и североамериканский, каждый из которых представлен большим числом травянистых и кустарниковых видов. В Перу находится первичный генцентр 17 кустарниковых видов южноамериканской группы подсолнечника.
XII. Североамериканский центр. Это первичный генцентр происхождения около 50 травянистых видов подсолнечника, нескольких диких видов картофеля и табака, более 40 видов дикого люпина, одного дикого вида хлопчатника. В Северной Америке находится также первичный генцентр эндемичных видов винограда.

Успех селекционной работы во многом зависит от качества исходного материала, главным образом от его генетического разнообразия. Чем разнообразнее исходный материал для селекции, тем больше возможностей он предоставляет для гибридизации и отбора. Селекционеры, пользуясь биологическим, генетическим и экологическим разнообразием растительного мира, создали огромное количество различных сортов культурных растений.

Современные культурные растения выращивают одновременно в разных странах, на разных континентах. Однако каждое из этих растений имеет свою историческую родину - центр происхождения . Именно там находились или находятся и поныне дикорастущие предки культурного растения, там сформировались его генотип и фенотип .

Учение о центрах происхождения культурных растений создано выдающимся русским ученым Н.И. Вавиловым .

Н.И. Вавилов вначале выделил 8 центров происхождения культурных растений с рядом подцентров, но в более поздних работах укрупнил их в 7 основных первичных центров (см. табл. 4 и рис. 42).

Название центра и количество возникших здесь культурных видов (% от 1000 - общего числа изученных)	Культурные растения, возникшие в этом центре от древних культур
1. Южноазиатский тропический (около 50%)	Сахарный тростник, огурец, баклажан, цитрусовые, шелковица, манго, банан, кокосовая пальма, черный перец
2. Восточноазиатский (20%)	Соя, просо, овес, гречиха, чумиза, редька, персик, чай, актинидия
3. Юго-Западноазиатский (14%)	Пшеница, рожь, горох, чечевица, лен, конопля, дыня, яблоня, груша, слива, абрикос, вишня, виноград, миндаль, гранат, инжир, лук, чеснок, морковь, репа, свекла
4. Средиземноморский (11%)	Пшеница, овес, рожь, капуста, сахарная свекла, укроп, петрушка, маслина, лавр, малина, дуб, пробковый, клевер, вика
5. Абиссинский	Сорго, твердая пшеница, рожь, ячмень, кунжут, хлопчатник, клещевина, кофе, финиковая пальма, масличная пальма
6. Центральноамериканский	Кукуруза, фасоль, картофель, тыква, батат, перец, хлопчатник, табак, махорка, сизаль (волокнистая агава), авокадо, какао, орех, пекан
7. Андийский (Южноамериканский)	Картофель, кукуруза, ячмень, амарант, арахис, томат, тыква, ананас, папайя, маниок, гевея, хинное дерево, фейхоа, кока, бразильский орех (бертоллеция)

Рис. 42. Основные географические центры происхождения культурных растений: I — Южноазиатский тропический; II — Восточноазиатский; III — Юго-Западноазиатский; IV — Средиземноморский; V — Абиссинский; VI — Центральноамериканский; VII — Андийский (Южноамериканский)

Большинство центров совпадают с древними очагами земледелия, причем это преимущественно горные, а не равнинные районы. Ученый выделил первичные и вторичные центры происхождения культурных растений. Первичные центры - это родина культурных растений и их диких предков. Вторичные центры - это районы возникновения новых форм уже не от диких предков, а от предшествующих культурных форм, сосредоточенных в одном географическом месте, нередко далеком от первичного центра.

Не все культурные растения возделываются в местах своего происхождения. Миграции народов, мореплавание, торговля, экономические и природные факторы во все времена способствовали многочисленному перемещению растений в другие районы Земли.

В иных местообитаниях растения изменялись и давали начало новым формам культурных растений. Их разнообразие объясняется мутациями и рекомбинациями, появляющимися в связи с произрастанием растений в новых условиях.

Исследование происхождения культурных растений привело Н.И. Вавилова к выводу, что центры формообразования важнейших растительных культур в значительной мере связаны с очагами человеческой культуры и с центрами разнообразия домашних животных. Многочисленные зоологические исследования подтвердили этот вывод.

Учение о происхождении и эволюции культурных растений считается одним из существенных разделов селекции. Н.И. Вавилов писал, что вся селекционная работа, начиная с исходного материала, установления основных областей происхождения видов и кончая созданием новых сортов, является, по существу, новым этапом в эволюции растений, а саму селекцию можно рассматривать как эволюцию, направляемую волей человека.

Первые обстоятельные исследования, посвященные истории и географии культурных растений, были проведены швейцарским ботаником А. де Кандолем. Их высоко оценил Ч. Дарвин и использовал при обосновании эволюционной теории.

Среди исследований по культурным растениям, появившихся после трудов де Кандоля и Дарвина, особенно большое значение имеют работы советского ученого Н. И. Вавилова. Им создана теория о происхождении культурных растений. Он выделил восœемь базовых очагов (центров) видового разнообразия и происхождения культурных растений. Из них четыре базовых центра сосредоточены в Азии.

Китайский центр — родина мягкой пшеницы, многорядного ячменя, проса, сорго, чумизы, отдельных видов фасоли, сахарного тростника, риса, чая, апельсина и др.

Индомалайский центр, откуда произошли рис, сахарный тростник, нут, кунжут, кенаф, индийская конопля, джут, отдельные виды фасоли, хлопчатника, многие овощные, лекарственные, эфирномасличные и другие растения.

Среднеазиатский центр — родина многих форм пшеницы, важнейших видов зерновых бобовых (горох, чечевица, чина, бобы), горчицы, кориандра, масличного льна, дыни, лука, моркови, чеснока и др.

Переднеазиатский центр — родина ржи. Здесь выявлено большое разнообразие видов пшеницы (18 из 22 видов, имеющихся на земном шаре). Отсюда происходят люцерна посœевная, люпин, эспарцет, вика, европейские виды плодовых культур и винограда, а также формы двурядного ячменя.

На Африканском континœенте и в Средиземноморье Н.И. Вавилов выделил два центра происхождения культурных растений.

Средиземноморский центр, из которого произошли твердая и ветвистая пшеница, многорядный ячмень, лен, свекла, маслина, вика.

Африканский центр — родина сорго, хлопчатника, клещевины, кофе, арбуза, финиковой и масличной пальмы, вигны, голубиного гороха. Из автономно входящего в него Абиссинского (Эфиопского) центра происходят многие формы пшеницы, ячменя, льна, гороха, нута͵ чечевицы, чины, люпина, отдельные виды овса и хлебное растение — тефф.

Два центра выделœены на Американском континœенте.

Центральноамериканский центр, откуда происходят кукуруза, табак, хлопчатник обыкновенный, батат, сизаль, какао, а также фасоль, тыква.

Южноамериканский центр — родина картофеля, арахиса, длинноволокнистого хлопчатника, томата͵ ананаса, подсолнечника и других растений.

Более 80% культурных растений имеют первичные центры в Восточном полушарии и менее 20% их приходится на страны Америки. Почти половина всœех видов культурных растений происходит из Китая, Индии. Довольно большое их число сформировалось также в Средиземноморье и Передней Азии.

Огромную важность в растениеводстве и селœекции имеет использование растительных форм инорайонного происхождения, что связано с интродукцией (привлечение видов и сортов растений в новые для них районы обитания).

Успех интродукции зависит от правильного выбора исходного материала и связан с длительным, всœесторонним его изучением, отбором лучших по хозяйственным качествам форм и применением оптимальной агротехники.

Опыт изучения географии возделываемых растений датируется началом прошлого века.

Тунберг и Робзам (1813), Мейен (1836) виды сельскохозяйственных растений впервые рассматривали как самостоятельный и полноценный объект ботанико-географических исследований. Научные же основы исторической географии возделываемых растений изложены в двух работах А. Декандоля: "Ботанико-географические рассуждения" (1855), "Происхождение культурных растений" (1883).

К сожалению, ни в Западной Европе, ни в Америке работы А.

Декандоля не нашли развития. Лишь спустя почти 50 лет в трудах нашего замечательного ученого Н. Вавилова и его соратников было показано, что возможности человека в распространении сельскохозяйственных растений небеспредельны, что возделываемые растения, как и дикорастущие, ограничены в продвижении, т.

е. имеют вполне определенные ареалы.

Одна из величайших заслуг Н. Вавилова и его школы состоит в разработке и последовательном применении дифференциально-диагностического метода (1926).

Суть названного оригинального метода, апробированного на разнообразном материале, состоит в следующем:

• определение в рамках изучаемого вида самостоятельных (наследственно стойких) внутривидовых систематических единиц;
• установление внутривидового ранга указанных единиц (подвид, разновидность, форма) и тех стабильных морфологических признаков, передаваемых по наследству, на основе которых безошибочно различают изучаемые внутривидовые систематические единицы;
• определение современных ареалов данных единиц, а также по возможности их ареала в прошлом; на этой основе устанавливается динамика ареала вида (разновидности) под влиянием возделывания;
• установление центров сосредоточения разнообразия внутривидовых систематических единиц: подвидов, разновидностей, форм;
• установление центров скопления эндемичных внутривидовых таксонов;
• установление центров многообразия спонтанных (диких) видов, наиболее родственно близких к изучаемому возделываемому.

