Ahli genetik dan ahli akademik penternak yang cemerlang. N.I. Vavilov menunjukkan bahawa genotip yang paling pelbagai tumbuhan yang ditanam terletak di pusat asal mereka, di mana nenek moyang mereka dipelihara dalam keadaan liar.

Dalam hal ini, untuk mengumpul koleksi tumbuhan yang ditanam dunia, N.I Vavilov dan rakan-rakannya melakukan ekspedisi ke seluruh wilayah bekas Kesatuan Soviet dan di banyak negara asing: Iran, Afghanistan, Mediterranean, Ethiopia, Asia Tengah, Jepun, Amerika Utara, Tengah dan Selatan.

Pusat asal

Vavilov mengenal pasti tujuh pusat utama asal tumbuhan yang ditanam.

1. Asia Selatan (tanah air beras, tebu, pisang, pokok kelapa dan lain-lain).
2. Asia Timur (tanah air sekoi, soba, pir, epal, plum, dan sebilangan buah sitrus).
3. Asia Barat Daya (tanah asal gandum lembut, gandum kerdil, kacang polong, lentil, kacang fava, kapas).
4. Mediterranean (tanah air zaitun, bit, kubis, dll.).
5. Abyssinian (Ethiopia) (tanah asal gandum durum, barli, pokok kopi).
6. Amerika Tengah (tanah air jagung, kacang Amerika, labu, lada, koko, kapas Amerika).
7. Amerika Selatan (tanah air kentang, tembakau, nanas, kacang tanah).

N.I. Vavilov mengumpul koleksi tumbuhan terbesar di dunia, yang masih digunakan oleh penternak dalam kerja praktikal mereka.

Oleh itu, varieti gandum musim sejuk yang terkenal Bezostaya-1 diperolehi oleh P.P. Lukyanenko sebagai hasil penghibridan gandum Argentina yang digunakan dari koleksi Vavilov, yang disilangkan dengan varieti yang dibiakkan di negara kita.

Kaedah utama yang digunakan oleh penternak ialah pemilihan, hibridisasi, pemilihan dan pemupukan. Hibridisasi bergantung pada kebolehubahan gabungan. Terima kasih kepadanya, adalah mungkin untuk menggabungkan dalam satu organisma hibrid ciri-ciri berharga yang sebelum ini wujud pelbagai jenis tumbuhan dan baka haiwan. Penternak sedang memilih pasangan ibu bapa dengan pemilihan seterusnya dalam keturunan mereka.

Jadual pusat asal tumbuhan yang ditanam mengikut N.I

Ingat daripada buku teks “Tumbuhan. Bakteria. Cendawan dan lumut" dan "Haiwan", untuk tujuan apakah seseorang menanam tumbuhan yang ditanam dan menternak haiwan peliharaan. Apa yang berfungsi sebagai utama tenaga penggerak dan bahan untuk manusia mencipta varieti baharu tumbuhan yang ditanam dan baka haiwan peliharaan?

Untuk masa yang lama, orang memburu pelbagai haiwan dan mengumpul tumbuhan untuk keperluan mereka. Dengan pertambahan penduduk Bumi dan pengembangan penempatannya, alam semula jadi tidak lagi dapat memenuhi keperluan manusia untuk makanan, pakaian dan sumber lain. Manusia berhadapan dengan keperluan untuk menanam tumbuhan secara sengaja dan membiak haiwan yang diperlukannya. Pengumpulan maklumat secara beransur-ansur mengenai aktiviti purba manusia ini membawa kepada pembentukan pemilihan (dari pemilihan Latin - pilihan, pemilihan) - sains kaedah untuk membiak jenis tumbuhan dan baka haiwan dengan perlu bagi seseorang tanda-tanda.

asal usul bentuk budaya organisma. Peringkat pertama pemilihan ialah penanaman tumbuhan liar dan penjinakkan haiwan liar. Ia bermula kira-kira 30-20 ribu tahun yang lalu dengan penanaman yang nampaknya tidak disengajakan oleh nenek moyang jauh kita tumbuhan liar yang tumbuh di sekitar rumah mereka.

