Što je izvorni materijal raznovrsniji za uzgoj, to će biti više mogućnosti za uspješno stvaranje sorti i učinkovitiji će rezultati uzgoja. Ali gdje u prirodi tražiti tu raznolikost.

NI Vavilov i njegovo osoblje kao rezultat brojnih ekspedicija proučavali su raznolikost i geografsku rasprostranjenost uzgajanih biljaka. Ekspedicije su pokrivale cjelokupni teritorij bivšeg Sovjetskog Saveza i mnoge strane države: Iran, Afganistan, mediteranske zemlje, Etiopiju, Srednju Aziju, Japan, Sjevernu, Srednju i Južnu Ameriku itd.

Tijekom tih izleta proučavano je oko 1600 vrsta kultiviranih biljaka. Iz ekspedicija je dopremljeno na hiljade uzoraka sjemena koje je posijano u rasadnicima Sveeuropskog instituta biljne industrije koji su smješteni u različitim geografskim područjima bivšeg SSSR-a. Rad na proučavanju svjetske raznolikosti kultiviranih biljaka nastavlja se i u današnje vrijeme. Ove najvrjednije, stalno nadopunjene jedinstvene zbirke služe kao materijal za selekcijski rad.

Kao rezultat proučavanja cijelog ovog kolosalnog materijala N.I. Vavilov je uspostavio važne zakone, pokazujući kako nisu sve geografske zone uzgajanih biljaka iste raznolikosti.

Za različite kulture postoje centri raznolikosti u kojima je koncentriran najveći broj sorti, sorti i različita nasljedna odstupanja. Ti centri raznolikosti su također područja podrijetla sorti određene kulture. Većina središta poklapa se s drevnim žarištima poljoprivrede. To su uglavnom ne ravna, već planinska područja.

Takvi centri raznolikosti N.I. Vavilov je brojao prvo 8. U kasnijim radovima razlikuje 7 glavnih središta.

Južnoazijski tropski centar.Tropska Indija, Indokina, Južna Kina, otoci jugoistočne Azije. Izuzetno bogato kultiviranim biljkama (otprilike polovica poznatih vrsta kultiviranih biljaka). Zavičaj riže, šećerne trske, raznih voća i povrća.

Istočnoazijski centar. Srednja i istočna Kina, Japan, otok Tajvan, Koreja. Zavičaj soje, nekoliko vrsta prosoja, raznovrsnih kultura voća i povrća. Ovo središte također je bogato vrstama kultiviranih biljaka - oko 20% svjetske raznolikosti.

Jugozapadni azijski centar.   Mala Azija, Srednja Azija, Iran, Afganistan, sjeverozapadna Indija. Zavičaj nekoliko oblika pšenice, raži, mnogo žitarica, mahunarki, grožđa, voća. Ona je proizvela 14% svjetske kulturne flore.

Mediteranski centar.Srany, smješten na obali Sredozemnog mora. Ovo središte, u kojem su bile smještene najveće drevne civilizacije, davalo je oko 11% vrsta kultiviranih biljaka. Među njima su masline, mnoge krmne biljke (djetelina, leća), mnoge povrtlarske (kupus) i krmne kulture.

Abesinijski centar.Malo područje afričkog kontinenta (teritorij Etiopije) s vrlo osebujnom florom kultiviranih biljaka. Očito vrlo drevno središte izvorne poljoprivredne kulture. Sorta domaćeg zrna, jedna vrsta banane, biljka uljarica od slanutka, niz posebnih oblika pšenice i ječma.

Srednjoamerički centar.Južni Meksiko. Domovina kukuruza, pamuka, kakaa, brojnih bundeva, graha.

Andejskog (južnoameričkog) centra.Uključuje dio planinskog lanca Anda, uz zapadnu obalu Južne Amerike. Zavičaj mnogih gomolja, uključujući krumpir, neke ljekovite biljke (koka grm, stablo kinine itd.).

Velika većina kultiviranih biljaka povezana je u svom podrijetlu s jednim ili više gore navedenih zemljopisnih središta.

Vavilov je u svojim ekspedicijama prikupio bogatu kolekciju kultiviranih biljaka, pronašao obiteljske veze među njima, predvidio moguća prethodno nepoznata, ali genetski inženjerska svojstva tih usjeva za uzgoj. Otkrio je postojanje područja s maksimalnom koncentracijom vrsta, sorti i sorti pojedinih kultiviranih biljaka, kao i činjenicu da su ta područja povezana s mjestima drevnih civilizacija.

Tijekom istraživanja N.I. Vavilova je otkrila sedam glavnih geografskih središta podrijetla kultiviranih biljaka.

1. Južnoazijski tropski centar (Sl. 2) uključuje tropsku Indiju, Indokinu, Južnu Kinu, jugoistočnu Aziju. Kultivirane biljke centra: riža, šećerna trska, krastavac, patlidžan, citrusi, mango, banana, kokosova palma, crni papar - oko 33% svih kultiviranih biljaka.

Sl. 2. Južnoazijski tropski centar ()

2. Istočnoazijski centar - Srednja i Istočna Kina, Japan, Koreja, Tajvan (Sl. 3). Odavde potječu soja, proso, heljda, šljiva, trešnja, rotkvica, orah, mandarina, persimon, bambus, ginseng - oko 20% kultiviranih biljaka.

Sl. 3. Istočnoazijski centar ()

3. Jugozapadni azijski centar - Mala Azija, Srednja Azija, Iran, Afganistan, Jugozapadna Indija (Sl. 4). Ovo središte je rod pšenice, ječma, raži, lješnjaka, mahunarki, lana, konoplje, repa, češnjaka, grožđa, marelica, krušaka, dinja - oko 14% svih kultiviranih biljaka.

Sl. 4. Jugozapadni azijski centar ()

4. Mediteranski centar - zemlje mediteranske obale (sl. 5). Odavde su došli kupus, šećerna repa, masline, djetelina, leća, zob, lan, lovor, tikvice, peršun, celer, grožđe, grašak, grah, mrkva, metvica, kumin, hren, kopar - oko 11% kultiviranih biljaka.