Использование дифференциально-диагностического метода позволило Н.

Вавилову определить первичные и вторичные центры происхождения культурных растений. В первичных центрах сосредоточено разнообразие наиболее древних и примитивных форм, во вторичных — молодых, еще не имеющих четких и устойчивых морфологических отличий и эколого-географической локализации.

Так, первичный генетический центр арахиса подземного (Arachis hypogaea) сосредоточен на территории Аргентины и Боливии, один из вторичных — в Африке (рис. 5), где наблюдается большое разнообразие форм и разновидностей вида. Так, в Сенегале их зарегистрировано 536, в Конго — 200. При помощи специальных методов цитогенетического анализа достоверно установлено, что в южноамериканском генетическом центре сконцентрированы разновидности и формы, явно более древние, чем африканские.

Н. Вавилов (1927) выявил у разновидностей первичных центров преобладание доминантных признаков, у вторичных — рецессивных.

В итоге многолетних исследований ученый установил следующие восемь самостоятельных центров происхождения культурных растений:

• китайский, или восточноазиатский (горы Центрального и Западного Китая с прилегающими к ним низменными районами), — родина сои (Glycine), трех видов проса (Panlcum), гречихи (Fagopyrum) , голозерных и безостых ячменей (Hordewn), некоторых луков (Allium), баклажана (Solanum melongena), нескольких видов груши (Pyrus), яблони (Malus), сливы (Prunus), хурмы (Diospirus), опийного мака (Papaver somntferum);
• индийский, или южноазиатский (Индостан, Индокитай, Малайский архипелаг, Филиппинские о-ва), — родина риса (Orisa sativd), сахарного тростника, зерновых бобовых (нут — — Cicer arietinum, маш — Phaseolus aurensis), цитрусовых (лимон — Citrus limon, некоторые виды апельсина — С.

sinensis и мандарина — С. unschid) , многих тропических плодовых (манго — Mangifera indica, банан — Musa и др");

Рис. 5. География возделывания арахиса подземного (Arachis hypogaea): 1 — первичный ареал; 2 — районы возделывания культурных сортов

• среднеазиатский (Северо-Западная Индия, Афганистан, Таджикистан, Узбекистан, Западный Тянь-Шань) — центр происхождения пшеницы — Triticum (карликовые и круглозерные), зерновых бобовых (горох — Pisum sativum, чечевица — Lens esculenta, конские бобы — Faba vulgaris) ;
• переднеазиатский, или западноазиатский (Западная Азия, включая внутреннюю Малую Азию, все Закавказье, Иран и горная часть Туркменистана), — родина девяти видов пшеницы (однозернянка, двузернянка, безостые мягкие), ржи (Secale), винограда (Vitis), черешни (Cerasus aviuni), алычи (Prunus devaricutd), граната (Punica granatum), айвы (Cydonia oblonga), инжира (Ficiis carica), миндаля (Amygdalus) , грецкого ореха (Juglans regia), дыни (Melo sativa), важнейших кормовых трав (люцерна — Medicago, некоторые виды эспарцета — Onobrychis, вика — Vicia и др.);
• средиземноморский — центр происхождения маслины, большого числа овощных (свекла — Beta vulgaris, капуста огородная — Brassica oleracea, петрушка — Petroselinum, репа — Brassica rapa, лук репчатый — Аurum сера и лук-порей — А.

  роrrum) и кормовых культур;

• абиссинский — родина твердой пшеницы (Triticum durum), ячменя, кофейного дерева;
• центральноамериканский, включая Антильские острова — родина кукурузы (Zea mays) , .

  некоторых видов фасоли (Phaseolus), тыквы (Cucurbita) и перца (Capsicum), какао (Theobroma) , длинноволокнистого хлопчатника (Gossypium peruvianum) ;

• южноамериканский — родина картофеля — Solanum tuberosum, табака — Nicotiana (перуано-эквадоро-боливийский очаг), арахиса подземного — Arachis hypogaea, ананаса — Ananas comosum, маниок (чилоанский очаг), подсолнечника — Helianthus annuus (бразильско-парагвайский очаг).

Контрольные вопросы: 1. Что такое флора и растительность той или иной территории, чем они отличаются друг от друга? 2. Что такое ареал? Какие установлены основные типы ареалов? 3. Какие растения называют космополитами" эндемиками, реликтами?

Что такое палео- и неоэндемизм? В каких условиях формируются флоры, богатые эндемиками? 4. Какие виды называют автохтонными? Аллохтонными? Что такое викаризм? 5. К какому флористическому царству принадлежит территория России? Каково флористическое богатство отдельных регионов земного шара? 6. Какие восемь самостоятельных центров происхождения культурных растений установил Н.

Вавилов? Откуда ведут свое происхождение важнейшие сельскохозяйственные растения, возделываемые в России и других государствах СНГ?

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Учение Н.И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений

Учение об исходном материале является основой современной селекции. Исходный материал служит источником наследственной изменчивости – основы для искусственного отбора.

Н.И. Вавилов установил, что на Земле существуют районы с особенно высоким уровнем генетического разнообразия культурных растений, и выделил основные центры происхождения культурных растений (первоначально Н.И.

Вавилов выделил 8 центров, но затем сократил их число до 7).

Для каждого центра установлены характерные для него важнейшие сельскохозяйственные культуры.

1. Тропический центр – включает территории тропической Индии, Индокитая, Южного Китая и островов Юго-Восточной Азии. Не менее одной четверти населения земного шара до сих пор живет в тропической Азии. В прошлом относительная населенность этой территории была еще более значительной.

Из этого центра ведет начало около одной трети возделываемых в настоящее время растений. Это родина таких растений, как рис, сахарный тростник, чай, лимон, апельсин, банан, баклажан, а также большого количества тропических плодовых и овощных культур.

2. Восточноазиатский центр – включает умеренные и субтропические части Центрального и Восточного Китая, Корею, Японию и большую часть о. Тайвань. На этой территории живет примерно также около одной четверти населения Земли.

Около 20% всей мировой культурной флоры ведет начало из Восточной Азии. Это родина таких растений, как соя, просо, хурма, многих других овощных и плодовых культур.

3. Юго-западноазиатский центр – включает территории внутренней нагорной Малой Азии (Анатолии), Ирана, Афганистана, Средней Азии и Северо-Западной Индии. Сюда же примыкает Кавказ, культурная флора которого, как показали исследования, генетически связана с Передней Азией. Родина мягких пшениц, ржи, овса, ячменя, гороха, дыни.

Этот центр может быть подразделен на следующие очаги:

а) Кавказский со множеством оригинальных видов пшеницы, ржи и плодовых.

По пшенице и ржи, как выяснено сравнительными исследованиями, это наиболее важный мировой очаг их видового происхождения;

б) Переднеазиатский, включающий Малую Азию, Внутреннюю Сирию и Палестину, Трансиорданию, Иран, Северный Афганистан и Среднюю Азию вместе с Китайским Туркестаном;

в) Северо-западноиндийский, включающий помимо Пенджаба и примыкающих провинций Северной Индии и Кашмира также Белуджистан и Южный Афганистан.

Около 15% всей мировой культурной флоры ведет начало с этой территории.

В исключительном видовом разнообразии здесь сосредоточены дикие родичи пшеницы, ржи и различных европейских плодовых. До сих пор здесь можно проследить для многих видов непрерывный ряд от культурных до диких форм, т. е. установить сохранившиеся связи диких форм с культурными.

Средиземноморский центр – включает страны, расположенные по берегам Средиземного моря. Этот замечательный географический центр, характеризующийся в прошлом величайшими древнейшими цивилизациями, дал начало приблизительно около 10% видов культурных растений. Среди них такие, как твердые пшеницы, капуста, свекла, морковь, лен, виноград, маслина, множество других овощных и кормовых культур.

Абиссинский центр. Общее число видов культурных растений, связанных по своему происхождению с Абиссинией, не превышает 4% мировой культурной флоры. Абиссиния характеризуется рядом эндемичных видов и даже родов культурных растений.

Среди них такие, как кофейное дерево, арбуз, хлебный злак тэфф (Eragrostis abyssinica), своеобразное масличное растение нуг (Guizolia ahyssinica), особый вид банана.

В пределах Нового Света установлена порази-тельно строгая локализация двух центров видо-образования главнейших культурных растений.

Центральноамериканский центр, охватывающий обширную территорию Северной Америки, включая Южную Мексику. В этом центре можно выделить три очага:

а) Горный южномексиканский,

б) Центральноамериканский,

в) Вест-Индский островной.

Из Центральноамериканского центра ведет начало около 8% различных возделываемых рас-тений, таких, как кукуруза, подсолнечник, американские длинноволокнистые хлопчатники, какао (шоколадное дерево), ряд видов фасоли, тыквенных, многих плодовых (гвайява, аноны и авокадо).