Sebahagian besar tumbuhan yang diusahakan oleh manusia pada asalnya ditanam di kawasan yang bercirikan flora yang kaya dan pertanian yang maju. Mereka bertepatan dengan tumpuan tamadun purba China, India, Mesopotamia, Iran, Greece, Rom, Mesir dan Amerika Tengah (Rajah 172).

nasi. 172. Pusat asal beberapa tumbuhan yang ditanam dan haiwan peliharaan

Sumbangan besar kepada kajian asal usul tumbuhan yang ditanam telah dibuat oleh orang Rusia saintis Nikolai Ivanovich Vavilov (Rajah 171). Hasil daripada ekspedisi yang dianjurkan di seluruh dunia, Vavilov dan rakan-rakannya berjaya mengumpul koleksi benih tumbuhan yang ditanam.

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

nasi. 173. Pokok epal buatan sendiri

Selepas menganalisis bahan ini, dia membuat kesimpulan bahawa kawasan genetik yang paling hebat, dan oleh itu varieti, kepelbagaian jenis tumbuhan yang ditanam adalah pusat asalnya.

Pusat asal haiwan domestik, serta pusat asal tumbuhan yang ditanam, bertepatan dengan pusat tamadun purba. Kawasan ini ditentukan terutamanya oleh habitat nenek moyang liar haiwan domestik (Rajah 172).

Kepelbagaian dan baka. Penternak tumbuhan bekerja dengan jenis tumbuhan dan baka haiwan. Varieti ialah sekumpulan tumbuhan yang ditanam daripada spesies yang sama yang dicipta hasil daripada pemilihan, contohnya, pokok epal domestik (Rajah 173), yang mempunyai ciri-ciri bernilai ekonomi yang diwarisi.

Varieti tumbuhan yang ditanam dibahagikan kepada tempatan dan terpilih. Varieti tempatan diperolehi hasil daripada pemilihan semula jadi dan buatan jangka panjang dalam proses penanaman tanaman tertentu. Varieti pembiakan (Rajah 174) dicipta di institusi penyelidikan menggunakan kaedah genetik dan pemilihan.

nasi. 174. Varieti pokok epal

Baka ialah sekumpulan haiwan ternakan dari spesies yang sama yang dicipta sebagai hasil pemilihan, contohnya, ayam, biri-biri, babi, yang mempunyai ciri-ciri bernilai ekonomi yang diwarisi.

Terdapat baka primitif dan kilang haiwan domestik. Baka primitif disesuaikan dengan keadaan tempatan, tahan lasak dan dicirikan oleh kualiti yang rendah tetapi stabil. Baka kilang dibiakkan di ladang pembiakan khas. Mereka ada istimewa kualiti yang berharga, produktiviti tinggi dan digunakan untuk menghasilkan haiwan elit (Rajah 175).

nasi. 175. Baka kuda

Jadi, varieti dan baka adalah kumpulan intraspesifik yang dicipta secara buatan oleh manusia - populasi organisma yang mempunyai sifat warisan yang bernilai ekonomi.

Ciri-ciri bentuk budaya organisma. Haiwan domestik dan tumbuhan yang ditanam berbeza dengan ketara dalam beberapa ciri daripada nenek moyang liar mereka. Pertama sekali, bentuk budaya organisma mempunyai kepelbagaian kebolehubahan keturunan yang jauh lebih besar daripada spesies nenek moyang mereka. Kepelbagaian tersebut adalah hasil daripada peranan kreatif pemilihan buatan yang dijalankan oleh manusia untuk memelihara individu yang mempunyai ciri-ciri yang diminatinya (Rajah 177).

nasi. 177. Ilustrasi peranan kreatif pemilihan buatan: pelbagai jenis mawar dibezakan dengan warna, bentuk dan bilangan kelopak corolla; nenek moyang mawar yang ditanam - rosehip (di tengah) mempunyai corolla merah jambu dan lima kelopak

nasi. 176. Yokohama Phoenix ayam jantan

Selalunya, bentuk budaya organisma mempunyai ciri-ciri yang tidak perlu dan bahkan berbahaya bagi mereka, tetapi berguna untuk manusia. Contohnya, ayam jantan baka hiasan Phoenix Yokohama mempunyai bulu ekor sehingga 11 m panjang Ciri sedemikian, tentu saja, akan menghalang burung itu daripada hidup dalam keadaan semula jadi, tetapi sebagai orang yang diperlukan (hiasan) ia telah diperbaiki oleh pemilihan buatan semasa membiak baka ini (Rajah 1). 176).

