Généticien exceptionnel et éleveur d'Acad. N.I. Vavilov a montré que les génotypes les plus divers des plantes cultivées se trouvaient dans leurs centres d'origine, où leurs ancêtres étaient préservés à l'état sauvage.

À cet égard, N.I. Vavilov et ses employés ont visité des expéditions sur tout le territoire de l'ex-Union soviétique et dans de nombreux pays étrangers afin de recueillir la collection mondiale de plantes cultivées: en Iran, en Afghanistan, en Méditerranée, en Éthiopie, en Asie centrale, au Japon, et Amérique du Sud.

Centres d'origine

Vavilov a déduit sept grands centres d'origine de plantes cultivées.

1. Sud-asiatique (patrie du riz, de la canne à sucre, de la banane, du cocotier, etc.).
2. Asie de l'Est (patrie du mil, du sarrasin, de la poire, de la pomme, de la prune, de nombreux agrumes).
3. Asie du sud-ouest (patrie du blé tendre, du blé nain, des pois, des lentilles, des haricots, du coton).
4. Méditerranée (patrie des olives, betteraves, chou, etc.).
5. Abyssin (Ethiopien) (patrie du blé dur, de l'orge, du caféier).
6. Amérique centrale (berceau du maïs, haricots américains, citrouilles, poivrons, cacao, coton américain).
7. Amérique du Sud (patrie des pommes de terre, tabac, ananas, cacahuètes).

N.I. Vavilov a rassemblé la plus grande collection de plantes cultivées au monde, que les sélectionneurs utilisent encore dans leurs travaux pratiques.

Ainsi, P.P. Lukyanenko, une variété de blé d'hiver bien connue, Bezostaya-1, a été obtenue grâce à l'hybridation du blé argentin issu de la collection Vavilov, croisé avec des variétés élevées sur le territoire de notre pays.

Les principales méthodes utilisées par les sélectionneurs sont la sélection, l'hybridation, la sélection et l'éducation. L'hybridation est basée sur la variabilité combinatoire. Grâce à cela, il est possible dans un organisme hybride de combiner des traits de valeur qui existaient auparavant dans différentes variétés de plantes et de races animales. Les éleveurs sélectionnent des couples de parents, suivis d'une sélection dans leur progéniture.

Tableau des centres d'origine des plantes cultivées selon N.I. Vavilov

Rappelez-vous des manuels scolaires “Plantes. Bactéries «Champignons et lichens» et «Animaux», raison pour laquelle une personne cultive des plantes cultivées et élève des animaux domestiques. Quels sont les principaux moteurs et matériaux pour la création de nouveaux cultivars de plantes et de races d'animaux domestiques par l'homme?

Pendant longtemps, l'homme pour ses besoins a conduit la pêche à divers animaux et cueillait des plantes. Avec l’augmentation de la population mondiale et l’expansion de sa nature sédentaire, la nature n’est plus en mesure de satisfaire les besoins des populations en nourriture, en vêtements et en d’autres ressources. L’homme a fait face à la nécessité de cultiver des plantes et d’élever les animaux nécessaires. L’accumulation progressive d’informations sur ces occupations anciennes de l’humanité a conduit à la conception de la sélection (du latin. Sélection - sélection, sélection) - la science des méthodes de sélection de variétés végétales et de races animales présentant les caractéristiques qu’une personne a besoin.

L'origine des formes culturelles des organismes.  La première étape de la sélection a été la culture de plantes sauvages et la domestication des animaux sauvages. Cela a commencé il y a environ 30 ou 20 000 ans avec la culture aléatoire, apparemment, de nos ancêtres lointains de plantes sauvages poussant à proximité de leurs habitations.

La grande majorité des plantes cultivées par l'homme étaient à l'origine cultivées dans des zones caractérisées par une flore riche et une agriculture développée. Ils coïncidaient avec les centres des plus anciennes civilisations de la Chine, de l'Inde, de la Mésopotamie, de l'Iran, de la Grèce, de Rome, de l'Égypte et de l'Amérique centrale (figure 172).

Fig. 172. Centres d'origine de certaines plantes cultivées et animaux domestiques

Le scientifique russe Nikolai Ivanovich Vavilov a grandement contribué à l'étude de l'origine des plantes cultivées (Fig. 171). À la suite d'expéditions organisées dans le monde entier, Vavilov et son personnel ont réussi à rassembler une collection de graines de plantes cultivées.