Андийский центр, в пределах Южной Америки, приуроченный к Андийскому хребту. Это родина картофеля, томата. Отсюда ведут начало хинное дерево и кокаиновый куст.

Как видно из перечня географических центров, начальное введение в культуру подавляющего числа возделываемых растений связано не только с флористическими областями, отличающимися богатой флорой, но и с древнейшими цивилизациями.

Лишь сравнительно немногие растения введены в прошлом в культуру из дикой флоры вне перечисленных основных географических центров. Семь указанных географических центров соответствуют древнейшим земледельческим культурам. Южноазиатский тропический центр связан с высокой древнеиндийской и индокитайской культурой.

Новейшие раскопки показали глубокую древность этой культуры, синхронной передне-азиатской. Восточноазиатский центр связан с древней китайской культурой, а Юго-западно-азиатский – с древней культурой Ирана, Малой Азии, Сирии, Палестины и Ассиро-Вавилонии. Средиземноморье за много тысячелетий до нашей эры сосредоточило этрусскую, эллинскую и египетскую культуры. Своеобразная абиссинская культура имеет глубокие корни, вероятно совпадающие по времени с древней египетской культурой.

В пределах Нового Света Центрально-американский центр связан с великой культурой майя, достигшей до Колумба огромных успехов в науке и искусстве.

Андийский центр в Южной Америке сочетается в развитии с замечательной доинкской и инкской цивилизациями.

Н.И. Вавилов выделил группу вторичных культур, которые произошли от сорняков: рожь, овес и др. Н.И. Вавилов установил, что «важным моментом при оценке материала для селекции является наличие в нем разнообразия наследственных форм». Н.И. Вавилов различал следующие группы исходных сортов: местные сорта, иноземные и инорайонные сорта.

При разработке теории интродукции (внедрения) инорайонных и иноземных сортов «необходимо отличать первичные очаги формообразования от вторичных».

Например, в Испании обнаружено «исключительно большое число разновидностей и видов пшениц», однако это объясняется «привлечением сюда многих видов из разных очагов». Н.И. Вавилов придавал большое значение новым гибридным формам. Разнообразие генов и генотипов в исходном материале Н.И. Вавилов назвал генетическим потенциалом исходного материала.

Предыдущая73747576777879808182838485868788Следующая

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

около 6 тыс.

Центры происхождения культурных растений

Центры происхождения культурных растений, географические центры генетического разнообрази культурных растений. Учение о Ц. п. к. р. возникло в связи с потребностью в исходном материале для селекции и улучшения сортов культурных растений. В основу его легла идея Ч. Дарвина («Происхождение видов», гл. 12, 1859) о существовании географических центров происхождения биологических видов.

Однако эти области были приурочены к целым континентам или к др. также достаточно обширным территориям. В течение полувека после выхода книги Декандоля познания в области происхождени культурных растений значительно расширились; вышли монографии, посвященные культурным растениям различных стран, а также отдельным растениям. Наиболее планомерно эту проблему разрабатывал в 1926-39 Н. И. Вавилов, стремившийся поставить генетику и селекцию на службу народного хозяйства СССР.

На основании материалов о мировых растительных ресурсах (коллекци составляла около 250 000 образцов), собранных большим коллективом советских ботаников (в т. ч. и им самим) в многочисленных экспедициях, он выделял 7 основных географических Ц. п. к. р. (см. карту ).

1.

Южноазиатский тропический центр (около 33% от общего числа видов культурных растений). Родина риса, сахарного тростника, множества тропических и овощных культур. 2.

Восточноазиатский центр (20% культурных растений). Родина сои, различных видов проса, овощных и плодовых культур. 3. Юго-Западноазиатский центр (4% культурных растений). Важнейшая область происхождения видов возделываемых в Европе культур - хлебных злаков, бобовых, плодовых культур и винограда. 4. Средиземноморский центр (примерно 11% видов культурных растений). Родина маслины, рожкового дерева, множества кормовых и овощных культур. 5.

Эфиопский центр (около 4% культурных растений). Характеризуется рядом эндемичных видов и даже родов - хлебный злак тефф, масличное растение нуг, особый вид банана, кофейное дерево и др.

Характерно наличие оригинальных культурных эндемичных видов и подвидов пшеницы и ячменя. 6. Центральноамериканский центр. Отсюда берут начало около 90 пищевых, технических и лекарств. видов растений, в том числе кукуруза, длинноволокнистые виды хлопчатника, ряд видов фасоли, тыквы, какао, многие виды плодовых. 7.

Андийский центр. Родина многих видов клубненосных растений. Прежде всего культурных видов картофеля, оки, ульюко, анью, а также хинного дерева, кокаинового куста и др.

Некоторые растения введены в прошлом в культуру и вне этих основных центров, но число таких растений невелико.

Если ранее считалось, что основные очаги древних земледельческих культур - широкие долины Тигра, Евфрата, Ганга, Нила и др. крупных рек, то Вавилов показал, что почти все культурные растения появились в горных районах тропиков, субтропиков и умеренного пояса .

Основные географические центры начального введения в культуру большинства возделываемых растений связаны не только с флористическим богатством, но и с древнейшими цивилизациями .

Южно-азиатский тропический центр связан с высокой древнеиндийской и индокитайской культурами; Средне-азиатский - с этрусской , эллинской и египетской культурами, насчитывающими около 6 тыс. лет , и т.п. Таким образом, решающую роль в использовании дикой флоры сыграли качественный состав флоры, наличие развитой земледельческой культуры и соответственно больших населённых массивов.

Многочисленные раскопки археологов в 60-70-е гг.

подтвердили теоретические представления Вавилова о центрах и очагах происхождения культурных растений. Многие исследователи, в том числе сов. ботаники П. М. Жуковский, Е. Н. Синская, А. И. Купцов, продолжая работы Вавилова, внесли в эти представления свои коррективы.

Так, тропическую Индию и Индокитай с Индонезией рассматривают как 2 самостоятельных центра, основой Восточно-азиатского центра считают бассейн Хуанхэ, а не Янцзы, куда китайцы как народ-земледелец проникли позднее. Французские исследователи школы О. Швалье установили центр древнего земледелия в Западном Судане.

Лит.: Вавилов Н. И., Центры происхождени культурных растений, Л., 1926; его же, Учение о происхождении культурных растений после Дарвина, Избр.

труды, т. 5, М. - Л., 1965; Синская Е. Н., Историческая география культурной флоры (на заре земледелия), Л., 1969; Жуковский П.

М., Мировой генофонд растений для селекции, Л., 1970; Купцов А. И., Введение в географию культурных растений, М., 1975; Brucher Н., Gibtes Gen-zentren?, «Naturwissenschaf ten», 1969, Jg. 59, Н. 2.

Д. В. Тер-Аванесян.

http://cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/120/673.htm

Таблица 4

Центры многообразия и происхождения культурных растений

Успех селœекционной работы во многом зависит от качества исходного материала, главным образом от его генетического разнообразия. Чем разнообразнее исходный материал для селœекции, тем больше возможностей он предоставляет для гибридизации и отбора.

Селœекционеры, пользуясь биологическим, генетическим и экологическим разнообразием растительного мира, создали огромное количество различных сортов культурных растений.

Современные культурные растения выращивают одновременно в разных странах, на разных континœентах.

При этом каждое из этих растений имеет свою историческую родину – центр происхождения . Именно там находились или находятся и поныне дикорастущие предки культурного растения, там сформировались его генотип и фенотип.

Учение о центрах происхождения культурных растений создано выдающимся русским ученым Н.И.Вавиловым.

Широкомасштабные ботанико–географические исследования, участие в экспедициях, изучение богатейшего коллекционного материала и истории земледелия дали возможность Н.И.Вавилову сделать важные обобщения и выдвинуть идеи, обогатившие теорию селœекции и генетики, разработать теорию о центрах многообразия и происхождения культурных растений.

Ученый установил, в частности, что размеры и продуктивность культурных растений выше, чем родственных им диких видов, но их генофонд менее разнообразен, чем генофонд исходного дикого вида.

Н.И.Вавилов вначале выделил 8 центров происхождения культурных растений с рядом подцентров, но в более поздних работах укрупнил их в 7 базовых первичных центров (см.

табл. 4 и рис. 42).