Satu lagi perbezaan antara bentuk organisma yang ditanam ialah produktiviti mereka, sebagai peraturan, adalah lebih tinggi daripada spesies organisma liar yang berkaitan. Sebagai contoh, pengeluaran telur ayam White Leghorn mencapai 350 telur setahun, dan nenek moyang mereka, ayam banker, hanya bertelur 18-20 telur setahun (Rajah 178). Ini bermakna pemilihan bentuk budaya organisma membawa kepada penciptaan varieti tumbuhan dan baka haiwan yang mempunyai ciri-ciri yang diperlukan untuk manusia dan produktiviti yang paling besar.

nasi. 178. Ayam baka bertelur White Leghorn (kiri) dan nenek moyang mereka - ayam banker (kanan)

Latihan berdasarkan bahan yang dibincangkan

1. Terangkan apa itu pemilihan.
2. Apakah prasyarat untuk penanaman manusia tumbuhan liar dan penjinakkan haiwan liar?
3. Beritahu kami tentang sumbangan N.I. Vavilov dalam kajian asal usul tumbuhan yang ditanam.
4. Mengapakah pusat asal usul bentuk budaya organisma bertepatan dengan pusat tamadun manusia yang paling kuno?
5. Apakah varieti dan baka?
6. Bagaimanakah bentuk organisma yang ditanam berbeza daripada nenek moyang liar mereka?

Menggunakan buku sejarah Dunia purba Dan peta geografi, ketahui dengan tamadun purba yang mana pusat asal usul tumbuh-tumbuhan yang paling penting dan haiwan peliharaan bertepatan.

Sepanjang sejarahnya, manusia telah menjinakkan kira-kira 3,000 spesies tumbuhan liar, mengubahnya menjadi bijirin, kekacang, buah-buahan, perindustrian dan tanaman hiasan. Proses penjinakkan haiwan tidak begitu berjaya; manusia hanya menjinakkan kira-kira 60 spesies mamalia, 12 spesies burung dan kurang daripada 10 spesies ikan dan serangga.

Lebih pelbagai bahan sumber yang digunakan untuk pembiakan, lebih besar peluang yang disediakan untuk penciptaan varieti yang berjaya dan lebih berkesan hasil pemilihan. Tetapi di mana sifat semula jadi untuk mencari kepelbagaian ini?

N.I. Vavilov dan rakan-rakannya, sebagai hasil daripada banyak ekspedisi, mengkaji kepelbagaian dan pengedaran geografi tumbuhan yang ditanam. Ekspedisi itu meliputi seluruh wilayah bekas Kesatuan Soviet dan banyak negara asing: Iran, Afghanistan, negara Mediterranean, Ethiopia, Asia Tengah, Jepun, Amerika Utara, Tengah dan Selatan, dsb.

Semasa perjalanan ini, kira-kira 1,600 spesies tumbuhan yang ditanam telah dikaji. Beribu-ribu sampel benih telah dibawa dari ekspedisi, yang disemai di tapak semaian Institut Penanaman Tumbuhan All-Union, yang terletak di zon geografi yang berbeza bekas USSR. Usaha untuk mengkaji kepelbagaian global tumbuhan yang ditanam berterusan sehingga hari ini. Koleksi unik yang berharga dan sentiasa diisi semula ini berfungsi sebagai bahan untuk kerja pembiakan.

Hasil daripada mengkaji semua bahan yang sangat besar ini, N.I. Vavilov membentuk corak penting, menunjukkan bahawa tumbuhan yang ditanam tidak mempunyai kepelbagaian yang sama di semua zon geografi.