Fig. 171. Nikolai Ivanovich Vavilov (1887 - 1943)

Fig. 173. Pommier de la maison

Après avoir analysé ce matériel, il est parvenu à la conclusion que la région de la plus grande diversité génétique, et donc variétale, d'un type particulier de plante cultivée était son centre d'origine.

Les centres d'origine des animaux domestiques, ainsi que les centres d'origine des plantes cultivées, coïncident avec les centres des civilisations anciennes. Ces zones sont principalement déterminées par les habitats d'ancêtres sauvages d'animaux domestiques (Fig. 172).

Variété et race.  Les éleveurs travaillent avec des variétés de plantes et des races animales. Une variété est un groupe de plantes cultivées d’une espèce créée à la suite d’une sélection, par exemple un pommier maison (fig. 173), qui possèdent des caractéristiques héritées d’une valeur économique.

Les variétés de plantes cultivées sont divisées en variétés locales et reproductrices. Les variétés locales sont obtenues à la suite d’une sélection naturelle et artificielle prolongée dans le processus de culture d’une culture donnée. Les variétés de sélection (Fig. 174) sont créées dans des instituts de recherche à l'aide de méthodes de génétique et de sélection.

Fig. 174. Variétés de pommiers

Une race est un groupe d'animaux de ferme de la même espèce créés à la suite de la reproduction, par exemple un poulet, un mouton ou un cochon, qui possèdent des caractéristiques héritées d'une valeur économique.

Faites la distinction entre les races primitives et les races industrielles d'animaux domestiques. Les races primitives sont bien adaptées aux conditions locales, robustes et ont des qualités faibles mais stables. Les races industrielles sont élevées dans des élevages spéciaux. Ils possèdent des qualités particulièrement intéressantes, une productivité élevée et sont utilisés pour obtenir des animaux d'élite (Fig. 175).

Fig. 175. races de chevaux

Ainsi, la variété et la race sont des groupes intraspécifiques créés artificiellement par l'homme, des populations d'organismes possédant des traits héréditaires d'une valeur économique.

Caractéristiques des formes culturelles des organismes.  Les animaux domestiques et les plantes cultivées diffèrent nettement de leurs ancêtres sauvages à bien des égards. Tout d'abord, les formes culturelles des organismes présentent une variabilité héréditaire beaucoup plus grande que leur espèce parente. Cette diversité est le résultat du rôle créateur de la sélection artificielle effectuée par une personne pour préserver les individus présentant des caractéristiques qui l’intéressent (Fig. 177).

Fig. 177. Illustration du rôle créatif de la sélection artificielle: différentes variétés de roses se distinguent par la couleur, la forme et le nombre de pétales de corolle; l'ancêtre des roses cultivées - le dogrose (au centre) a une couleur rose de la corolle et cinq pétales

Fig. 176. Yokohama phoenix de race de coq

Souvent, les formes culturelles des organismes ont des signes inutiles et même nocifs pour eux, mais bénéfiques pour l'homme. Par exemple, les coqs de la race décorative Yokohama phoenix ont des plumes de la queue pouvant atteindre 11 m de long.Un tel signe empêcherait l'oiseau de vivre dans des conditions naturelles, mais une personne (décorative) nécessaire était fixée par sélection artificielle lors de la reproduction de cette race (Fig. 176). .

Une autre différence entre les formes culturelles des organismes est que leur productivité est généralement supérieure à celle de leurs espèces sauvages. Par exemple, la production d'œufs de poulets White Leghorn atteint 350 œufs par an et leurs ancêtres, les poules Banker, ne pondent que 18 à 20 œufs par an (fig. 178). Cela signifie que la sélection de formes culturelles d'organismes conduit à la création de telles variétés de plantes et de races animales possédant les caractéristiques dont une personne a besoin et qui sont les plus productives.