Название центра и количество возникших здесь культурных видов (% от 1000 – общего числа изученных)	Культурные растения, возникшие в данном центре от древних культур
1. Южноазиатский тропический (около 50%)	Сахарный тростник, огурец, баклажан, цитрусовые, шелковица, манго, банан, кокосовая пальма, черный перец
2. Восточноазиатский (20%)	Соя, просо, овес, гречиха, чумиза, редька, персик, чай, актинидия
3. Юго-Западноазиатский (14%)	Пшеница, рожь, горох, чечевица, лен, конопля, дыня, яблоня, груша, слива, абрикос, вишня, виноград, миндаль, гранат, инжир, лук, чеснок, морковь, репа, свекла
4. Средиземноморский (11%)	Пшеница, овес, рожь, капуста͵ сахарная свекла, укроп, петрушка, маслина, лавр, малина, дуб, пробковый, клевер, вика
5. Абиссинский	Сорго, твердая пшеница, рожь, ячмень, кунжут, хлопчатник, клещевина, кофе, финиковая пальма, масличная пальма
6. Центральноамериканский	Кукуруза, фасоль, картофель, тыква, батат, перец, хлопчатник, табак, махорка, сизаль (волокнистая агава), авокадо, какао, орех, пекан
7. Андийский (Южноамериканский)	Картофель, кукуруза, ячмень, амарант, арахис, томат, тыква, ананас, папайя, маниок, гевея, хинное дерево, фейхоа, кока, бразильский орех (бертоллеция)

Рис.42. Основные географические центры происхождения культурных растений: I - Южноазиатский тропический; II - Восточноазиатский; III - Юго-Западноазиатский; IV - Средиземноморский; V - Абиссинский; VI - Центральноамериканский; VII - Андийский (Южноамериканский)

Большинство центров совпадают с древними очагами земледелия, причем это преимущественно горные, а не равнинные районы.

Ученый выделил первичные и вторичные центры происхождения культурных растений. Первичные центры — ϶ᴛᴏ родина культурных растений и их диких предков. Вторичные центры — ϶ᴛᴏ районы возникновения новых форм уже не от диких предков, а от предшествующих культурных форм, сосредоточенных в одном географическом месте, нередко далеком от первичного центра.

Не всœе культурные растения возделываются в местах своего происхождения.

Миграции народов, мореплавание, торговля, экономические и природные факторы во всœе времена способствовали многочисленному перемещению растений в другие районы Земли.

В иных местообитаниях растения изменялись и давали начало новым формам культурных растений. Их разнообразие объясняется мутациями и рекомбинациями, появляющимися в связи с произрастанием растений в новых условиях.

Исследование происхождения культурных растений привело Н.И.Вавилова к выводу, что центры формообразования важнейших растительных культур в значительной мере связаны с очагами человеческой культуры и с центрами разнообразия домашних животных.

Многочисленные зоологические исследования подтвердили данный вывод.

Учение о происхождении и эволюции культурных растений считается одним из существенных разделов селœекции.

Н.И.Вавилов писал, что вся селœекционная работа͵ начиная с исходного материала, установления базовых областей происхождения видов и кончая созданием новых сортов, является, по существу, новым этапом в эволюции растений, а саму селœекцию можно рассматривать как эволюцию, направляемую волей человека.

Учение академика Н. И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений

В результате изучения различных видов и сортов растений, собранных в странах Европы, Азии, Африки, Северной и Южной Америки, он установил очаги формообразования, или центры происхождения культурных растений.

Открытые им закономерности географического распределения видового и сортового состава в первичных очагах и расселения растений из этих очагов облегчают поиски необходимого растительного материала для селекции и экспериментальной ботаники.

В одних районах сосредоточены растения с признаками скороспелости, в других — засухоустойчивости и т.д.

Материалы и коллекции экспедиций позволили впервые в нашей стране (1923г.) произвести в разных зонах опытные географические посевы культурных растений с целью изучить их изменчивость и дать им эволюционную и селекционную оценку. Таким образом, была заложена основа для организации государственного сортоиспытания полевых культур.

Итогом всех экспедиций академика Вавилова стало одно из главных открытий ученого — установление основных центров происхождения культурных растений, которые одновременно являются и центрами древних цивилизаций.

Под руководством и при участии академика Вавилова в СССР создана хранящаяся в ВИРе мировая коллекция культурных растений, насчитывающая более 300 тыс. образцов. Многие сорта различных сельскохозяйственных культур, распространенные в СССР, представляют собой результат селекционной работы с соответствующими образцами из коллекции ВИРа.

Академик Н. И.

Вавилов уделял много внимания продвижению земледелия в неосвоенные районы Севера, полупустынь и высокогорий. Проблема интродукции новых культур оказалась в значительной степени разрешенной для влажных и сухих субтропиков в СССР.

По инициативе академика Вавилова в стране стали выращивать новые ценные культуры: джут, тунговое дерево, многолетние эфирномасличные, лекарственные, дубильные, кормовые и другие растения.

В 1919г. обосновал учение об иммунитете растений к инфекционным заболеваниям, показав селекционерам возможности выведения иммунных сортов, среди которых особое значение имеют сорта, одновременно иммунные к нескольким заболеваниям и устойчивые против вредителей.

Другим важнейшим теоретическим обобщением академика Н.

И. Вавилова стал закон гомологических рядов наследственной изменчивости (1920 г.) у близких видов, родов и даже семейств.

Этот закон показывает одну из важнейших закономерностей эволюции, состоящую в том, что у близких видов и родов возникают сходные наследственные изменения. Ученый обнаружил удивительное повторение одних и тех же признаков у растений родственных видов. Так, у мягкой пшеницы есть растения с остистыми, безостыми, полуостистыми колосьями; белоколосые, красноколосые, черноколосые, сероколосые формы и т.д.

Родственные мягкой пшенице виды имеют те же формы. Академик Вавилов объяснил это тем, что у родственных организмов изменчивость признаков идет в одном направлении — параллельно. Такую параллельную изменчивость имеют виды не только одного рода, но и близких по своему происхождению родов, например, пшеницы, ячменя, ржи и других злаков.

Таким образом, обнаружение спонтанных или индуцированных мутаций у одного вида дает основания для поисков сходных мутаций у родственных видов растений или животных.

Закон гомологических рядов наследственной изменчивости с успехом используется в селекционной практике.

Пользуясь этим законом, по ряду морфологических признаков и свойств одного вида или рода можно предвидеть существование соответствующих форм у другого вида или рода. Закон облегчает селекционерам поиски новых исходных форм для скрещивания и отбора.

Академик Вавилов дал определение линнеевскому виду как обособленной сложной подвижной морфо-физиологической системе, связанной в своем генезисе с определенной средой и ареалом (1930 г.). Академик Вавилов обосновал эколого-географические принципы селекции и принципы создания исходного материала для селекции.

Много внимания Николай Иванович уделял организации сельскохозяйственной науки.

Центры происхождения зерновых культур

Успех селекционной работы в основном зависит от генетического разнообразия исходной группы растений и животных. Между тем генофонд существующих сортов растений, естественно, очень ограничен по сравнению с генофондом исходного дикого вида. Поэтому поиски полезных признаков среди диких предков очень важны для выведения новых сортов растений.

С целью изучения многообразия и географического распространения культурных растений академик Н. И. Вавилов (1887 — 1943) организовал многочисленные экспедиции как на территории нашей страны, так и во многих зарубежных странах. Экспедиции Всесоюзного Института растениеводства 1919-1939гт., возглавляемые выдающимся биологом и географом академиком Н.

И. Вавиловым в Африку, Азию, Латинскую Америку доказали, что большинство культурных растений произошло в семи главных ареалах. В этот период академиком Вавиловым и другими сотрудниками ВИРа было совершено 180 экспедиций, из них 40 в 65 зарубежных стран. Установленные ареалы приурочены к территориям, где чрезвычайное богатство флоры, значительное по численности сельское население, сыгравшие решающую роль в использовании человеком дикой природы, привели к появлению древних земледельческих цивилизаций.

Центр происхождения культурных растений — район земного шара, где возникли и были введены в культуру определенные виды и подвиды полезных для человека растений и где сосредоточено их наибольшее генетическое разнообразие.

Эти центры являются макроареалами происхождения культурных растений. Внутри них выделяют локальные центры (микроцентры) возникновения отдельных культур. Академик Н. И. Вавилов, которому принадлежит разработка теории центров происхождения культурных растений, указывал на наличие первичных и вторичных центров происхождения культурных растений.

Первые — более древние, изначальные, вторые — возникшие с развитием экономических отношений в человеческом обществе, в результате перевоза изначальных предков культурных растений и введения в культуру диких форм.

Центр происхождения — территория, в пределах которой формировался вид или другая систематическая категория перед их более широким распространением.

1 Центры происхождения культурных растений

На рис. 1 показаны центры происхождения культурных растений. Изначально сельское хозяйство в этих ареалах развивалось изолировано. Впоследствии, мировая торговля способствовала распространению некоторых видов растений на другие континенты. Большинство же видов (более 3/4) так и не вышло за пределы первоначальных ареалов видообразования.

Академик Н.

И. Вавилов выделил семь таких центров:

Южноазиатский- родина риса, сахарного тростника, цитрусовых;

Юго-заладноазиатский- родина гороха, бобов, мягкой пшеницы;

Восточноазиатский — китайский- родина хлебных злаков, бобовых;

Средиземноморский- родина чечевицы, капусты, клевера;

Абиссинский- родина твердой пшеницы, сорго,кофе, ячменя;

Центрально-Американский- родина хлопчатника, кукурузы, томатов, тыквы, фасоли;

Андийский- родина картофеля, хинного дерева.

Эти центры особенно изобилуют многообразием видов. Академик Н. И. Вавилов со своими сотрудниками собрал из этих мест мировую коллекцию растений, обладающих большим генотипическим разнообразием.

Эта коллекция и теперь служит богатым исходным материалом для скрещивания и выведения ценных сортов, т.е. для селекционной работы.