Untuk budaya yang berbeza terdapat pusat kepelbagaian mereka sendiri, di mana nombor terhebat varieti, varieti, pelbagai penyelewengan keturunan. Pusat kepelbagaian ini juga merupakan kawasan asal varieti sesuatu tanaman. Kebanyakan pusat bertepatan dengan pusat pertanian purba. Ini kebanyakannya bukan kawasan rata, tetapi kawasan pergunungan.

Pusat kepelbagaian sedemikian N.I. Vavilov mula-mula mengira 8. Dalam kerja-kerja kemudian, dia membezakan 7 pusat utama.

Pusat tropika Asia Selatan. India Tropika, Indochina, China Selatan, kepulauan Asia Tenggara. Sangat kaya dengan tumbuhan yang ditanam (kira-kira separuh spesies yang diketahui tumbuhan yang ditanam). Tanah air padi, tebu, banyak tanaman buah-buahan dan sayur-sayuran.

Pusat Asia Timur. China Tengah dan Timur, Jepun, Pulau Taiwan, Korea. Tanah air kacang soya, beberapa jenis bijirin, dan banyak tanaman buah-buahan dan sayur-sayuran. Pusat ini juga kaya dengan spesies tumbuhan yang ditanam - kira-kira 20% daripada kepelbagaian dunia.

Pusat Asia Barat Daya. Asia Kecil, Asia Tengah, Iran, Afghanistan, India Barat Laut. Tanah air beberapa bentuk gandum, rai, banyak bijirin, kekacang, anggur, dan buah-buahan. 14% daripada flora budaya dunia berasal dari sana.

pusat Mediterranean. Negara-negara yang terletak di sepanjang pantai Laut Mediterranean. Pusat ini, di mana terletaknya tamadun purba terbesar, menghasilkan kira-kira 11% spesies tumbuhan yang ditanam. Antaranya adalah buah zaitun, banyak tumbuhan ternakan(semanggi, lentil), banyak sayur-sayuran (kubis) dan tanaman makanan ternakan.

Pusat Abyssinian. Sebuah wilayah kecil di benua Afrika (wilayah Ethiopia) dengan flora tanaman yang sangat unik. Jelas sekali, pusat budaya pertanian asli yang sangat kuno. Tanah air sorghum bijirin, satu jenis pisang, tumbuhan kacang ayam biji minyak, dan beberapa bentuk khas gandum dan barli.

Pusat Amerika Tengah. Selatan Mexico. Tanah air jagung, kapas, koko, sebilangan labu, dan kacang.

Pusat Andes (Amerika Selatan). Termasuk sebahagian daripada wilayah Andes Banjaran gunung sepanjang pantai barat Amerika Selatan. Tanah air banyak tumbuhan berubi, termasuk kentang, beberapa tumbuhan ubatan(semak koka, pokok cinchona, dll.).

Sebilangan besar tumbuhan yang ditanam dikaitkan dengan asalnya dengan satu atau lebih pusat geografi yang disenaraikan di atas.