Fig. 178. Poules pondeuses blanches Leghorn (à gauche) et leurs ancêtres - Poules de banque (à droite)

Exercices matériels

1. Expliquez ce que la sélection est.
2. Quelles sont les conditions préalables à la culture humaine de plantes sauvages et à la domestication des animaux sauvages?
3. Parlez-nous de la contribution de N.I. Vavilov dans l'étude de l'origine des plantes cultivées.
4. Pourquoi les centres d'origine des formes culturelles des organismes coïncident-ils avec les centres des plus anciennes civilisations de l'humanité?
5. Qu'est-ce qu'une variété et une race?
6. En quoi les formes culturelles des organismes diffèrent-elles de leurs ancêtres sauvages?

À l'aide de manuels sur l'histoire du monde antique et d'une carte géographique, déterminez quels sont les centres d'origine des plantes cultivées et des animaux domestiques les plus importants qui coïncident avec les foyers de civilisations anciennes.

Au cours de son histoire, l’humanité a domestiqué environ 3 000 espèces de plantes sauvages, les transformant en céréales, légumineuses, fruits, cultures techniques et ornementales. Le processus de domestication des animaux n’a pas été aussi fructueux, une personne n’ayant domestiqué qu’une soixantaine d’espèces de mammifères, 12 espèces d’oiseaux et moins de 10 espèces de poissons et d’insectes.

Plus le matériel source utilisé pour la sélection est diversifié, plus il offre de possibilités de création réussie de variétés et plus les résultats de la sélection sont efficaces. Mais où dans la nature chercher cette diversité.

N.I. À la suite de nombreuses expéditions, Vavilov et ses collègues ont étudié la diversité et la répartition géographique des plantes cultivées. Les expéditions couvraient l'ensemble du territoire de l'ex-Union soviétique et de nombreux pays étrangers: Iran, Afghanistan, pays méditerranéens, Éthiopie, Asie centrale, Japon, Amérique du Nord, Centrale et du Sud, etc.

Au cours de ces voyages, environ 1600 espèces de plantes cultivées ont été étudiées. Des milliers d'échantillons de semences provenant des expéditions ont été prélevés dans les pépinières de l'Institut de la production végétale All-Union, situées dans différentes zones géographiques de l'ex-URSS. Les travaux visant à étudier la diversité mondiale des plantes cultivées se poursuivent à ce jour. Ces collections uniques les plus précieuses, constamment mises à jour, servent de matériau pour le travail de sélection.

À la suite de l'étude de tout ce matériel colossal, N.I. Vavilov a établi d'importants schémas montrant que, dans toutes les zones géographiques, les plantes cultivées ne présentent pas la même diversité.

Les différentes cultures ont leurs propres centres de diversité, où sont concentrés le plus grand nombre de variétés, de variétés et de divers écarts héréditaires. Ces centres de diversité sont aussi des régions d'origine de variétés d'une culture donnée. La plupart des centres coïncident avec les anciens centres d'agriculture. Ce n'est principalement pas plat, mais des zones montagneuses.

De tels centres de diversité N.I. Vavilov a d'abord compté 8. Dans les travaux ultérieurs, il distingue 7 centres principaux.

Centre tropical sud-asiatique.Inde tropicale, Indochine, Chine du Sud, îles de l'Asie du Sud-Est. Exceptionnellement riche en plantes cultivées (environ la moitié des espèces de plantes cultivées connues). Patrie du riz, de la canne à sucre, de nombreux fruits et légumes.

Centre de l'Asie de l'Est. Chine centrale et orientale, Japon, Taiwan, Corée. Patrie du soja, plusieurs types de mil, de nombreuses cultures fruitières et légumières. Ce centre est également riche en espèces de plantes cultivées - environ 20% de la diversité mondiale.

Centre sud-ouest asiatique.  Asie mineure, Asie centrale, Iran, Afghanistan, Inde du Nord-Ouest. Patrie de plusieurs formes de blé, de seigle, de nombreuses céréales, légumineuses, raisins, fruits. Il a engendré 14% de la flore culturelle du monde.

Centre méditerranéen.Pays situés le long des rives de la mer Méditerranée. Ce centre, où se trouvaient les plus grandes civilisations antiques, donnait environ 11% des espèces de plantes cultivées. Parmi celles-ci figurent les olives, de nombreuses plantes fourragères (trèfle, lentilles), de nombreuses cultures légumières (chou) et fourragères.

Centre abyssinien.Une petite zone du continent africain (territoire de l’Éthiopie) avec une flore de plantes cultivées très particulière. De toute évidence, un très ancien centre de culture agricole distincte. Le lieu de naissance du sorgho à grains, un type de banane, un plant de pois chiche oléagineux, un certain nombre de formes spéciales de blé et d’orge.