Азия — самый большой по площади материк, дал миру наибольшее число видов (около 70%) всей культурной флоры.

Здесь выделяются Тропический, Юго-Западно-Азиатский и Восточно-Азиатский центры, связанные с древнеиндийской и индокитайской земледельческими цивилизациями.

В Средиземноморском центре существовали развитые эллинская, этрусская и древнеегипетская цивилизации.

Абиссинская земледельческая культура, по времени совпавшая с древнеегипетской, развилась в изолированных районах Эфиопского нагорья.

В пределах Нового Света выделяются Центрально-Американский и Андийский центры (цивилизации майя, муисков и инков).

Австралия — единственный континент, который до прихода европейцев не знал земледелия.

Только в последние десятилетия эвкалипты и акации начинают использоваться в хозяйстве других регионов мира.

Особый интерес представляла экспедиция в Эфиопию (1926-1927гг.): академик Вавилов установил, что там находится центр происхождения твердых пшениц.

Характеристика центров происхождения культурных растений, в том числе и зерновых, приведена в таблице 1.

Таблица 1

Центры происхождения культурных растений

Центр и его доля в происхождении мировой культурной флоры	Географическое положение	Основные культуры
1. Тропический (30%) (Южноазиатский)	Тропическая Индия, Индокитай, Южный Китай, о-ва Юго — Восточной Азии	рис, сахарный тростник (о. Новая Гвинея), финиковая пальма (Индия), бананы (Малайзия), персик (Китай), некоторые плодовые и овощные культуры
2. Восточно-Азиатский	Субтропические и умеренные районы Центрального и Восточного Китая, Кореи, Японии, о. Тайвань	Соя, просо, гречиха, камфорное дерево (о. Тайвань), соя (Китай), просо, таро, чай, некоторые овощные культуры, цитрусовые, кокосовая пальма, манго
3. Юго — Западно — Азиатский	1) Кавказский	пшеница, рожь, бобовые плодовые (яблоня, груша)
2) Переднеазиатский (п-в Малая Азия, Сирия, Палестина, Иордания, Иран, Северный Афганистан)	овес, рожь, морковь, инжир, виноград
3) Северо — Западно — Индийский (Пенджаб, Кашмир, Белуджистан, юг Афганистана)	дикие родственники пшеницы, ржи, плодовых, опийный мак
4. Средиземноморский (10-11%)	Побережье Средиземного моря	Чечевица, маслина, свекла, капуста, лен
5. Абиссинский (3-4%)	Эфиопское нагорье	Твердая пшеница, ячмень, хлебный злак тэфф, кофейное дерево, некоторые виды сорго, коровий горох, арбуз
6. Центрально-Американский (8%)	1) Вест — Индский	длинноволокнистый хлопчатник, арахис
2) Центрально — Американский	тыква, сладкий картофель, фасоль, авокадо
3) Южно — Американский	Кукуруза, какао (бассейн р.0риноко), табак (бассейн р. Ла-Плата), арахис
7. Андийский (8-9%) (Южноамериканский)	Горные районы Анд	томаты, хинное дерево, кокаиновый куст, картофель

Урок 1–2. Предмет и задачи селекции. Центры происхождения культурных растений и одомашнивания животных

Оборудование : портрет Н.И. Вавилова; таблицы по общей биологии; биологические объекты, иллюстрирующие многообразие сортов культурных растений и пород домашних животных; карта основных географических центров происхождения культурных растений.

ХОД УРОКА

I. Изучение нового материала

1. Предмет и задачи селекции

Селекция (от лат. selection – отбор, выбор) – это наука о получении новых форм растений, животных и микроорганизмов с ценными для человека свойствами. Селекция, о которой Н.И. Вавилов говорил, что это «эволюция, направляемая волей человека», является одновременно и искусством, и наукой, и особой отраслью сельского хозяйства.

Итогом селекционных работ являются сорт растений, порода животных, штамм микроорганизмов. Сорт растений или порода животных – это совокупность особей одного вида, созданная в результате селекции и обладающая определенными, передающимися по наследству, морфологическими, биологическими, хозяйственными признаками и свойствами.

Целенаправленной селекционной работе предшествовал период одомашнивания животных и окультуривания растений. Первые попытки одомашнивания были предприняты людьми еще 10–12 тыс. лет назад, а возможно, и ранее, когда древними охотниками были уничтожены крупные млекопитающие (основные объекты промысла), и охота перестала обеспечивать людей продуктами питания в достаточной степени. Домашний кролик, был одомашнен лишь в Средневековье, сахарная свекла в XIX в., мята – в XX в. Как наука селекция окончательно оформилась благодаря трудам Ч.Дарвина. Он проанализировал огромный материал по одомашниванию животных и введению в культуру растений и на этой основе создал учение об искусственном отборе. В настоящее время селекция является важнейшим родом практической деятельности человека, итогом которой стали все имеющиеся сегодня сорта культурных растений, породы домашних животных и штаммы полезных микроорганизмов.

Научной основой современной селекции выступает генетика , в частности такие ее разделы, как теории гена и мутаций, молекулярные основы наследственности, учение о роли среды в фенотипическом проявлении генетической информации, теория отдаленной гибридизации, экологическая генетика и др. Использование генетических подходов позволяет решать следующие задачи современной селекции :

– повышение урожайности и продуктивности уже существующих сортов и пород;
– выведение новых сортов и пород;
– улучшение качества продукции;
– повышение устойчивости сортов и пород к заболеваниям;
– повышение экологической пластичности сортов и пород;
– выведение сортов и пород, пригодных для механизированного или промышленного выращивания и разведения и др.

2. Центры происхождения культурных растений

Один из основоположников научной селекции, академик Николай Иванович Вавилов, считал, что для успешного решения задач селекции, необходимо изучение:

– исходного сортового, видового и родового разнообразия растений и животных;
– влияния среды на развитие интересующих селекционера признаков;
– наследственной изменчивости;
– закономерностей наследования при гибридизации;
– особенностей селекционного процесса для самоопыляющихся или перекрестноопыляемых растений.

Это позволяет построить стратегию и тактику искусственного отбора.

Любая селекционная программа начинается с подбора исходного материала. Чем он разнообразнее, тем эффективнее будут результаты. Важнейший раздел селекции – учение об исходном материале – фактически был разработан Н.И. Вавиловым и подробно изложен в его работе «Центры происхождения культурных растений».

Решая проблему исходного материала, Н.И. Вавилов обследовал многие районы земного шара и выявил территории с наибольшим генетическим разнообразием культивируемых растений и их диких сородичей. В 1920–1930 гг. Н.И. Вавилов вместе с сотрудниками осуществил более 60 экспедиций в 54 страны мира по всем обитаемым континентам, кроме Австралии.

Участники этих экспедиций – ботаники, генетики, селекционеры – были настоящими охотниками за растениями. В результате огромной работы они установили важные закономерности, показав, что не во всех географических зонах культурные растения обладают одинаковым разнообразием. Для разных культур существуют свои центры многообразия, где сосредоточено наибольшее число сортов, разновидностей, разнообразных наследственных отклонений. Эти центры многообразия являются и районами возникновения культурных сортов. Так, у картофеля максимум генетического разнообразия отмечен в Южной Америке, у кукурузы – в Мексике, у риса – в Китае и Японии, у пшеницы и ржи – в Средней Азии и Закавказьи, у ячменя – в Африке. Большинство центров совпадает с древними очагами земледелия. Это в основном не равнинные, а горные районы. Таких центров многообразия Н.И. Вавилов насчитал сначала 8, а в более поздних работах сократил их число до 7.

1. Южноазиатский тропический (Индийский, или Индонезийско-Индокитайский).
2. Восточноазиатский (Китайский, или Китайско-Японский).
3. Юго-Западноазиатский (Переднеазиатский и Среднеазиатский).
4. Средиземноморский.Э
5. Абиссинский (Эфиопский).
6. Центральноамериканский (Южномексиканский, или Среднеамериканский).
7. Южноамериканский (Андийский).

Начатая Н.И. Вавиловым работа была продолжена другими ботаниками. В 1970 г. П.М. Жуковский установил еще 4 центра: Австралийский, Африканский, Европейско-Сибирский и Североамериканский. Таким образом, в настоящее время насчитывается 11 первичных центров культурных растений.

Наряду с открытием мировых центров происхождения культурных растений Н.И. Вавилов и его сотрудники собрали самую крупную в мире коллекцию растений, которая была сосредоточена в созданном Всесоюзном институте растениеводства (ВИР, г. Ленинград, ныне СанктПетербург), в настоящее время носящем имя Н.И. Вавилова. Эта коллекция в виде семенных образцов постоянно пополняется, воспроизводится на полях опытных станций института. Она является тем кладезем исходного материала, которым пользуются все генетики и селекционеры страны, работающие с растениями.