Pusat asal tumbuhan yang ditanam dan haiwan peliharaan ialah kawasan di Bumi di mana jenis tumbuhan tertentu yang berguna kepada manusia timbul atau ditanam dan di mana kepelbagaian genetik terbesarnya tertumpu. Oleh itu, ini adalah pusat di mana, seperti yang mereka katakan, penjinakkan haiwan berlaku. Ia amat penting untuk menekankan bahawa hampir semua tumbuhan yang ditanam dan haiwan peliharaan yang diketahui pada masa ini muncul beratus-ratus dan beribu-ribu tahun SM. Mungkin hanya bit gula, hevea yang mengandungi getah dan cinchona menjadi tanaman yang ditanam baru-baru ini.
Teori pusat asal tumbuhan yang ditanam telah dibangunkan oleh ahli akademik Rusia yang luar biasa, N.I. Vavilov berdasarkan banyak ekspedisinya, yang meliputi seluruh wilayah Kesatuan Soviet, serta 60 negara di Asia, Afrika, Utara dan Selatan. Amerika. Daripada ekspedisi ini, beribu-ribu sampel benih telah dibawa, yang kemudiannya disemai di tapak semaian Institut Penanaman Tumbuhan All-Union dan diperiksa dengan teliti. Koleksi benih bijirin terbesar di dunia, berjumlah 60 ribu jenis, dikumpulkan di institut yang sama; koleksi unik ini telah dipelihara di Leningrad semasa bulan-bulan lapar pengepungan semasa Great Perang Patriotik. N.I. Vavilov percaya itu jumlah nombor spesies tumbuhan yang ditanam, tidak termasuk yang hiasan, adalah kira-kira 1500-1600. Pada masa yang sama, budaya yang berbeza mempunyai pusat kepelbagaian mereka sendiri, yang biasanya merupakan pusat asal mereka, bertepatan dengan pusat pertanian purba. N. I. Vavilov akhirnya merumuskan konsep pusat asal tumbuhan yang ditanam pada tahun 1935, apabila dia mengenal pasti lapan daripada pusat tersebut yang paling penting (Jadual 123 dan Rajah 87).
Walaupun sejak enam setengah dekad yang lalu, teori ini, berdasarkan banyak data baharu, telah tertakluk kepada beberapa perubahan dan penambahan (kini menjadi kebiasaan untuk membezakan 7 pusat utama - Tropika, Asia Timur, Asia Barat Daya, Mediterranean, Abyssinian, Amerika Tengah dan Andes), masih menjadi prinsip utamanya belum disemak, walaupun oleh para saintis yang mencadangkan untuk menambah bilangan pusat tersebut kepada 12. Adalah sangat penting bahawa tiada siapa yang mempersoalkan titik permulaan teori, yang menghubungkan pusat-pusat ini bukan sahaja dengan kepelbagaian floristik semula jadi wilayah tertentu, tetapi juga dengan penempatan tamadun purba.
Jadual 123


Banyak kerja ditumpukan untuk mengenal pasti sejarah pembiakan haiwan liar (Rajah 88). Pada masa yang sama, tumpuan pembiakan haiwan ini, yang dicadangkan oleh N.I Vavilov, yang mengenal pasti lima fokus utama dan tujuh tambahan, juga biasanya diambil sebagai asas.

Kejayaan kerja pembiakan bergantung terutamanya kepada kepelbagaian genetik kumpulan asal tumbuhan atau haiwan. Sementara itu, kumpulan gen baka haiwan atau varieti tumbuhan sedia ada secara semula jadi kurang pelbagai berbanding dengan kumpulan gen spesies liar asal.

Oleh itu, apabila membangunkan varieti baru tumbuhan dan baka haiwan, mencari dan mengenal pasti sifat berguna dalam nenek moyang liar adalah sangat penting. Untuk mengkaji kepelbagaian dan taburan geografi tumbuhan yang ditanam, N.I. Vavilov menganjurkan banyak ekspedisi di dalam wilayah negara kita dan kepada banyak orang negara asing. Semasa ekspedisi ini, bahan benih yang besar telah dikumpulkan, yang kemudiannya digunakan untuk kerja pembiakan. N.I. Vavilov mengenal pasti 7 pusat asal tumbuhan yang ditanam (Jadual 4). Beliau membuat generalisasi penting yang menjadi sumbangan besar kepada teori pemilihan.

Kajian kebolehubahan keturunan dalam tumbuhan yang ditanam dan nenek moyang mereka membenarkan N.I. Vavilov untuk merumuskan undang-undang siri homolog kebolehubahan keturunan: “Spesies dan genera yang rapat secara genetik dicirikan oleh siri kebolehubahan keturunan yang serupa dengan keteraturan sedemikian sehingga, mengetahui siri bentuk dalam satu spesies, seseorang boleh meramalkan kehadiran bentuk selari dalam spesies dan genera lain. Lebih dekat genera dan spesies terletak secara genetik dalam sistem umum, lebih lengkap persamaan dalam siri kebolehubahan mereka. Keseluruhan keluarga tumbuhan secara amnya dicirikan oleh kitaran kebolehubahan tertentu yang melalui semua genera dan spesies yang membentuk keluarga itu.”