Sl. 5. Mediteranski centar ()

5. Abesinski ili afrički centar - Abesinijsko gorje Afrike u regiji Etiopije (sl. 6). Odatle su nastale pšenica, ječam, sireva, kava, banane, sezam, lubenica - oko 4% kultiviranih biljaka.

Sl. 6. Abesinski ili afrički centar ()

6. Srednjoamerički centar - Južni Meksiko (slika 7). Predan grah, kukuruz, suncokret, pamuk, kakao, bundeva, duhan, jeruzalemski artičoka, papaja - oko 10% kultiviranih biljaka.

Sl. 7. Srednjoamerički centar ()

7. Južnoamerički ili andski centar je zapadna obala Južne Amerike (sl. 8). Krompir, rajčica, ananas, slatka paprika, kinin, koka, hevea, kikiriki - oko 8% kultiviranih biljaka potječe iz ovog centra.

Sl. 8. Južnoamerički ili andski centar ()

Susreli smo se s najvažnijim središtima podrijetla kultiviranih biljaka, povezana su ne samo s florističkim bogatstvom, već i s najstarijim civilizacijama.

reference

1. Mamontov S.G., Zakharov V.B., Agafonova IB, Sonin N.I. Biologija. Opći obrasci. - Bustard, 2009.
2. Ponomareva I.N., Kornilov O.A., Chernova N.M. Osnove opće biologije. 9. razred: udžbenik za učenike 9. razreda obrazovnih ustanova / Ed. prof. U Ponomareva. - 2. izd., Pererab. - M .: Ventana-Graf, 2005.
3. Pasečnik V.V., Kamensky A.A., Kriksunov E.A. Biologija. Uvod u opću biologiju i ekologiju: udžbenik za 9. razred, 3. izd., Stereotip. - M .: Drofa, 2002.

1. Dic.academic.ru ().
2. Proznania.ru ().
3. Biofile.ru ().

domaći zadatak

1. Tko je formulirao kompletnu teoriju o podrijetlu vrsta kultiviranih biljaka?
2. Koja su glavna geografska središta podrijetla kultiviranih biljaka?
3. Koji su centri podrijetla kultiviranih biljaka?

Izvanredan genetičar i uzgajivač Acad. N. I. Vavilov pokazao je da se najraznolikiji genotipovi kultiviranih biljaka nalaze u centrima svog podrijetla, gdje su njihovi preci ostali u divljini.

S tim u svezi, radi prikupljanja svjetske kolekcije uzgojenih biljaka, N. I. Vavilov i njegovo osoblje odlazili su u ekspedicije širom bivšeg Sovjetskog Saveza i u mnoge strane države: Iran, Afganistan, Sredozemno more, Etiopija, Srednja Azija, Japan, Sjeverna, Srednja i Južnoj Americi.

Centri podrijetla

Vavilov je donio sedam glavnih centara podrijetla kultiviranih biljaka.

1. Južnoazijska (rodno mjesto riže, šećerne trske, banane, kokosovih palmi itd.).
2. Istočnoazijska (domovina prosa, heljde, kruške, jabuke, šljive, brojnih agruma).
3. Jugozapadna Azija (dom meke pšenice, patuljaste pšenice, graška, leće, graha, pamuka).
4. Mediteran (rodno mjesto maslina, repe, kupusa itd.).
5. Abesinijski (etiopski) (dom durum pšenice, ječma, stabla kave).
6. Srednjoamerička (rodno mjesto kukuruza, američkog graha, bundeve, bibera, kakaa, američkog pamuka).
7. Južnoamerička (rodno mjesto krumpira, duhana, ananasa, kikirikija).

N. I. Vavilov prikupio je najveću svjetsku kolekciju kultiviranih biljaka, koju uzgajivači trenutno koriste u svom praktičnom radu.

Tako je čuvenu sortu ozimne pšenice Bezostaya-1 dobio P.P.Lukyanenko kao rezultat hibridizacije argentinske pšenice korištene u vavilovskoj kolekciji, križane s sortama uzgojenim u našoj zemlji.

Glavne metode koje uzgajivači koriste su odabir, hibridizacija, selekcija i edukacija. Hibridizacija se oslanja na kombinacijsku varijabilnost. Zahvaljujući njemu, u jednom hibridnom organizmu moguće je kombinirati vrijedne osobine koje su postojale prije u različitim biljnim sortama i pasminama životinja. Uzgajivači su izvršili selekciju roditeljskih parova, nakon čega je uslijedila selekcija u potomstvu.

Tablica centara podrijetla uzgojenih biljaka N. I. Vavilova

Centar podrijetla uzgajanih biljaka	Biljne vrste
Južnoazijski	Riža, šećerna trska, banana, kokosova palma
Istočnoazijska	Proso, heljda, kruška, jabuka, šljiva, brojni agrumi
Jugozapadna Azija	Meka pšenica, patuljasta pšenica, grašak, leća, konjski grah, pamuk
Mediteran	Masline, repa, kupus
Abesinijski ili etiopski	Tvrda pšenica, ječam, stablo kave
Srednjoamerički	Kukuruz, američki grah, bundeva, papar, kakao, američki pamuk
Južnoamerička	Krompir, duhan, ananas, kikiriki

Lekcija 1–2. Predmet i zadatak odabira. Centri podrijetla uzgajanih biljaka i pripitomljavanje životinja

oprema: portret N.I. Vavilov; tablice opće biologije; biološki objekti koji ilustriraju raznolikost sorti uzgajanih biljaka i pasmina domaćih životinja; karta glavnih geografskih središta podrijetla uzgajanih biljaka.

POSTUPAK

I. Proučavanje novog materijala

1. Predmet i zadaće odabira

izbor (od lat. izbor   - selekcija, selekcija) je znanost dobivanja novih oblika biljaka, životinja i mikroorganizama s svojstvima vrijednim za ljude. Uzgoj, o kojem je N.I. Vavilov je rekao da je ta "evolucija, upravljana čovjekovom voljom", i umjetnost i znanost i posebna grana poljoprivrede.

