Silmapaistev geneetik ja Acadi kasvataja. N. I. Vavilov näitas, et kultiveeritavate taimede kõige erinevamad genotüübid asuvad nende päritolu keskustes, kus nende esivanemaid looduses säilitati.

Sellega seoses külastasid N. I. Vavilov ja tema töötajad ekspeditsioone kogu endise Nõukogude Liidu territooriumil ja paljudes välisriikides, et koguda kultiveeritavate taimede maailmakollektsiooni: Iraanis, Afganistanis, Vahemeres, Etioopias, Kesk-Aasias, Jaapanis, põhjaosas, keskosas ja Lõuna-Ameerika.

Päritolukeskused

Vavilov järeldas seitse peamist kultuurtaimede päritolukeskust.

1. Lõuna-Aasia (riisi, suhkruroo, banaani, kookospalmi jne kodumaa).
2. Ida-Aasia (hirssi, tatra, pirni, õuna, ploomi, mitmete tsitrusviljade kodumaa).
3. Edela-Aasia (hariliku nisu, kääbusnisu, herneste, läätsede, hobuseubade, puuvilla kodumaa).
4. Vahemeri (oliivide, peet, kapsa jms kodumaa).
5. Abessiinia (Etioopia) (kõva nisu, odra, kohvipuu kodumaa).
6. Kesk-Ameerika (maisi, ameerika ubade, kõrvitsa, paprika, kakao, ameerika puuvilla sünnikoht).
7. Lõuna-Ameerika (kartuli, tubaka, ananassi, maapähklite kodumaa).

N. I. Vavilov kogus maailma suurima kultuurtaimede kollektsiooni, mida kasvatajad kasutavad siiani oma praktilises töös.

Nii saadi P. Talukanko, tuntud talinisu sort Bezostaya-1, Vavilovi kollektsioonist kasutatud Argentina nisu hübridiseerimise tulemusel, mis oli ristunud meie riigi territooriumil aretatud sortidega.

Kasvatajate peamised meetodid on selektsioon, hübridiseerimine, selektsioon ja haridus. Hübridisatsioon põhineb kombinatsioonilisel varieeruvusel. Tänu sellele on ühes hübriidorganismis võimalik ühendada väärtuslikke tunnuseid, mis olid varem olemas erinevates taimesortides ja loomatõugudes. Kasvatajad valivad vanemate paarid, millele järgneb järglaste valimine.

Kultiveeritud taimede päritolukeskuste tabel vastavalt N. I. Vavilovile

Meenutage õpikutest “Taimed. Bakterid. Seened ja samblikud ”ja“ Loomad ”, milleks inimene kasvatab kultuurtaimi ja aretab koduloomi. Mis on peamine liikumapanev jõud ja materjal uute inimeste taimesortide ja koduloomade tõugude loomiseks inimeste poolt?

Pikka aega tegeles inimene oma vajadustega mitmesuguste loomade kalapüügi ja taimede kogumisega. Maa elanike arvu suurenemise ja selle istuva iseloomu laienemisega ei suutnud loodus enam rahuldada inimeste vajadusi toidu, rõivaste ja muude ressursside järele. Mees seisis silmitsi vajadusega eesmärgipäraselt kasvatada taimi ja kasvatada vajalikke loomi. Inimkonna nende iidsete ametite kohta käiva teabe järkjärguline kogumine viis valiku kavandamiseni (ladina keelest. Valik - valik, valik) - teaduse meetodite kohta sordi- ja loomatõugude aretamiseks, millel on inimesele vajalikud omadused.

Organismide kultuuriliste vormide päritolu. Valiku esimene etapp oli metsikute taimede kasvatamine ja metsloomade kodustamine. See algas umbes 30-20 tuhat aastat tagasi, nähtavasti meie kaugete esivanemate juhuslikult kasvatades metsikuid taimi, mis kasvasid nende eluruumide läheduses.

Valdavat osa inimeste poolt kasvatatavatest taimedest hariti algselt piirkondades, mida iseloomustas rikkalik taimestik ja arenenud põllumajandus. Need langesid kokku Hiina, India, Mesopotaamia, Iraani, Kreeka, Rooma, Egiptuse ja Kesk-Ameerika kõige iidsemate tsivilisatsioonide keskustega (joon. 172).

Joon. 172. Teatavate kultuurtaimede ja koduloomade päritolukeskused

Suure panuse kultiveeritud taimede päritolu uurimisel andis koduteadlane Nikolai Ivanovitš Vavilov (joon. 171). Kogu maailmas korraldatud ekspeditsioonide tulemusel õnnestus Vavilovil ja tema töötajatel koguda kultuurtaimede seemnete kollektsioon.