Menggunakan contoh keluarga bijirin N.I.

Vavilov menunjukkan bahawa mutasi serupa ditemui dalam beberapa spesies keluarga ini. Oleh itu, warna habbatus sauda ditemui dalam rai, gandum, barli, jagung dan beberapa tumbuhan lain, kecuali oat, bijirin dan rumput gandum, dan bentuk bijian memanjang ditemui dalam semua spesies yang dikaji. Mutasi serupa juga diperhatikan pada haiwan: albinisme dan kekurangan bulu pada mamalia,

albinisme dan kekurangan bulu pada burung, duri kaki pendek pada lembu, biri-biri, anjing, burung. Beberapa penyakit keturunan dan kecacatan yang terdapat pada manusia juga diperhatikan pada sesetengah haiwan. Haiwan dengan penyakit sedemikian digunakan sebagai model untuk mengkaji kecacatan yang serupa pada manusia. Sebagai contoh, katarak mata berlaku pada tikus, tikus, anjing, dan kuda; hemofilia - pada tikus dan kucing; diabetes - dalam tikus; pekak kongenital - dalam babi guinea, tikus, anjing, dll. Hakikat bahawa gangguan hidup yang serupa, ditentukan secara turun-temurun berlaku di kalangan wakil jenis yang berbeza kelas yang sama - kelas mamalia - dengan meyakinkan mengesahkan undang-undang siri homologi kebolehubahan keturunan N.I. Vavilova. Kemunculan mutasi yang serupa dijelaskan oleh asal usul genotip yang sama. Dalam proses kemunculan spesies baru dari satu nenek moyang yang sama, perbezaan di antara mereka ditubuhkan hanya dalam sebahagian daripada gen yang menentukan kewujudan yang berjaya dalam keadaan tertentu yang diberikan. Banyak gen dalam spesies yang mempunyai asal yang sama kekal tidak berubah dan, apabila bermutasi, menghasilkan sifat yang serupa.

Oleh itu, penemuan mutasi spontan atau teraruh dalam satu spesies menyediakan alasan untuk mencari mutasi serupa dalam spesies tumbuhan atau haiwan yang berkaitan.

Undang-undang siri homologi kebolehubahan keturunan berjaya digunakan dalam amalan pembiakan. Bekerja untuk mencipta koleksi benih varieti tumbuhan yang ditanam dan nenek moyang liar mereka, yang bermula dengan N.I. Vavilov, sedang berlangsung. Di negara kita, koleksi itu termasuk lebih daripada 320 ribu spesimen kepunyaan 1041 spesies tumbuhan. Ini termasuk spesies liar, saudara-mara tumbuhan yang ditanam, varieti tempatan lama, semua yang terbaik dan baru yang telah dicipta sejak dahulu Kebelakangan ini melalui usaha penternak dari seluruh dunia. Daripada kumpulan gen dunia, saintis mengenal pasti sumber genetik ciri-ciri bernilai ekonomi: produktiviti, kematangan awal, ketahanan terhadap penyakit dan perosak, rintangan kemarau, ketahanan terhadap penginapan, dll. Kaedah genetik moden memungkinkan untuk mencapai kejayaan yang sangat besar dalam pembiakan tumbuhan. Oleh itu, penggunaan gen berharga barli Ethiopia liar memungkinkan untuk mencipta varieti barli musim bunga Odessky 100, yang luar biasa dalam produktiviti.

Soalan untuk semakan dan tugasan

Bagaimanakah haiwan peliharaan dan tumbuhan yang ditanam berbeza daripada yang liar?

Apakah subjek pemilihan?

Apakah kepentingan untuk pemilihan pengetahuan pusat-pusat tanaman yang berkaitan!!

Apakah pusat asal tumbuhan yang diusahakan yang anda tahu?

Mengapakah spesies yang berkait rapat mempamerkan mutasi yang serupa?

Terangkan intipati hukum siri homologi kebolehubahan keturunan N.I. Vavilova.