Rezultat uzgojnog rada je biljna sorta, pasmina životinja, soj mikroorganizama. Raznolikost biljakaili pasmina životinja- Ovo je skup jedinki iste vrste, nastao kao rezultat uzgoja i koji posjeduje određene naslijeđene morfološke, biološke, ekonomske karakteristike i svojstva.

Namjernom selekcijskom radu prethodilo je razdoblje pripitomljavanja životinja i uzgoja biljaka. Prve pokušaje pripitomljavanja napravili su ljudi prije 10–12 tisuća godina, a vjerojatno i ranije, kad su drevni lovci uništili velike sisare (glavne predmete trgovine), a lov je prestao pružati ljudima dovoljno hrane. Domaći zec bio je pripitomljen tek u srednjem vijeku, šećerna repa u 19. stoljeću, menta - u 20. stoljeću. Kao znanost, izbor se konačno oblikovao zahvaljujući spisima Charlesa Darwina. Analizirao je ogroman materijal o pripitomljavanju životinja i uvođenju u kulturu biljaka te na temelju toga stvorio teoriju umjetne selekcije. Trenutačno je uzgoj najvažnija vrsta praktične ljudske aktivnosti, čiji su rezultat sve postojeće sorte kultiviranih biljaka, pasmine domaćih životinja i sojevi korisnih mikroorganizama.

Znanstvena osnova modernog uzgoja je genetikatakvi odjeljci kao što su teorije gena i mutacija, molekularna osnova nasljednosti, teorija uloge okoliša u fenotipskom manifestovanju genetskih informacija, teorija udaljene hibridizacije, ekološka genetika i dr. Uporaba genetskih pristupa omogućava nam rješavanje sljedećeg zadaće modernog uzgoja:

- povećati prinos i produktivnost postojećih sorti i pasmina;
   - uzgoj novih sorti i pasmina;
   - poboljšanje kvalitete proizvoda;
   - povećanje otpornosti sorti i pasmina na bolesti;
   - Povećanje ekološke plastičnosti sorti i pasmina;
   - uzgoj sorti i pasmina pogodnih za mehanizirani ili industrijski uzgoj i uzgoj, itd.

2. Centri podrijetla uzgajanih biljaka

Jedan od osnivača znanstvenog uzgoja, akademik Nikolaj Ivanovič Vavilov, vjerovao je da je za uspješno rješavanje problema uzgoja potrebno proučiti:

- izvorna raznolikost, vrsta i generička raznolikost biljaka i životinja;
   - utjecaj okoliša na razvoj osobina od interesa za uzgajivača;
   - nasljedna varijabilnost;
   - obrasci nasljeđivanja tijekom hibridizacije;
   - obilježja postupka selekcije samoopranih ili unakrsnih oprašivanja biljaka.

To vam omogućuje da izgradite strategiju i taktike umjetnog odabira.

Bilo koji uzgojni program započinje odabirom izvornog materijala. Što je raznolikiji, to će biti učinkovitiji rezultati. Najvažniji dio uzgoja - podučavanje o izvornom materijalu   - zapravo je razvio N.I. Vavilov i detaljno u svom radu "Centri podrijetla uzgajanih biljaka".

Rješavajući problem izvornog materijala, N.I. Vavilov je istraživao mnoga područja svijeta i identificirao teritorije s najvećom genetskom raznolikošću kultiviranih biljaka i njihovih divljih srodnika. U 1920-1930 NI Vavilov je zajedno s osobljem izveo više od 60 ekspedicija u 54 zemlje svijeta na svim naseljenim kontinentima, osim u Australiju.

Članovi ovih ekspedicija - botanika, genetika, uzgajivači - bili su pravi lovci na biljke. Kao rezultat ogromnog rada, uspostavili su važne pravilnosti, pokazujući kako nemaju sve geografske površine uzgajane biljke jednaku raznolikost. Za različite kulture postoje centri raznolikosti u kojima je koncentriran najveći broj sorti, sorti i različita nasljedna odstupanja. Ovi centri raznolikosti su također područja pojave kultiviranih sorti. Dakle, krumpir ima maksimalnu genetsku raznolikost u Južnoj Americi, kukuruz - u Meksiku, riža - u Kini i Japanu, pšenica i raž - u srednjoj Aziji i Kaliforniji, a ječam - u Africi. Većina središta poklapa se s drevnim žarištima poljoprivrede. To su uglavnom ne ravna, već planinska područja. Takvi centri raznolikosti N.I. Vavilov je brojao u početku 8, a u kasnijim radovima njihov je broj smanjen na 7.

1. Južnoazijske tropske (indijske ili indonezijsko-indoksanske).
   2. Istočnoazijska (kineska ili kinesko-japanska).
   3. Jugozapadna Azija (Srednja Azija i Srednja Azija).
   4. mediteranski.
   5. Abesinijski (etiopski).
   6. Srednjoamerička (Južno Meksička ili Srednja Amerika).
   7. Južnoamerički (andski).

Započeo N.I. Vavilov rad nastavili su i drugi botaničari. 1970. P.M. Zhukovsky je osnovao još četiri centra: australski, afrički, europsko-sibirski i sjevernoamerički. Dakle, trenutno postoji 11 primarnih centara uzgajanih biljaka.

Uz otkriće svjetskih centara podrijetla kultiviranih biljaka N.I. Vavilov i njegovo osoblje okupili su najveću svjetsku kolekciju biljaka, koja je bila koncentrirana u novostvorenom Sve-sindikalnom institutu biljne industrije (VIR, Lenjingrad, danas Sankt Peterburg), koji trenutno nosi ime N.I. Vavilov. Ova zbirka u obliku uzoraka sjemena stalno se nadopunjuje, reproducira se na poljima eksperimentalnih stanica instituta. Izvor je izvornog materijala koji koriste sve genetičarke i uzgajivači biljaka u zemlji.