Joon. 171. Nikolai Ivanovitš Vavilov (1887 - 1943)

Joon. 173. Maja õunapuu

Pärast selle materjali analüüsimist jõudis ta järeldusele, et selle päritolu keskpunkt on kindla geneetilise taime suurima geneetilise ja seetõttu sordilise mitmekesisuse piirkond.

Koduloomade päritolukeskused, aga ka kultuurtaimede päritolukeskused, langevad kokku iidsete tsivilisatsioonide keskustega. Neid alasid määravad peamiselt koduloomade looduslike esivanemate elupaikade esindajad (joonis 172).

Sort ja tõug.   Kasvatajad töötavad taimesortide ja loomatõugudega. Sort on selektsiooni tulemusel loodud ühe liigi kultiveeritud taimede rühm, näiteks koduõunapuu (joonis 173), millel on päritud majanduslikult väärtuslikud omadused.

Kultiveeritavate taimede sordid jagunevad kohalikuks ja aretavaks. Kohalikud sordid saadakse pikema loodusliku ja kunstliku valiku tagajärjel konkreetse saagi kasvatamisel. Aretussordid (joonis 174) luuakse teadusasutustes, kasutades geneetika ja selektsiooni meetodeid.

Joon. 174. Õunapuude sordid

Tõug on sama liigi põllumajandusloomade rühm, mis on loodud tõuaretuse tulemusel, näiteks kana, lammas, siga, kellel on päritud majanduslikult väärtuslikud omadused.

Eristada koduloomade primitiivseid ja vabrikutõuge. Primitiivsed tõud on kohalike tingimustega hästi kohanenud, vastupidavad ja madala, kuid püsiva kvaliteediga. Vabrikutõugu aretatakse spetsiaalsetes aretusfarmides. Neil on eriti väärtuslikud omadused, kõrge produktiivsus ja neid kasutatakse eliitloomade saamiseks (joonis 175).

Joon. 175. Hobuse tõud

Seega on sort ja tõug inimeste kunstlikult loodud mittespetsiifilised rühmad - majanduslikult väärtuslike pärilike omadustega organismide populatsioonid.

Organismide kultuuriliste vormide tunnused.   Lemmikloomad ja kultiveeritavad taimed erinevad metsikutest esivanematest mitmel viisil järsult. Esiteks on organismide kultuurilistes vormides päriliku varieeruvuse mitmekesisus oluliselt suurem kui nende vanematel liikidel. Selline mitmekesisus on kunstliku valiku loomingulise rolli tulemus, mille viib inimene läbi talle huvipakkuvate tunnuste säilitamiseks (joonis 177).

Joon. 177. Kunstliku valiku loomingulise rolli illustratsioon: mitmesuguseid rooside sorte eristatakse värvi, kuju ja koroka kroonlehtede arvu järgi; kultiveeritud rooside esiisa - dogrose (keskel) on roosa ja kolla kroonroosa

Joon. 176. Kukk tõug Yokohama fööniks

Sageli on organismide kultuurilistes vormides märke, mis on neile tarbetud ja isegi kahjulikud, kuid inimestele kasulikud. Näiteks dekoratiivse tõu Yokohama phoenix kukedel on sabasulgi pikkusega kuni 11 m.Selline märk takistaks kindlasti lindu looduslikes tingimustes elamast, kuid kuna vajalik (dekoratiivne) inimene kindlustati selle tõu aretamisel kunstliku valikuga (joonis 176). .

Veel üks erinevus organismide kultuuriliste vormide vahel on see, et nende produktiivsus on reeglina kõrgem kui nende looduslike organismide liikidel. Näiteks ulatub valge Leghorni kanade munatoodang aastas 350 muna ja nende esivanemad Bankeri kanad munevad aastas vaid 18–20 muna (joonis 178). See tähendab, et organismide kultuuriliste vormide valimine viib selliste taimesortide ja loomatõugude loomiseni, millel on inimesele vajalikud omadused ja mis on kõige produktiivsemad.

Joon. 178. Valged Leghorni munakanad (vasakul) ja nende esivanemad - pangakanad (paremal)

Materiaalsed harjutused

1. Selgitage, mis on valik.
2. Millised on looduslike taimede inimeste kasvatamise ja metsloomade kodustamise eeldused?
3. Rääkige meile N.I. Vavilov kultiveeritud taimede päritolu uurimisel.
4. Miks langevad organismide kultuuriliste vormide päritolukeskused kokku inimkonna kõige iidsemate tsivilisatsioonide keskustega?
5. Mis on sort ja tõug?
6. Mille poolest erinevad organismide kultuurilised vormid nende metsikutest esivanematest?