Карта центров происхождения культурных растений

Мировая коллекция растений – ныне крупнейшее национальное достояние, сохраненное сотрудниками ВИРа во время блокады Ленинграда в годы Великой Отечественной войны. Она требует к себе бережного отношения и постоянного пополнения. В коллекции ВИРа насчитывается более 180 тыс. образцов, представляющих 1740 видов растений со всех континентов нашей планеты. В их числе более 39 тыс. образцов зерновых, более 19 тыс. – зернобобовых, почти 30 тыс. – кукурузы и крупяных культур, около 4 тыс. – клубнеплодов, почти 17 тыс. – овощных и бахчевых культур, более 11 тыс. – плодовых и ягодных культур, около 2 тыс. образцов винограда, свыше 9 тыс. образцов субтропических и декоративных растений.

Из 250 тыс. видов цветковых растений человек использует для своих целей около 3 тыс. видов и только 150 видов ввел в культуру.

3. Происхождение домашних животных и центры доместикации

На первых этапах селекции животных происходило одомашнивание, приручение животных. Выращивались детеныши диких животных, каким-либо образом попавшие к человеку. Среди них преимущественно выживали те, кто вел себя наименее агрессивно по отношению к человеку, кто легко размножался в неволе. Отбор, который проводил человек, сначала был бессознательным, т.к. не ставилась цель улучшить отдельные показатели продуктивности. Наиболее полный анализ этого этапа селекции дан в классических трудах Ч.Дарвина «Происхождение видов» (1859 г.) и «Изменение животных и растений под влиянием одомашнивания» (1868 г.). Из более 40 тыс. видов позвоночных животных человек одомашнил только 20 видов.

Как свидетельствуют современные данные, центры происхождения животных и районы их одомашнивания, или доместикации (от лат. domesticus – домашний), – это территории древних цивилизаций. В Индонезийско-Индокитайском центре впервые, по-видимому, были одомашнены животные, не образующие крупные стада: собака, свинья, куры, гуси, утки. Причем собака, большинство пород которой происходит от волка, – одно из наиболее древних домашних животных.

В Передней Азии, как полагают, были одомашнены овцы, их предки – дикие бараны муфлоны. В Малой Азии одомашнены козы. Одомашнивание тура, ныне исчезнувшего вида, произошло, вероятно, в нескольких областях Евразии. В результате возникли многочисленные породы крупного рогатого скота. Предки домашней лошади – тарпаны, окончательно истребленные в конце XIX–начале XX вв., были одомашнены в степях Причерноморья. В американских центрах происхождения растений были одомашнены такие животные, как лама, альпака, индейка.

Многочисленные зоологические исследования подтвердили, что для каждого вида домашних животных, несмотря на обилие пород, существует, как правило, один дикий предок.

Таким образом, для большинства видов домашних животных и культурных растений, несмотря на их огромное разнообразие, обычно удается указать исходного дикого предка.

II. Закрепление знаний

Обобщающая беседа по ходу изучения нового материла и заполнение таблицы «Центры происхождения культурных растений»

Таблица 1. Центры происхождения культурных растений (по Н.И. Вавилову)

Название центра	Географическое положение	Окультуренные растения
Южноазиатский тропический	Тропическая Индия, Индокитай, Южный Китай, острова Юго-Восточной Азии	Рис, сахарный тростник, огурец, баклажан, черный перец, банан, сахарная пальма, саговая пальма, хлебное дерево, чай, лимон, апельсин, манго, джут и др. (50% культурных растений)
Восточноазиатский	Центральный и Восточный Китай, Япония, Корея, Тайвань	Соя, просо, гречиха, слива, вишня, редька, шелковица, гаолян, конопля, хурма, китайские яблоки, опийный мак, ревень, корица, олива и др. (20% культурных растений)
Юго-Западноазиатский	Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Юго-Западная Индия	Мягкая пшеница, рожь, лен, конопля, репа, морковь, чеснок, виноград, абрикос, груша, горох, бобы, дыня, ячмень, овес, черешня, шпинат, базилик, грецкий орех и др. (14% культурных растений)
Средиземноморский	Страны по берегам Средиземного моря	Капуста, сахарная свекла, маслина (олива), клевер, одноцветковая чечевица, люпин, лук, горчица, брюква, спаржа, сельдерей, укроп, щавель, тмин и др. (11% культурных растений)
Абиссинский	Эфиопское нагорье Африки	Твердая пшеница, ячмень, кофейное дерево, зерновое сорго, бананы, нут, арбуз, клещевина и др.
Центральноамериканский	Южная Мексика	Кукуруза, длинноволокнистый хлопчатник, какао, тыква, табак, фасоль, красный перец, подсолнечник, батат и др.
Южноамериканский	Южная Америка вдоль западного побережья	Картофель, ананас, хинное дерево, маниок, томаты, арахис, кокаиновый куст, садовая земляника и др.

III. Домашнее задание

Изучить параграф учебника (предмет и задачи селекции, центры происхождения культурных растений и доместикации домашних животных).

Урок 3–4. Искусственный отбор – главная причина многообразия пород и сортов

Оборудование: портрет Н.И. Вавилова; таблицы по общей биологии; биологические объекты, иллюстрирующие многообразие сортов культурных растений, пород домашних животных и формы искусственного отбора; карта основных географических центров происхождения культурных растений; биологические объекты для проведения лабораторной работы.

ХОД УРОКА

I. Проверка знаний

А. Устная проверка знаний

1) предмет и задачи селекции;
2) учение Н.И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений;
3) центры доместикации животных.

Б. Работа по карточкам

№ 1. Центром происхождения кукурузы является Центральная Америка, где ее культивировали еще до прихода европейцев. Связан ли центр происхождения какого-либо культурного растения с наличием древнейших земледельческих центров? Какая американская земледельческая цивилизация ввела кукурузу в культуру?

№ 2. Как можно доказать, что на первых этапах одомашнивания отбор животных по поведению играл центральную роль?

№ 3. У аравийского кофе существуют сорта, отличающиеся по содержанию кофеина, величине и ароматности зерен, устойчивости к вредителям. Согласно закону гомологических рядов, какое растение – кофе либерийский или чай китайский – будет иметь сходные ряды изменчивости и почему?

№ 4. У пшеницы известны сорта, отличающиеся по остистости, количеству зерновок в колосе, компактности колоса, срокам вегетации. Назовите еще две зерновые культуры, которые имеют сходные с пшеницей ряды изменчивости.

№ 5. Родина капусты и лука находится в Средиземноморском регионе. Каким образом ученые смогли установить центр происхождения этих растений?

№ 6. Какая существует связь между охраной диких сородичей культурных растений и домашних животных и задачами выведения новых сортов и пород?

В. Самостоятельна работа

Учащиеся получают список с названиями культурных растений, которые они должны распределить по центрам происхождения в соответствии с заданным вариантом.

1-й вариант Южноазиатский тропический; Абиссинский; Южноамериканский.	2-й вариант Восточноазиатский; Средиземноморский; Центральноамериканский.	3-й вариант Юго-Западноазиатский; Южноамериканский; Абиссинский.
Названия растений:
1) подсолнечник; 2) капуста; 3) ананас; 4) рожь; 5) просо; 6) чай; 7) твердая пшеница; 8) арахис; 9) арбуз; 10) лимон; 11) сорго; 12) гаолян; 13) какао; 14) дыня; 15) апельсин; 16) баклажан;	17) конопля; 18) батат; 19) клещевина; 20) фасоль; 21) ячмень; 22) манго; 23) овес; 24) хурма; 25) черешня; 26) кофе; 27) томат; 28) виноград; 29) соя; 30) маслина; 31) картофель; 32) лук;	33) горох; 34) рис; 35) огурец; 36) редька; 37) хлопчатник; 38) кукуруза; 39) китайские яблоки; 40) сахарный тростник; 41) банан; 42) табак; 43) сахарная свекла; 44) тыква; 45) лен; 46) морковь; 47) джут; 48) мягкая пшеница.
Ответы:
1-й вариант Южноазиатский тропический: 6; 10; 15; 16; 22; 34; 35; 40; 41; 47. Средиземноморский: 2; 30; 32; 43. Южноамериканский: 3; 8; 27; 31.	2-й вариант Восточноазиатский: 5; 12; 17; 24; 29; 36; 39. Абиссинский: 7; 9; 11; 19; 26. Центральноамериканский: 1; 13; 18; 20; 37; 38; 42.	3-й вариант Юго-Западноазиатский: 4; 14; 21; 23; 25; 28; 33; 45; 46; 48. Южноамериканский: 3; 8; 27; 31. Абиссинский: 7; 9; 11; 19; 26.

II. Изучение нового материала

1. Раскрытие Ч.Дарвином причин многообразия сортов и пород

Людьми давно владела мечта об управлении наследственностью. Они стремились найти средства, изменяющие наследственность. Чаще всего люди изменяли наследственность, даже не подозревая об этом. Чарлз Дарвин показал, что началось это с бессознательного отбора, когда хозяева сохраняли в первую очередь самые ценные экземпляры домашних животных и введенных в культуру растений. О направленном изменении пород и сортов люди не думали, тем не менее, животные и растения изменялись из поколения в поколение. Таким образом, главная причина многообразия пород и сортов – искусственный отбор.

Отбор, производимый человеком на основе наследственной изменчивости с целью создания пород и сортов, называется искусственным .