Karta centara podrijetla uzgajanih biljaka

Svjetska kolekcija biljaka sada je najveće nacionalno blago koje su čuvali zaposlenici VIR-a tijekom opsade Lenjingrada tijekom Velikog domovinskog rata. Zahtijeva pažljiv stav i stalno nadopunjavanje. U zbirci VIR-a nalazi se više od 180 tisuća uzoraka, što predstavlja 1.740 biljnih vrsta sa svih kontinenata našeg planeta. Oni uključuju više od 39 tisuća uzoraka žitarica, više od 19 tisuća - leguminoznih biljaka, gotovo 30 tisuća - kukuruza i žitarica, oko 4 tisuće - gomolja, gotovo 17 tisuća - povrća, dinje i tikve, više od 11 tisuća - voća i berba bobica, oko 2 tisuće uzoraka grožđa, više od 9 tisuća uzoraka subtropskih i ukrasnih biljaka.

Od 250 tisuća vrsta cvjetnica, ljudi koriste oko 3 tisuće vrsta u vlastite svrhe, a samo 150 vrsta unosi se u kulturu.

3. Centri za podrijetlo i pripitomljivanje kućnih ljubimaca

U prvim fazama uzgoja životinja došlo je do pripitomljavanja životinja. Uzgajaju se mlade divlje životinje, na bilo koji način padaju na osobu. Među njima su uglavnom preživjeli oni koji su se ponašali najmanje agresivno prema čovjeku koji se lako množio u zatočeništvu. Odabir koji je osoba napravila u početku je bio nesvjestan, jer cilj nije bio poboljšati pojedinačne pokazatelje produktivnosti. Najpotpunija analiza ove faze odabira dana je u klasičnim djelima C. Darwina "Podrijetlo vrsta" (1859) i "Promjena životinja i biljaka pod utjecajem pripitomljavanja" (1868). Od više od 40 tisuća vrsta kralježnjaka, čovjek je uzgajao samo 20 vrsta.

Kao što pokazuju moderni podaci, središta podrijetla životinja i područja njihovog pripitomljavanja, odnosno pripitomljavanja (od Lat. domesticus- dom), - ovo je teritorij drevnih civilizacija. U centru Indonezije-Indokine prvi put su, očito, bile pripitomljene životinje koje ne tvore velika stada: pas, svinja, kokoši, guske, patke. A pas, čija je većina pasmina porijeklom od vuka, jedna je od najstarijih domaćih životinja.

U Maloj Aziji vjeruje se da su ovce bile pripitomljene, njihovi preci - divlji ovčji mufloni. U Maloj Aziji domaće koze. Udomljavanje turneje, sada izumrle, vjerojatno se dogodilo u nekoliko regija Euroazije. Kao rezultat toga, pojavile su se brojne pasmine goveda. Preci domaćih konjskih tarpana, konačno istrebljeni u kasnom XIX - ranom XX stoljeću, pripitomljeni su u crnomorskim stepama. U američkim centrima biljnog podrijetla pripitomljene su životinje poput lame, alpake i purana.

Brojna zoološka istraživanja potvrdila su da za svaku vrstu domaćih životinja, unatoč obilju pasmina, obično postoji jedan divlji predak.

Dakle, za većinu vrsta domaćih životinja i kultiviranih biljaka, usprkos ogromnoj raznolikosti, obično je moguće navesti početnog divljeg pretka.

II. Konsolidacija znanja

Opća diskusija tijekom proučavanja novog materijala i popunjavanja tablice „Centri podrijetla uzgojenih biljaka“

Tablica 1. Centri podrijetla uzgajanih biljaka (prema N.I. Vavilov)

Naziv centra	Zemljopisni položaj	Uzgojene biljke
Južnoazijska tropska	Tropska Indija, Indokina, Južna Kina, Otoci jugoistočne Azije	Riža, šećerna trska, krastavac, patlidžan, crna paprika, banana, šećerna palma, sago palma, krupni plod, čaj, limun, naranča, mango, juta itd. (50% kultiviranih biljaka)
Istočnoazijska	Srednja i istočna Kina, Japan, Koreja, Tajvan	Soja, proso, heljda, šljiva, trešnja, rotkvica, murva, kaolin, konoplja, persimmon, kineske jabuke, opijum mak, rabarbara, cimet, maslina itd. (20% kultiviranih biljaka)
Jugozapadna Azija	Mala Azija, Srednja Azija, Iran, Afganistan, jugozapadna Indija	Meka pšenica, raž, lan, konoplja, repa, mrkva, češnjak, grožđe, marelica, kruška, grašak, grah, dinja, ječam, zob, slatka trešnja, špinat, bosiljak, orah, itd. (14% kultiviranih biljaka)
Mediteran	Zemlje duž obala Sredozemlja	Kupus, šećerna repa, maslina (maslina), djetelina, jednodijelna leća, lupin, luk, senf, rutabaga, šparoge, celer, kopar, kelj, kumin itd. (11% kultiviranih biljaka)
Abyssinian	Etiopsko gorje Afrike	Čvrsta pšenica, ječam, stablo kave, sireva od zrna, banane, slanutak, lubenica, ricinusovo ulje itd.
Srednjoamerički	Južni meksiko	Kukuruz, pamuk s dugim vlaknima, kakao, bundeva, duhan, grah, crvena paprika, suncokret, slatki krumpir itd.
Južnoamerička	Južna Amerika uz zapadnu obalu	Krompir, ananas, kinin, kasava, rajčica, kikiriki, koka grm, vrtne jagode itd.

III. domaći zadatak

Proučite odlomak udžbenika (predmet i ciljevi uzgoja, centri podrijetla uzgojenih biljaka i pripitomljavanje domaćih životinja).

Lekcija 3-4. Umjetna selekcija glavni je razlog raznolikosti pasmina i sorti.

oprema:   portret N.I. Vavilov; tablice opće biologije; biološki objekti koji ilustriraju raznolikost sorti uzgajanih biljaka, pasmina domaćih životinja i oblika umjetne selekcije; karta glavnih geografskih središta podrijetla uzgajanih biljaka; biološki objekti za laboratorijski rad.