Muinasmaailma ajaloo õpikute ja geograafilise kaardi abil saate teada, millised tähtsamate kultiveeritavate taimede ja koduloomade päritolukeskused langevad kokku nende iidsete tsivilisatsioonide fookustega.

Inimkond on oma ajaloo jooksul kodustanud umbes 3000 looduslike taimede liiki, muutes need teraviljaks, kaunviljaks, puuviljadeks, tehniliseks ja dekoratiivkultuuriks. Loomade kodustamise protsess ei olnud nii edukas, inimene kodustas vaid umbes 60 imetajaliiki, 12 linnuliiki ning vähem kui 10 kala- ja putukaliiki.

Mida mitmekesisem on aretuses kasutatav lähtematerjal, seda suuremad võimalused pakuvad seda sortide edukaks loomiseks ja seda tõhusamad on valimistulemused. Aga kus looduses seda mitmekesisust otsida.

N.I. Arvukate ekspeditsioonide tulemusel uuris Vavilov koos kolleegidega kultuurtaimede mitmekesisust ja geograafilist jaotust. Ekspeditsioonid hõlmasid kogu endise Nõukogude Liidu territooriumi ja paljusid välisriike: Iraani, Afganistani, Vahemere riike, Etioopiat, Kesk-Aasiat, Jaapanit, Põhja-, Kesk- ja Lõuna-Ameerikat jne.

Nende retkede ajal uuriti umbes 1600 kultiveeritavat liiki. Ekspeditsioonidelt toodi tuhandeid seemneproove, mis külvati üleliidulise taimekasvatuse instituudi puukoolides, mis paiknesid endise NSVLi erinevatel geograafilistel aladel. Kultiveeritavate taimede globaalse mitmekesisuse uurimine jätkub tänapäevani. Need kõige väärtuslikumad, pidevalt uuenevad ainulaadsed kollektsioonid on tõuaretuse materjalid.

Kogu selle kolossaalse materjali uurimise tulemusena sai N.I. Vavilov kehtestas olulised mustrid, näidates, et kõigis geograafilistes piirkondades ei ole kultiveeritavate taimede mitmekesisus ühesugune.

Erinevatel kultuuridel on oma mitmekesisuse keskused, kuhu on koondunud kõige rohkem sorte, sorte ja mitmesuguseid pärilikke kõrvalekaldeid. Need mitmekesisuse keskused on ka antud kultuuri sortide päritolupiirkonnad. Enamik keskusi langeb kokku põliste põllumajanduse keskustega. See pole peamiselt tasane, vaid mägine piirkond.

Sellised mitmekesisuse keskused N.I. Vavilov arvutas algul 8. Hilisemates töödes eristab ta 7 peamist keskust.

Lõuna-Aasia troopiline keskus.Troopiline India, Indohiina, Lõuna-Hiina, Kagu-Aasia saared. Erakordselt rikas kultuurtaimede poolest (umbes pooled teadaolevatest kultiveeritud taimeliikidest). Kodumaa riis, suhkruroog, paljud puu- ja köögiviljataimed.

Ida-Aasia keskus.   Kesk- ja Ida-Hiina, Jaapan, Taiwan, Korea. Sojaoa, mitut tüüpi hirssi, paljude puu- ja köögiviljakultuuride kodumaa. See keskus on rikas ka kultuurtaimede liikide poolest - umbes 20% maailma mitmekesisusest.

Edela-Aasia keskus.   Väike-Aasia, Kesk-Aasia, Iraan, Afganistan, Loode-India. Mitme nisu, rukki, paljude teraviljade, kaunviljade, viinamarjade, puuviljade kodumaa. See sünnitas 14% maailma kultuurilisest taimestikust.

Vahemere keskus.Riigid, mis asuvad Vahemere kaldal. See keskus, kus asusid suurimad iidsed tsivilisatsioonid, andis umbes 11% kultiveeritud taimede liikidest. Nende hulgas on oliive, palju söödakultuure (ristik, läätsed), paljusid köögivilja- (kapsad) ja söödakultuure.

Abessiinia keskus.Väike piirkond Aafrika mandril (Etioopia territoorium), kus on väga omapärane kultuurtaimede taimestik. Ilmselt väga iidne eripärase põllumajanduskultuuri keskus. Terasorgo, ühe banaaniliigi, õliseemne kikerherne taime, mitmete nisu ja odra erivormide sünnikoht.