Centre d'Amérique centrale.Sud du mexique Patrie de maïs, coton, cacao, un certain nombre de citrouilles, haricots.

Centre andin (sud-américain).Inclut une partie de la zone de crête andine le long de la côte ouest de l’Amérique du Sud. Patrie de nombreuses plantes tubéreuses, y compris les pommes de terre, certaines plantes médicinales (cocaïne, hinin, etc.).

La grande majorité des plantes cultivées sont associées par leur origine à un ou plusieurs des centres géographiques ci-dessus.

Les centres d'origine des plantes cultivées et des animaux domestiques sont les régions de la Terre où certaines espèces de plantes utiles à l'homme sont apparues ou ont été cultivées et où se concentre leur plus grande diversité génétique. En conséquence, ce sont des centres où, comme on dit, la domestication des animaux a eu lieu. Il est particulièrement important de souligner que presque toutes les plantes cultivées et les animaux domestiques actuellement connus sont apparus des centaines et des milliers d'années avant notre ère. Peut-être que seules les betteraves à sucre, l'hévéa et l'hindou à caoutchouc sont devenues des plantes cultivées relativement récemment.
La théorie des centres d'origine des plantes cultivées a été développée par le remarquable académicien russe N. I. Vavilov sur la base de ses nombreuses expéditions, qui couvraient l'ensemble du territoire de l'Union soviétique, ainsi que 60 pays d'Asie, d'Afrique, d'Amérique du Nord et du Sud. Des milliers d'échantillons de semences provenant de ces expéditions ont été importés, puis semés dans les pépinières de l'Institut de la production végétale All-Union et examinés de manière approfondie. Dans le même institut, la plus grande collection de semences de céréales au monde regroupant 60 000 variétés a été collectée. cette collection unique a été préservée à Léningrad pendant les mois affamés du blocus pendant la Seconde Guerre mondiale. N. I. Vavilov a estimé que le nombre total d'espèces de plantes cultivées, sans compter les plantes ornementales, était d'environ 1 500-1600. De plus, les différentes cultures ont leurs propres centres de diversité, qui sont généralement leurs centres d'origine, coïncidant avec les anciens centres d'agriculture. N. I. Vavilov a finalement formulé le concept du centre d'origine des plantes cultivées en 1935, lorsqu'il a identifié huit des plus importants de ces centres (Tableau 123 et Fig. 87).
Bien que, au cours des six dernières décennies, cette théorie, sur la base de nombreuses données nouvelles, ait subi quelques modifications et ajouts (il est maintenant d'usage de distinguer sept grands centres: tropicaux, est-asiatiques, sud-ouest asiatiques, méditerranéens, abyssiniens, centraméricains et andins). ses principes n'ont pas encore été révisés, même par les scientifiques qui proposent d'augmenter le nombre de ces centres à 12. Il est très important que personne ne remette en question le point de départ de la théorie qui relie ce centre et centres non seulement avec la diversité floristique naturelle de certains territoires, mais aussi avec l'emplacement des civilisations anciennes.
Tableau 123


De nombreux travaux sont consacrés à la révélation de l’histoire de la domestication des animaux sauvages (Fig. 88). De plus, les foyers de domestication de ces animaux, proposés par N.I. Vavilov, qui a identifié cinq foyers principaux et sept autres, sont également pris pour base.

Le succès des travaux de sélection dépend principalement de la diversité génétique du groupe initial de plantes ou d’animaux. Pendant ce temps, le pool de gènes des races animales ou des variétés de plantes existantes est naturellement moins diversifié par rapport au pool de gènes de l'espèce sauvage d'origine.

Par conséquent, lors de la sélection de nouvelles variétés de plantes et de races animales, la recherche et l'identification de caractères utiles chez les ancêtres sauvages sont très importantes. Afin d'étudier la diversité et la distribution géographique des plantes cultivées N.I. Vavilov a organisé de nombreuses expéditions à la fois sur le territoire de notre pays et dans de nombreux pays étrangers. Au cours de ces expéditions, une énorme quantité de semences a été collectée, qui a ensuite été utilisée pour des travaux de sélection. N.I. Vavilov a identifié 7 centres d'origine de plantes cultivées (tableau 4). Il a fait des généralisations importantes qui ont grandement contribué à la théorie de la sélection.