POSTUPAK

I. Test znanja

A. Usmeni test znanja

1) predmet i zadaci odabira;
   2) učenja N.I. Vavilova o središtima podrijetla uzgajanih biljaka;
   3) centri za pripitomljavanje životinja.

B. Rad na karticama

№ 1.   Središte podrijetla kukuruza je Srednja Amerika, gdje se uzgajala prije dolaska Europljana. Je li središte podrijetla bilo koje kultivirane biljke povezano s prisutnošću najstarijih poljoprivrednih centara? Što je američka poljoprivredna civilizacija uvela u kulturu kukuruza?

№ 2.   Kako možete dokazati da je u ranoj fazi pripitomljavanja selekcija životinja za ponašanje igrala središnju ulogu?

№ 3.   Arapska kava ima sorte koje se razlikuju po sadržaju kofeina, veličini i aromi zrna te otpornosti na štetočine. Prema zakonu homolognih redova, koja će biljka - liberijska kava ili kineski čaj - imati sličnu varijabilnost i zašto?

№ 4.   Poznate su sorte pšenice, a razlikuju se po znatiželji, broju zrna po bodljiku, kompaktnosti uha, vremenu vegetacije. Navedite još dvije žitarice koje imaju sličnu varijabilnost kao pšenica.

№ 5.   Domaći kupus i luk nalazi se u mediteranskoj regiji. Kako su znanstvenici uspjeli uspostaviti centar podrijetla ovih biljaka?

№ 6.   Kakav je odnos zaštite divljih srodnika uzgajanih biljaka i domaćih životinja i zadataka uzgoja novih sorti i pasmina?

B. Samostalni rad

Učenici dobivaju popis s nazivima kultiviranih biljaka koje moraju prema distribuciranim centrima distribuirati u matične centre.

1. opcija Južnoazijska tropska;    Abyssinian;    Južnoamerička.	2. opcija Istočnoazijska;    mediteranska;    Srednjoamerički.	3. opcija Jugozapadna Azija;    Južnoamerička; Abyssinian.
Nazivi biljaka:
1) suncokret;    2) kupus;    3) ananas;    4) raž;    5) proso;    6) čaj;    7) tvrda pšenica;    8) kikiriki;    9) lubenica;    10) limun;    11) sireva;    12) kaoliang;    13) kakao;    14) dinja;    15) narančasta;    16) patlidžan;	17) konoplja;    18) slatki krumpir;    19) ricinusovo ulje;    20) grah;    21) ječam;    22) mango;    23) zob;    24) persimmon;    25) slatka trešnja;    26) kava;    27) rajčica;    28) grožđe;    29) soja;    30) maslina;    31) krumpir;    32) luk;	33) grašak;    34) riža;    35) krastavac;    36) rotkvica;    37) pamuk;    38) kukuruz;    39) kineske jabuke;    40) šećerna trska;    41) banana;    42) duhan;    43) šećerna repa;    44) bundeva;    45) lan;    46) mrkva;    47) juta;    48) meka pšenica.
odgovori:
1. opcija Južnoazijska tropska: 6; 10; 15; 16; 22; 34; 35; 40; 41; 47.    Mediteran: 2; 30; 32; 43.    Južnoamerički: 3; 8; 27; 31.	2. opcija Istočnoazijska: 5; 12; 17; 24; 29; 36; 39.    Abyssinian: 7; 9; 11; 19; 26.    Srednjoamerički: 1; 13; 18; 20; 37; 38; 42.	3. opcija Jugozapadna Azija: 4; 14; 21; 23; 25; 28; 33; 45; 46; 48.    Južnoamerički: 3; 8; 27; 31.    Abyssinian: 7; 9; 11; 19; 26.

II. Učenje novog materijala

1. Charles Darwin otkriva uzroke raznolikosti sorti i pasmina

Ljudi već dugo posjeduju san o upravljanju nasljeđem. Željeli su pronaći sredstvo za promjenu nasljednosti. Najčešće su ljudi mijenjali nasljednost, čak i da toga nisu ni znali. Charles Darwin pokazao je da je sve započelo nesvjesnom selekcijom, kada su vlasnici čuvali prije svega najvrjednije primjerke domaćih životinja i biljaka koje su uvedene u kulturu. Ljudi nisu razmišljali o promjeni smjera pasmina i sorti, međutim, životinje i biljke mijenjale su se iz generacije u generaciju. Dakle, glavni razlog raznolikosti pasmina i sorti je umjetna selekcija.

Poziva se izbor koji je izvršio čovjek na temelju nasljedne varijabilnosti u cilju stvaranja pasmina i sorti umjetna.

Posjećujući poljoprivredne izložbe, Charles Darwin skrenuo je pozornost na širok izbor pasmina i sorti te je otkrio razloge ove raznolikosti. Do 40. godine. XIX stoljeće. Poznat je veliki broj pasmina goveda (mliječna, mesna, mesna i mliječna), konja (vučni konji, trkački konji), svinja, pasa, a također i kokoši. Broj sorti pšenice premašio je 300, grožđa - 1 tisuću. Pasmine i sorte koje pripadaju istoj vrsti često su bile toliko različite jedna od druge da su se mogle uzeti kao različite vrste.

Mnogi zagovornici teorije o postojanosti i nepromjenljivosti vrsta vjerovali su da svaka pasmina, svaka sorta, potječe od zasebnog divljeg pretka. Darwin je temeljito proučio podrijetlo različitih pasmina domaćih životinja i došao do zaključka da je čovjek sam stvorio svu njihovu raznolikost, kao i raznolikost sorti uzgajanih biljaka, mijenjajući jednu ili više iskonskih divljih vrsta u različitim smjerovima. Posebno je detaljno Darwin istraživao podrijetlo domaćih pasmina golubova.