Kesk-Ameerika keskus.Lõuna-Mehhiko Kodumaine mais, puuvill, kakao, hulk kõrvitsat, ube.

Andide (Lõuna-Ameerika) keskus.Hõlmab osa Andide mäestikualast Lõuna-Ameerika läänerannikul. Paljude mugultaimede, sealhulgas kartulite, mõne ravimtaime (kodumaine põõsas, hininipuu jne) kodumaa.

Valdav enamus kultiveeritavaid taimi on päritolu tõttu seotud ühe või mitme eespool nimetatud geograafilise keskusega.

Kultiveeritud taimede ja koduloomade päritolukeskused on need maa-alad, kus on tekkinud või haritud teatud inimestele kasulikke taimeliike ja kus on koondunud nende suurim geneetiline mitmekesisus. Seetõttu on need keskused, kus, nagu öeldakse, toimus loomade kodustamine. Eriti oluline on rõhutada, et peaaegu kõik praegu teadaolevad kultiveeritavad taimed ja koduloomad ilmusid sadu ja tuhandeid aastaid enne meie ajastut. Võib-olla said suhteliselt hiljuti kultuurtaimedeks ainult suhkrupeet, kummist kandev hevea ja hindupuu.
Kultiveeritud taimede päritolukeskuste teooria töötas välja silmapaistev vene teadlane akadeemik N. I. Vavilov oma arvukate ekspeditsioonide põhjal, mis hõlmasid kogu Nõukogude Liidu territooriumi, aga ka 60 riiki Aasias, Aafrikas, Põhja- ja Lõuna-Ameerikas. Nendest ekspeditsioonidest toodi tuhandeid seemneproove, mis seejärel külvati üleliidulise taimekasvatuse instituudi puukoolidesse ja uuriti põhjalikult. Samas instituudis koguti maailma suurim teraviljaseemnete kollektsioon, kokku 60 tuhat sorti; see ainulaadne kollektsioon säilitati Leningradis II maailmasõja aegse blokaadi näljasetel kuudel. N. I. Vavilov arvas, et kultiveeritavate taimede koguarv, välja arvatud dekoratiivtaimed, oli umbes 1500–1600. Veelgi enam, erinevatel kultuuridel on oma mitmekesisuse keskused, mis on tavaliselt nende päritolu keskpunktid, langedes kokku põliste põllumajanduse keskustega. N. I. Vavilov sõnastas kultuurtaimede päritolukeskuse kontseptsiooni lõplikult 1935. aastal, kui ta tuvastas kaheksa kõige olulisemat taolist keskust (tabel 123 ja joonis 87).
Ehkki viimase kuue ja poole aastakümne jooksul on see teooria arvukate uute andmete põhjal läbi teinud mõningaid muudatusi ja täiendusi (nüüd on tavaks eristada 7 peamist keskust - troopiline, Ida-Aasia, Edela-Aasia, Vahemere, Abessiinia, Kesk-Ameerika ja Andide), on see siiski peamine selle põhimõtteid pole üle vaadanud, isegi need teadlased, kes teevad ettepaneku suurendada selliste keskuste arvu 12-ni. On väga oluline, et keegi ei seaks kahtluse alla seda ühendava teooria lähtepunkti ja keskendub mitte ainult teatud territooriumide loodusliku floristliku mitmekesisuse, vaid ka iidsete tsivilisatsioonide asukohale.
Tabel 123


Metsloomade kodustamise ajaloo paljastamiseks on pühendatud palju tööd (joonis 88). Pealegi võetakse aluseks ka nende loomade kodustamise fookused, mille on välja pakkunud N. I. Vavilov, kes tuvastas viis peamist sellist fookust ja seitse täiendavat.

Aretustöö edukus sõltub peamiselt taimede või loomade algrühma geneetilisest mitmekesisusest. Samal ajal on olemasolevate loomatõugude või taimesortide geenivaram looduslikult vähem mitmekesine, võrreldes algsete looduslike liikide geenivaramuga.

Seetõttu on uute taimesortide ja loomatõugude aretamisel metsikute esivanemate kasulike tunnuste otsimine ja tuvastamine väga oluline. Kultuuritaimede mitmekesisuse ja geograafilise leviku uurimiseks N.I. Vavilov korraldas arvukalt ekspeditsioone nii meie riigi territooriumil kui ka paljudesse välisriikidesse. Nende ekspeditsioonide käigus koguti tohutut seemnematerjali, mida kasutati hiljem aretustöödeks. N.I. Vavilov tegi kindlaks 7 kultiveeritud taime päritolukeskust (tabel 4). Ta tegi olulisi üldistusi, mis olid suureks panuseks valikuteooriasse.