L'étude de la variabilité héréditaire chez les plantes cultivées et leurs ancêtres a permis à N.I. Vavilova formule la loi des séries homologues de variation héréditaire: «Les espèces et les genres génétiquement proches se caractérisent par des séries similaires de variation héréditaire avec une précision telle que, connaissant plusieurs formes au sein d'une espèce, il est possible de prédire la présence de formes parallèles chez d'autres espèces et genres. Plus les genres et les espèces sont génétiquement situés dans le système général, plus la similarité dans la série de leur variabilité est complète. Des familles de plantes entières sont généralement caractérisées par un certain cycle de variation qui traverse tous les genres et espèces qui composent la famille. ”

Par exemple, la famille de céréales N.I.

Vavilov a montré que des mutations similaires se retrouvent dans plusieurs espèces de cette famille. Ainsi, la coloration noire des graines se trouve dans le seigle, le blé, l'orge, le maïs et certaines autres plantes, à l'exception de l'avoine, du mil et de l'herbe de blé, une forme de grain allongée, chez toutes les espèces étudiées. Chez les animaux, des mutations similaires sont également observées: albinisme et absence de poils chez les mammifères,

albinisme et absence de plumes chez les oiseaux, courte piqûre chez les bovins, moutons, chiens, oiseaux. Certaines maladies héréditaires et difformités rencontrées chez l'homme ont été rapportées chez certains animaux. Les animaux atteints de telles maladies sont utilisés comme modèle pour étudier des défauts similaires chez l'homme. Par exemple, les cataractes oculaires surviennent chez les souris, les rats, les chiens et les chevaux; hémophilie - chez les souris et les chats; diabète chez le rat; surdité congénitale - chez les cobayes, les souris, les chiens, etc. Le fait que des incapacités semblables, d'origine héréditaire, se retrouvent chez des représentants d'espèces différentes de la même classe - la classe des mammifères - confirme de manière convaincante la loi des séries homologues de variabilité héréditaire N.I. Vavilova. L'apparition de mutations similaires s'explique par l'origine commune des génotypes. Lors du processus d’émergence de nouvelles espèces d’un ancêtre commun, les différences entre elles ne s’établissent que pour une partie des gènes qui déterminent l’existence réussie de ces conditions spécifiques. De nombreux gènes d'espèces ayant une origine commune restent inchangés et donnent des onenaki similaires lors de la mutation.

Ainsi, la détection de mutations spontanées ou induites chez une espèce permet de rechercher des mutations similaires chez des espèces végétales ou animales apparentées.

La loi des séries homologues de la variation héréditaire est utilisée avec succès dans la pratique de la reproduction. Travaillez à la création de collections de semences de variétés de plantes cultivées et de leurs ancêtres sauvages, dont le début a été créé par N.I. Vavilov est actuellement en cours. Dans notre pays, la collection comprend plus de 320 000 échantillons liés à 1041 espèces de plantes. Cela inclut les espèces sauvages, les espèces apparentées aux plantes cultivées, les anciennes variétés locales, toutes les meilleures et les plus récentes qui ont été créées récemment par les efforts des sélectionneurs du monde entier. Les scientifiques distinguent du pool mondial de gènes les sources génétiques de caractères de valeur économique: productivité, maturité précoce, résistance aux maladies et aux ravageurs, tolérance à la sécheresse, résistance à la verse, etc. Les méthodes génétiques modernes permettent d’obtenir de très grands succès en matière de sélection végétale. Ainsi, l'utilisation de précieux gènes issus d'orge sauvage d'Ethiopie a permis de créer Odessa 100, une variété d'orge de printemps exceptionnelle.

Questions pour répétition n tâches

Quelle est la différence entre les autres animaux odomapush et les plantes cultivées provenant d'animaux sauvages?

Quel est le sujet de la sélection?

Quelle importance pour la reproduction est la connaissance des centres de plantes cultivées primaires !!

Quels centres d'origine de plantes cultivées connaissez-vous?

Pourquoi les espèces étroitement apparentées présentent-elles des mutations similaires?

Énoncez l’essence de la loi des séries homologues de la variation héréditaire N. N. Vavilova.