Unatoč velikim razlikama, domaće pasmine golubova imaju vrlo važne zajedničke osobine. Svi domaći golubovi su javne ptice, gnijezde se na zgradama, a ne na drveću, poput divljih. Golubovi različitih pasmina lako se križaju i daju plodno potomstvo. Pri križanju pojedinaca različitih pasmina, Darwin je dobio potomstvo, boje iznenađujuće slične divljoj plavoj (kamenitoj) golubici. Znanstvenik je zaključio da su sve pasmine domaćih golubova porijeklom iz jedne vrste - divljeg sivoplavog (stjenovitog) goluba koji živi na strmim liticama obale Sredozemlja i na sjeveru, u Englesku i Norvešku. Obična siva golubica slične je boje kao i svoje perje.

Točna studija anatomskih i fizioloških znakova Ch. Darwin utvrdila je da su sve rase domaćih pilića porijeklom iz pilića Banjaw - divlje vrste koja živi na Indiji, Madagaskaru i otocima Sunda; pasmine goveda - s divlje ture, istrebljene u sedamnaestom stoljeću; pasmine svinja - od divlje svinje. Sorte kupusa potječu od divljeg kupusa, koji se i danas nalazi duž zapadnih obala Europe.

Je li nasljedna varijacija dovoljna da objasni zadivljujuću raznolikost domaćih pasmina životinja i sorti uzgajanih biljaka i njihovu važnost za svrhu u kojoj se uzgajaju? C. Darwin je u svom djelu „Promjene životinja i biljaka pod utjecajem pripitomljavanja“ dao znanstveno utemeljenje procesa morfogeneze u poljoprivredi.

Darwin se okrenuo poljoprivrednoj literaturi, izvješćima o izložbama, starim katalozima i cjenovnicima, proučavao je praksu uzgajivača konja, uzgajivača golubova, vrtlara i ustanovio da se stalno pojavljuju nove pasmine i sorte koje su više sofisticirane i raznolike u svojim karakteristikama u odnosu na prethodno postojeće. U nekim su slučajevima novi znakovi kod domaćih životinja i kultiviranih biljaka nastali slučajno, iznenada; čovjek ih nije nakupljao usmjerenim odabirom. Tako je nastala ovčica kratkih nogu, cijelih jagoda. Zanimali su osobu svojom jedinstvenošću i on je te znakove fiksirao u pasmini, raznolikosti. Ali, u pravilu, osoba je aktivno sudjelovala u dugom procesu stvaranja potrebnih karakteristika i svojstava pasmina i sorti.

U jatu, stado, u polju, u vrtu itd. osoba je primijetila zasebnu životinju ili biljku s nekim zanimljivim, čak malim, nasljednim razlikama, odabrala je ove jedinke za pleme i prešla ih. Svim ostalim jedinkama nije dopušteno uzgoj. Iz generacije u generaciju ostajali su kao proizvođači pojedinaca, u čemu je ta naslijeđena osobina najizraženija. Dakle, osobina se povećavala i akumulirala u ovoj umjetnoj populaciji.

Odabiri je ponekad prethodilo križanjem da bi se dobile kombinacije gena, a time i raznolikiji materijal, za umjetnu selekciju. Primjerice, osnivač svjetski poznate ruske pasmine orlovskih kasaba dobiva se na sljedeći način. Prvo, pastuh arapske pasmine konja bio je prekrižen danskim teškim konjima, a ždreb koji se pojavio od njih - s konjem nizozemske pasmine kasača. Tada je odabir izvršen na određenim osnovama.

2. Oblici umjetne selekcije

Ovisno o načinu uzgoja vrste, umjetna selekcija može biti masovna ili pojedinačna. Masovna i individualna selekcija dva su glavna oblika umjetne selekcije koja se koristi u uzgoju.

Masovni izbor provodi se na vanjskim, fenotipskim znakovima u populacijama biljaka i životinja. Na primjer, imamo polje lucerne u kojem ima 1.000 biljaka. Pažljivo pregledavajući svaku biljku u procesu njezinog rasta, uzimajući u obzir njihovu produktivnost sjemenkama i zelenom masom tijekom žetve, odabrali smo prvih 50 po svim pokazateljima. Kombinirajući sjeme ovih 50 odabranih biljaka, sljedeće godine postavljamo novo polje na kojem očekujemo poboljšanje produktivnosti i drugih karakteristika lucerke - ove izvanredne visokoproteinske krmne biljke.

Ako smo postigli poboljšanje, onda možemo pretpostaviti da je masovna selekcija vanjskim znakovima bila učinkovita. Međutim, ovaj oblik odabira ima značajne nedostatke, budući da ne možemo uvijek po vanjskim znakovima odrediti najbolji genotip. Masovna selekcija najstariji je oblik odabira.

Masovni odabir može biti učinkovit kada se pojedinci odlikuju kvalitetnim, jednostavno nasljednim osobinama (bijeli ili crveni cvijet, rog ili gad, itd.). Obično se koristi za unakrsne oprašivanje biljaka. Na primjer, dobivene su nove sorte raži, naročito vyatka.

u individualni izbor oni biraju zasebnog pojedinca sa znakom interesa za osobu i od njega dobivaju potomstvo. Uvođenje individualne selekcije postalo je doista revolucionarnom fazom u razvoju oplemenjivanja. To se dogodilo sredinom XIX. Stoljeća, kada je poznati francuski uzgajivač J. Vilmorin iznio osnovna načela ovog oblika odabira, a glavno je bilo ocjenjivanje odabranih biljaka ili životinja potomstvom. Najčešće se ovaj oblik selekcije primjenjuje na samoopravajuće biljke, kada u uzgoju sudjeluje samo jedna jedinka pšenice, ovsa i ječma. Poziva se potomstvo jedne samoprazne jedinke čista linijakoja se sastoji od homozigotnih oblika. Pojedinačni izbor također može biti pojedinačan ili ponovljen. Kao rezultat njegove upotrebe, dobivaju se ocjene koje predstavljaju jednu ili više homozigotnih čistih linija. Međutim, čak i u čistim linijama dolazi do mutacija i pojavljuju se heterozigotne osobe.