Посещая сельскохозяйственные выставки, Ч.Дарвин обратил внимание на большое разнообразие пород и сортов и задался целью выяснить причины этого многообразия. К 40-м гг. XIX в. было известно большое число пород крупного рогатого скота (молочных, мясных, мясо-молочных), лошадей (тяжеловозов, скаковых), свиней, собак, а также кур. Число сортов пшеницы превышало 300, винограда – 1 тыс. Породы и сорта, принадлежащие к одним и тем же видам, часто настолько сильно отличались друг от друга, что их можно было принять за разные виды.

Многие сторонники учения о постоянстве и неизменяемости видов считали, что каждая порода, каждый сорт произошли от отдельного дикого предка. Дарвин обстоятельно изучил происхождение разных пород домашних животных и пришел к заключению, что человек сам создал все их многообразие, как и многообразие сортов культурных растений, изменяя в разных направлениях один или несколько родоначальных диких видов. Особенно подробно Дарвин исследовал происхождение пород домашнего голубя.

Несмотря на большие различия, породы домашних голубей имеют очень важные общие признаки. Все домашние голуби – общественные птицы, гнездятся на зданиях, а не на деревьях, как дикие. Голуби разных пород легко скрещиваются и дают плодовитое потомство. При скрещивании особей, принадлежащих к разным породам, Дарвин получил потомство, по окраске удивительно сходное с диким сизым (скалистым) голубем. Ученый сделал вывод, что все породы домашних голубей произошли от одного вида – дикого сизого (скалистого) голубя, обитающего на крутых утесах Средиземноморского побережья и севернее, до Англии и Норвегии. Обыкновенный сизый голубь похож на него окраской оперения.

Точным исследованием анатомических и физиологических признаков Ч.Дарвин установил, что все породы домашних кур произошли от банкивской курицы – дикого вида, обитающего в Индии, на Мадагаскаре и Зондских островах; породы крупного рогатого скота – от дикого тура, истребленного в XVII в.; породы свиней – от дикого кабана. Сорта огородной капусты произошли от дикой капусты, еще и теперь встречающейся по западным берегам Европы.

Достаточно ли только наследственной изменчивости для объяснения поразительного многообразия пород домашних животных и сортов культурных растений и их соответствия той цели, с которой их разводят? Ч.Дарвин в работе «Изменения животных и растений под влиянием одомашнивания» дал научное обоснование процессам формообразования в сельском хозяйстве.

Дарвин обратился к сельскохозяйственной литературе, к отчетам выставок, старым каталогам и прейскурантам, изучил практику коннозаводчиков, голубеводов, садоводов и установил, что постоянно появлялись новые породы и сорта, которые были более совершенными и разнообразными по своим признакам по сравнению с ранее существовавшими. В отдельных случаях новые признаки у домашних животных и культурных растений возникали случайно, внезапно; человек не накапливал их путем направленного отбора. Так появились коротконогая овца, цельнолистная земляника. Они заинтересовали человека своей необычностью, и он закрепил эти признаки в породе, сорте. Но, как правило, человек активно участвовал в длительном процессе создания нужных ему признаков и свойств пород и сортов.

В стаде, стае, в поле, на грядке и т.д. человек замечал отдельное животное или растение с каким-то представляющим для него интерес, хотя бы и мелким, наследственным отличием, отбирал эти особи на племя и скрещивал их. Все другие особи не допускались до размножения. Из поколения в поколение оставлялись в качестве производителей особи, у которых данный наследственный признак был выражен наиболее заметно. Таким образом признак усиливался и накапливался в этой искусственной популяции.

Отбору иногда предшествовало скрещивание для получения в потомстве комбинаций генов, а значит и более разнообразного материала, для искусственного отбора. Например, родоначальник всемирно известной русской породы орловских рысаков был получен так. Сначала скрестили жеребца арабской верховой породы с лошадью датской тяжеловозной, а появившегося от них жеребца – с лошадью голландской рысистой породы. Затем проводился отбор по определенным признакам.

2. Формы искусственного отбора

В зависимости от способа размножения вида, искусственный отбор может быть массовым или индивидуальным. Массовый и индивидуальный отбор – две основные формы искусственного отбора, используемые в селекции.

Массовый отбор проводится по внешним, фенотипическим, признакам в популяциях растений и животных. Например, перед нами поле люцерны, на котором произрастает 1 тыс. растений. Внимательно обследовав каждое растение в процессе его роста, учтя их продуктивность по семенам и зеленой массе при уборке, мы отобрали 50 лучших по всем показателям. Объединив семена этих отобранных 50 растений, на следующий год закладываем новое поле, на котором ожидаем получить улучшенную по продуктивности и другим признакам популяцию люцерны – этого замечательного высокобелкового кормового растения.

Если мы добились улучшения, то можем считать, что массовый отбор по внешним признакам был эффективен. Однако эта форма отбора имеет существенные недостатки, т.к. мы не всегда по внешним признакам можем определить лучший генотип. Массовый отбор – наиболее древняя форма отбора.

Массовый отбор может быть эффективен, когда особи выделяются по качественным, просто наследуемым, признакам (белый или красный цветок, рогатое или безрогое животное и др.). Его обычно применяют для перекрестноопыляемых растений. Так, например, были получены новые сорта ржи, в частности сорт Вятка.

При индивидуальном отборе выбирают отдельную особь с интересующим человека признаком и получают от нее потомство. Введение индивидуального отбора стало понастоящему революционным этапом в развитии селекции. Это произошло в середине XIX в., когда знаменитый французский селекционер Ж.Вильморен изложил основные принципы этой формы отбора, главным из которых была оценка отбираемых растений или животных по потомству. Чаще всего эта форма отбора применяется в отношении самоопыляющихся растений, когда в размножении участвует только одна особь пшеницы, овса, ячменя. Потомство одной самоопыляющейся особи называют чистой линией , которая состоит из гомозиготных форм. Индивидуальный отбор также может быть однократным или повторным. В результате его применения получают сорта, представляющие собой одну или несколько гомозиготных чистых линий. Однако и в чистых линиях происходят мутации и появляются гетерозиготные особи.

Вернемся к тому же примеру с полем люцерны. Отобрав из 1 тыс. 50 лучших по внешним признакам растений, в случае индивидуального отбора мы не станем объединять их семена, а посеем в следующем году семена каждого из 50 растений отдельно и тем самым оценим по всем признакам все потомство каждого из отобранных растений. Таким образом оценивают генотип отобранного растения, а не только его фенотипические показатели. Если каждое отобранное из популяции по выдающимся показателям растение или животное сохраняет свои показатели и в потомстве, индивидуальный отбор продолжается и в последующих поколениях.

Преимущество индивидуального отбора перед массовым заключается в точности оценки генотипа при анализе индивидуальных потомков. При отборе особей по количественным признакам, которые наследуются, как правило, очень сложно (количество зерен в колосе пшеницы, жирность молока коровы и др.), где нужна предельно точная оценка генотипа, наиболее эффективен индивидуальный отбор.

3. Творческая роль искусственного отбора

Отбор ведет к изменению органа или признака, совершенствование которого желательно для человека. Породы и сорта, происходящие от общих диких предков, развивались под влиянием человека в разных направлениях сообразно его хозяйственным целям, вкусам и запросам. Они становились все более и более не похожими друг на друга и на дикий вид, от которого произошли. Роль искусственного отбора в эволюции пород и сортов неправильно было бы сравнить с решетом, через которое просто отсеиваются не годные для человека уклонения. Отбор особей с нужными человеку наследственными изменениями приводит к созданию совершенно новых сортов и пород, т.е. никогда ранее не существовавших органических форм с признаками и свойствами, сформированными самим человеком. В этом заключается творческая роль искусственного отбора.

Искусственный отбор является главной движущей силой в образовании новых пород животных и сортов растений, приспособленных к интересам человека. Учение об искусственном отборе теоретически обобщило тысячелетнюю практику человека по созданию пород домашних животных и сортов культурных растений и стало одной из основ современной селекции.

III. Закрепление знаний

Выполнение лабораторной работы.

Лабораторная работа: «Изучение результатов искусственного отбора»

Оборудование: различные сорта комнатных растений (узамбарских фиалок, бегоний или др.).

Ход работы

1. Сравните растения двух сортов, предложенных вам для работы. Определите, по каким признакам они различаются друг от друга в большей степени.

2. Каково значение многообразия признаков у рассматриваемых вами сортов растений для человека?

3. Выскажите предположение, под влиянием каких факторов произошло изменение органов растений, рассматриваемых вами сортов. Какова роль в этом человека?

4. Объясните, как вы понимаете выражение «творческая роль искусственного отбора».

5. Вывод: об основных причинах многообразия сортов, рассматриваемого вами в ходе лабораторной работы, комнатного растения.

IV. Домашнее задание

Изучить параграф учебника (Ч.Дарвин о причинах многообразия пород домашних животных и сортов культурных растений, искусственный отбор и его формы, творческая роль искусственного отбора).

Заполнить таблицу «Сравнение искусственного и естественного отбора».