Kultiveeritud taimede ja nende esivanemate päriliku varieeruvuse uurimine võimaldas N.I. Vavilova sõnastab pärilike variatsioonide homoloogiliste seeriate seaduse: „Geneetiliselt lähedasi liike ja perekondi iseloomustavad sarnased pärilike variatsioonide seeriad sellise õigsusega, et teades ühe liigi piires mitmeid vorme, on võimalik ennustada paralleelsete vormide olemasolu teistes liikides ja perekondades. Mida lähemal perekonnad ja liigid üldises süsteemis geneetiliselt paiknevad, seda põhjalikum on nende varieeruvuse jada sarnasus. Terveid taimeperekondi iseloomustab üldiselt teatav variatsioonitsükkel, mis läbib kõiki perekonda kuuluvaid perekondi ja liike. ”

Näiteks teraviljaperekond N.I.

Vavilov näitas, et sarnaseid mutatsioone leidub ka selle perekonna paljudes liikides. Nii et rukis, nisu, oder, mais ja mõned muud taimed, välja arvatud kaer, hirss ja nisuhein, pikliku teravormiga seemned, on värvitud kõigis uuritud liikides. Loomadel täheldatakse ka sarnaseid mutatsioone: albinism ja imetajate karvade puudumine,

albinism ja lindude sulgede puudumine, veistel, lammastel, koertel, lindudel lühike nõelamine. Mõnedel loomadel on teatatud pärilikest haigustest ja deformatsioonidest, millega inimesed on kokku puutunud. Selliste haigustega loomi kasutatakse mudelina sarnaste defektide uurimiseks inimestel. Näiteks silma katarakt ilmneb hiirtel, rottidel, koertel, hobustel; hemofiilia - hiirtel ja kassidel; diabeet rottidel; kaasasündinud kurtus - merisigadel, hiirtel, koertel jne. Tõsiasi, et sarnaseid, pärilikult põhjustatud puudeid leidub sama klassi erinevate liikide - imetajate klassi - esindajatel, veenvalt kinnitab päriliku varieeruvuse homoloogiliste jadade seadust N.I. Vavilova. Sarnaste mutatsioonide ilmnemist selgitatakse genotüüpide ühise päritoluga. Ühest levinud esivanemast uute liikide tekkimise protsessis tuvastatakse nendevahelised erinevused ainult osa geenide osas, mis määravad eduka olemasolu nendes spetsiifilistes tingimustes. Paljud ühise päritoluga liikide geenid jäävad muutumatuks ja annavad mutatsioonil sarnase onenaki.

Seega annab ühe liigi spontaansete või indutseeritud mutatsioonide tuvastamine aluse sarnaste mutatsioonide otsimiseks sarnastes taime- või loomaliikides.

Päriliku varieerimise homoloogsete seeriate seadust kasutatakse aretuspraktikas edukalt. Töö kultiveeritud taimesortide ja nende metsikute esivanemate seemnekollektsioonide loomisega, mille alguse pani N.I. Vavilov jätkub praegu. Meie riigis sisaldab kollektsioon enam kui 320 tuhat proovi, mis on seotud 1041 taimeliigiga. See hõlmab metsikuid liike, kultiveeritud taimede sugulasi, vanu kohalikke sorte, kõike head ja uut, mis on hiljuti loodud kogu maailma aretajate pingutuste kaudu. Globaalsest geenivaramust eristavad teadlased majanduslikult väärtuslike tunnuste geneetilisi allikaid: produktiivsus, varajane küpsus, resistentsus haigustele ja kahjuritele, vastupidavus põuale, vastupidavus majutamisele jne. Kaasaegsed geneetilised meetodid võimaldavad saavutada sordiaretuses väga suuri edusamme. Nii võimaldas looduslike Etioopia odra väärtuslike geenide kasutamine luua väljapaistva kevadise odra sordi Odessa 100.

Küsimused kordamiseks n ülesannet

Mis vahe on teiste loomade odomapush ja kultiveeritud taimede vahel looduslikest?

Mis on valiku teema?

Kui oluline on aretuses esmane kultuurtaimede keskuste tundmine !!

Milliseid kultiveeritud taimede päritolukeskusi teate?

Miks tihedalt seotud liikidel on sarnased mutatsioonid?

Öelge pärilike variatsioonide homoloogsete seeriate seaduse olemus N.N. Vavilova.