Vratimo se istom primjeru sa poljem lucerne. Odabirom 50 biljaka koje su najbolje po izgledu od 1.000, u slučaju pojedinačnog odabira, nećemo kombinirati njihovo sjeme, već ćemo sljedeće godine posijati sjeme svake od 50 biljaka zasebno i na taj način procijeniti sve potomstvo svake od odabranih biljaka. Tako se procjenjuje genotip odabrane biljke, a ne samo njeni fenotipski pokazatelji. Ako svaka biljka ili životinja odabrana iz populacije zbog izvanrednih pokazatelja zadrži svoje karakteristike u potomstvu, pojedinačni odabir nastavlja se u sljedećim generacijama.

Prednost pojedinačnog odabira u odnosu na masu je točnost procjene genotipa u analizi pojedinog potomstva. Pri odabiru pojedinaca za kvantitativne osobine koje se nasljeđuju, u pravilu je vrlo teško (broj zrna u uhu pšenice, udio masti u kravljem mlijeku itd.), Gdje je potrebna izuzetno precizna procjena genotipa, pojedinačna selekcija je najučinkovitija.

3. Kreativna uloga umjetne selekcije

Odabir vodi ka promjeni organa ili osobine, čije je poboljšanje poželjno za osobu. Pasmine i sorte, podrijetlom od uobičajenih divljih predaka, razvijale su se pod utjecajem čovjeka u različitim smjerovima u skladu s njegovim ekonomskim ciljevima, ukusima i potrebama. Postajali su sve više i više različiti jedni od drugih i divlji izgled iz kojeg su dolazili. Uloga umjetne selekcije u evoluciji pasmina i sorti bilo bi pogrešno uspoređivati ​​sa sitom, kroz koje se jednostavno eliminiraju utaje nečovjeka. Odabir jedinki sa nasljednim promjenama potrebnim čovjeku dovodi do stvaranja potpuno novih sorti i pasmina, tj. organski oblici koji nikada prije nisu postojali sa znakovima i svojstvima koje je oblikovao sam čovjek. To je kreativna uloga umjetne selekcije.

Umjetna selekcija glavna je pokretačka snaga u stvaranju novih pasmina životinja i biljnih sorti prilagođenih ljudskim interesima. Teorija umjetne selekcije teoretski je sažela tisućljetnu ljudsku praksu stvaranja pasmina domaćih životinja i sorti uzgajanih biljaka i postala jedan od temelja modernog uzgoja.

III. Konsolidacija znanja

Obavljanje laboratorijskih poslova.

Laboratorijski rad: "Studija rezultata umjetne selekcije"

Oprema: razne sorte sobnih biljaka (kobasice, begonije itd.).

Napredak u radu

1. Usporedite biljke dviju sorti koje su vam ponuđene za rad. Utvrdite u čemu se oni u većoj mjeri razlikuju.

2. Koliki je značaj raznolikosti osobina biljnih sorti koje razmatrate za ljude?

3. Pretpostavite da će se pod utjecajem čimbenika promjena u biljnim organima dogoditi sorte koje razmatrate. Kakva je uloga u ovoj osobi?

4. Objasnite kako razumijete izraz "kreativna uloga umjetne selekcije".

5. Zaključak: glavni razlozi raznolikosti sorti koje uzimate u obzir u laboratorijskim radovima, sobne biljke.

IV. domaći zadatak

Proučite odlomak udžbenika (Charles Darwin o uzrocima raznolikosti domaćih pasmina životinja i sorti uzgajanih biljaka, umjetnoj selekciji i njezinim oblicima, stvaralačkoj ulozi umjetne selekcije).

Popunite tablicu "Usporedba umjetne i prirodne selekcije".

Da se nastavi

Uzgoj biljaka

Oplemenjivanje - znanost o stvaranju novih i poboljšanju postojećih pasmina životinja, biljnih sorti, sojeva mikroorganizama.

Temelj selekcije su metode poput hibridizacije i selekcije. Teorijska osnova uzgoja je genetika.

Pasmine, sorte, sojevi - umjetno stvorena ljudska populacija organizama sa nasljednim fiksnim osobinama: produktivnost, morfološka, ​​fiziološka svojstva.

Pionir u razvoju znanstvenih osnova za uzgoj bio je N. I. Vavilov i njegovi učenici. NI Vavilov vjerovao je da je osnova selekcije bio pravilan odabir za rad izvornih pojedinaca, njihovu genetsku raznolikost i utjecaj okoline na ispoljavanje nasljednih osobina u hibridizaciji tih jedinki.

Za uspješan rad uzgajivaču je potrebna raznolika raznolikost izvornog materijala, a u tu je svrhu N. I. Vavilov prikupio kolekciju sorti uzgajanih biljaka i njihovih divljih predaka iz cijelog svijeta. Do 1940. godine u svezaveznom Institutu biljne industrije bilo je 300 tisuća uzoraka.

U potrazi za početnim materijalima za dobivanje novih biljnih hibrida, N. I. Vavilov organizirao je 20-30-ih. XX. Stoljeće. deseci ekspedicija širom svijeta. Tijekom tih ekspedicija, N. I. Vavilov i njegovi studenti sakupili su više od 1500 vrsta kultiviranih biljaka i ogroman broj njihovih sorti. Analizirajući prikupljeni materijal, N. I. Vavilov primijetio je da na nekim područjima postoji vrlo velika raznolikost sorti pojedinih vrsta kultiviranih biljaka, dok na drugim područjima nema takve raznolikosti.

Centri podrijetla uzgajanih biljaka

N. I. Vavilov sugerirao je da je područje najveće genetske raznolikosti bilo koje vrste kultivirane biljke središte njenog nastanka i pripitomljavanja. Ukupno je NI Vavilov osnovao 8 centara drevne poljoprivrede u kojima su ljudi prvi počeli uzgajati divlje biljne vrste.

1. Indijski (južnoazijski) centar uključuje Indijski potkontinent, Južnu Kinu i jugoistočnu Aziju. Ovo središte je rodno mjesto riže, agruma, krastavaca, patlidžana, šećerne trske i mnogih drugih vrsta kultiviranih biljaka.

2. Kineski (istočnoazijski) centar uključuje središnju i istočnu Kinu, Koreju i Japan. Proso, soja, heljda, rotkvica, trešnja, šljiva, jabuka uzgajali su se u ovom centru.