Продолжение следует

Селекция растений

Селекция -- наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов.

В основе селекции лежат такие методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика.

Породы, сорта, штаммы -- искусственно созданные человеком популяции организмов с наследственно закрепленными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками.

Пионером разработки научных основ селекционной работы был Н. И. Вавилов и его ученики. Н. И. Вавилов считал, что в основе селекции лежит правильный выбор для работы исходных особей, их генетическое разнообразие и влияние окружающей среды на проявление наследственных признаков при гибридизации этих особей.

Для успешной работы селекционеру необходимо сортовое разнообразие исходного материала, с этой целью Н.И.Вавиловым была собрана коллекция сортов культурных растений и их диких предков со всего земного шара. К 1940 году во Всесоюзном институте растениеводства насчитывалось 300 тыс. образцов.

В поисках исходного материала для получения новых гибридов растений Н. И. Вавилов организовал в 20--30-е гг. XX в. десятки экспедиций по всему миру. Во время этих экспедиций Н. И. Вавиловым и его учениками было собрано более 1500 видов культурных растений и огромное количество их сортов. Анализируя собранный материал, Н. И. Вавилов заметил, что в некоторых районах наблюдается очень большое разнообразие сортов определенных видов культурных растений, а в других районах такого разнообразия нет.

Центры происхождения культурных растений

Н. И. Вавилов предположил, что район наибольшего генетического разнообразия какого-либо вида культурного растения является центром его происхождения и одомашнивания. Всего Н. И. Вавилов установил 8 центров древнего земледелия, где люди впервые стали выращивать дикие виды растений.

1. Индийский (Южноазиатский) центр включает в себя полуостров Индостан, Южный Китай, Юго-Восточную Азию. Этот центр -- родина риса, цитрусовых, огурцов, баклажанов, сахарного тростника и многих других видов культурных растений.

2. Китайский (Восточноазиатский) центр включает в себя Центральный и Восточный Китай, Корею, Японию. В этом центре были окультурены человеком просо, соя, гречиха, редька, вишня, слива, яблоня.

3. Юго-западноазиатский центр охватывает страны Малой Азии, Средней Азии, Иран, Афганистан, Северо-Западную Индию. Это родина мягких сортов пшеницы, ржи, бобовых (гороха, бобов), льна, конопли, чеснока, винограда.

5. Средиземноморский центр включает в себя европейские, африканские и азиатские страны, расположенные по берегам Средиземного моря. Здесь родина капусты, маслин, петрушки, сахарной свеклы, клевера.

6. Абиссинский центр расположен в относительно небольшом районе современной Эфиопии и на южном побережье Аравийского полуострова. Этот центр -- родина твердых пшениц, сорго, бананов, кофе. По-видимому, из всех центров древнего земледелия Абиссинский центр является самым древним.

7. Центральноамериканский центр -- это Мексика, острова Карибского моря и часть стран Центральной Америки. Здесь родина кукурузы, тыквы, хлопчатника, табака, красного перца.

8. Южноамериканский центр охватывает западное побережье Южной Америки. Это родина картофеля, ананаса, хинного дерева, томатов, фасоли.

Все эти центры совпадают с местами существования великих цивилизаций древности -- Древнего Египта, Китая, Японии, Древней Греции, Рима, государств майя и ацтеков.

Центры происхождения культурных растений

Центры происхождения	Местоположение	Культивируемые растения
1. Южноазиатский тропический 2. Восточноазиатский 3. Юго-Западноазиатский 4. Средиземноморский 5. Абиссинский 6. Центральноамериканский 7. Южноамериканский	Тропическая Индия, Индокитай, о-ва Юго-Восточной Азии Центральный и Восточный Китай, Япония, Корея, Тайвань Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Юго-Западная Индия Страны по берегам Средиземного моря Абиссинское нагорье Африки Южная Мексика Западное побережье Южной Америки	Рис, сахарный тростник, цитрусовые, баклажаны и др. (50% культурных растений) Соя, просо, гречиха, плодовые и овощные культуры -- слива, вишня и др. (20% культурных растений) Пшеница, рожь, бобовые культуры, лен, конопля, репа, чеснок, виноград и др. (14% культурных растений) Капуста, сахарная свекла, маслины, клевер (11% культурных растений) Твердая пшеница, ячмень, кофейное дерево, бананы, сорго Кукуруза, какао, тыква, табак, хлопчатник Картофель, томаты, ананас, хинное дерево.

9. Основные методы селекции растений

1. Массовый отбор для перекрестноопыляемых растений (рожь, кукуруза, подсолнечник). Результаты отбора неустойчивы в силу случайного перекрестного опыления.

2. Индивидуальный отбор для самоопыляемых растений (пшеницы, ячменя, гороха). Потомство от одной особи является гомозиготным и называется чистой линией.

3. Инбридинг (близкородственное скрещивание) используют при самоопылении перекрестноопыляемых растений (например, для получения линий кукурузы). Инбридинг приводит к "депрессии", поскольку рецессивные неблагоприятные гены переходят в гомозиготное состояние!

Аа х Аа, АА + 2Аа + аа

4. Гетерозис ("жизненная сила") - явление, при котором гибридные особи по своим характеристикам значительно превосходят родительские формы (прибавка урожая до 30%).

Этапы получения гетерозисных растений

1. Подбор растений, которые дают максимальных эффект гетерозиса;

2. Сохранение линий путем инбридинга;

3. Получения семян в результате скрещивания двух инбредных линий.

Объясняют эффект гетерозиса две основные гипотезы:

Гипотеза доминирования - гетерозис зависит от количества доминантных генов в гомозиготном или гетерозиготном состоянии: чем больше пар генов будут иметь доминантные гены, тем больше эффект гетерозиса.

Гипотеза сверхдоминирования - гетерозиготное состояние по одному или нескольким парам генов дает гибриду превосходство над родительскими формами (сверхдоминирование).

Перекрестное опыление самоопылителей используется с целью получения новых сортов.

Перекрестное опыление самоопылителей дает возможность сочетать свойства различных сортов.

6. Полиплоидия. Полиплоиды - растения, у которых произошло увеличение хромосомного набора, кратное гаплоидному. У растений полиплоиды обладают большей массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена.

Естественные полиплоиды - пшеница, картофель и др., выведены сорта полиплоидной гречихи, сахарной свеклы.

Классическим способом получения полиплоидов является обработка проростков колхицином. Колхицин разрушает веретено деления и количество хромосом в клетке удваивается.

7. Экспериментальный мутагенез основан на открытии воздействия различных излучений для получения мутаций и на использование химических мутагенов.

8. Отдаленная гибридизация - скрещивание растений, относящихся к разным видам. Но отдаленные гибриды обычно стерильны, так как у них нарушается мейоз.

В 1924 году советский ученый Г.Д.Карпеченко получил плодовитый межродовой гибрид. Он скрестил редьку (2n = 18 редечных хромосом) и капусту (2n = 18 капустных хромосом). У гибрида 2n = 18 хромосом: 9 редечных и 9 капустных, но он стерилен, не образует семян.

С помощью колхицина Г.Д.Карпеченко получил полиплоид, содержащий 36 хромосом, при мейозе редечные (9 + 9) хромосомы конъюгировали с редечными, капустные (9 + 9) с капустными. Плодовитость была восстановлена.

Таким способом в дальнейшем были получены пшенично-ржаные гибриды (тритикале), пшенично-пырейные гибриды и др.

9. Использование соматических мутаций.

С помощью вегетативного размножения можно сохранить полезную соматическую мутацию. Кроме того, только с помощью вегетативного размножения сохраняются свойства многих сортов плодово-ягодных культур.

10 . Технологическая схема получения картофельного концентрата

Упростили технологическую схему получения картофельного концентрата, снизили энергозатраты и трудоемкость его производства ученые из Республиканского унитарного предприятия "Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию" (патент Республики Беларусь на изобретение №15570, МПК (2006.01): A23L2/385; авторы изобретения: З.Ловкис, В.Литвяк, Т.Тананайко, Д.Хлиманков, А.Пушкарь, Л.Сергеенко; заявитель и патентообладатель: вышеупомянутое РУП). Изобретение призвано обеспечить получение картофельного концентрата, используемого в рецептурах безалкогольных, слабоалкогольных и алкогольных напитков с улучшенными органолептическими характеристиками.

Предложенный способ получения картофельного концентрата включает несколько стадий: подготовку картофельного сырья, в качестве которого используют свежий картофель и (или) доброкачественные сухие и пюреобразные картофельные отходы; его термическую и последующую двухстадийную обработку амилолитическими ферментами; отделение образовавшегося осадка фильтрацией; концентрирование фильтрата упариванием; его подкисление одной или несколькими органическими кислотами; последующее термостатирование.

После термостатирования в полученный концентрат вносят водные и (или) водно-спиртовые настои пряно-ароматических растений в определенном количестве до конечного содержания сухих веществ 70±2 %. Спектр этих растений широк: тмин, эхинацея пурпурная, иссоп лекарственный, кориандр, донник, душица, бессмертник, пижма бальзамическая, мята перечная, полынь эстрагоновая и другие.