3. Jugozapadni azijski centar pokriva zemlje Male Azije, Srednje Azije, Iran, Afganistan, sjeverozapadnu Indiju. Rodno je mjesto mekih sorti pšenice, raži, mahunarki (grašak, grah), lana, konoplje, češnjaka, grožđa.

5. Mediteranski centar uključuje europske, afričke i azijske zemlje koje se nalaze duž obala Sredozemlja. Ovdje je rodno mjesto kupusa, maslina, peršina, šećerne repe, djeteline.

6. Abesinijsko središte nalazi se na relativno malom području moderne Etiopije i na južnoj obali Arapskog poluotoka. Ovo središte je rodno mjesto tvrde pšenice, sireva, banana, kave. Naizgled, od svih središta drevne poljoprivrede, Abesinijski je centar najstariji.

7. Središnjeamerički centar je Meksiko, otoci Kariba i dio zemalja Srednje Amerike. Ovdje je rodno mjesto kukuruza, bundeve, pamuka, duhana, crvene paprike.

8. Južnoamerički centar pokriva zapadnu obalu Južne Amerike. Rodno je mjesto krumpira, ananasa, cinchone, rajčice, graha.

Sva se ta središta poklapaju s mjestima postojanja velikih civilizacija antike - Drevnog Egipta, Kine, Japana, drevne Grčke, Rima, Maja i Azteka.

Centri podrijetla uzgajanih biljaka

Centri podrijetla	lokacija	Uzgojene biljke
1. Južnoazijski tropski 2. Istočnoazijska 3. Jugozapadna Azija 4. mediteranski 5. Abesinijanac 6. Srednjoamerički 7. Južnoamerički	Tropska Indija, Indokina, jugoistočna Azija Srednja i istočna Kina, Japan, Koreja, Tajvan Mala Azija, Srednja Azija, Iran, Afganistan, jugozapadna Indija Zemlje duž obala Sredozemlja Abyssinian gorja Afrike Južni meksiko Zapadna obala Južna Amerika	riža , šećerna trska, citrusi, patlidžan itd. (50% kultiviranih biljaka) Soja, proso, heljda, voćne i povrtlarske kulture - šljiva, trešnja itd. (20% kultiviranih biljaka) Pšenica, raž, mahunarke, lan, konoplja, repa, češnjak, grožđe itd. (14% kultiviranih biljaka) Kupus, šećerna repa, masline, djetelina (11% kultiviranih biljaka) Čvrsta pšenica, ječam, stablo kave, banane, sirevi Kukuruz, kakao, bundeva, duhan, pamuk Krompir, rajčica, ananas, stablo kvinoje.

9. Glavne metode uzgoja biljaka

1. Masovni odabir križno oprašenih biljaka (raž, kukuruz, suncokret). Rezultati selekcije su nestabilni zbog slučajnog unakrsnog oprašivanja.

2. Pojedinačni odabir samooprašenih biljaka (pšenica, ječam, grašak). Potomstvo jedne jedinke je homozigotno i naziva se čistom linijom.

3. Inbridiranje (usko povezano križanje) koristi se kod samooprašivanja umreženih biljaka (na primjer, za proizvodnju linija kukuruza). Inbridiranje dovodi do "depresije", jer recesivni nepovoljni geni postaju homozigotni!

Aa x Aa, AA + 2Aa + aa

4. Heteroza ("životna snaga") je pojava u kojoj hibridni pojedinci značajno premašuju svoje roditeljske karakteristike u svojim karakteristikama (porast prinosa do 30%).

Faze dobivanja heterotičnih biljaka

1. Odabir biljaka koje daju maksimalan učinak heteroze;

2. očuvanje linija inbreedingom;

3. Dobivanje sjemena križanjem dviju inbred linija.

Dvije glavne hipoteze objašnjavaju učinak heteroze:

Hipoteza o dominaciji - heteroza ovisi o broju dominantnih gena u homozigotnom ili heteroroznom stanju: što više genskih parova ima dominantne gene, to je veći i efekt heteroze.

Hipoteza o prekomjernoj dominaciji - heterozigotno stanje nad jednim ili više parova gena daje hibridnoj superiornosti nad roditeljskim oblicima (prekomjernost).

Unakrsno oprašivanje samoprašivača koristi se za dobivanje novih sorti.

Unakrsno oprašivanje samo-oprašivača omogućuje kombiniranje svojstava različitih sorti.

6. Poliploidija. Poliploidi su biljke u kojima je došlo do povećanja skupa kromosoma, višestrukih haploida. U biljkama poliploidi imaju veću masu vegetativnih organa, imaju veće plodove i sjemenke.

Prirodni poliploidi - pšenica, krumpir itd., Kultivirane sorte poliploidne heljde, šećerne repe.

Klasična metoda proizvodnje poliploida je obrada sadnica kolhicinom. Kolhicin uništava vreteno za podjelu i broj kromosoma u stanici se udvostručuje.

7. Eksperimentalna mutageneza temelji se na otkrivanju učinaka različitih zračenja na stvaranje mutacija i na upotrebi kemijskih mutagena.

8. Daljinska hibridizacija - križanje biljaka koje pripadaju različitim vrstama. Ali udaljeni hibridi su obično sterilni, jer su poremetili mejozu.

1924. sovjetski znanstvenik GD Karpečenko dobio je plodan intergenerički hibrid. Prekrižio je rotkvicu (2n = 18 rijetkih kromosoma) i kupus (2n = 18 kromosoma kupusa). Hibridni 2n = 18 kromosoma: 9 rijetkih i 9 kupusa, ali sterilan je, ne tvori sjeme.

GD Karpečenko je uz pomoć kolhicina dobio poliploid koji sadrži 36 kromosoma, a tijekom mejoze su se s rijetkim (9 + 9) s kupusom konjugirali rijetki (9 + 9) kromosomi. Obnovljena je plodnost.

Na taj su način dobiveni hibridi pšenice-raži (tritikale), hibridi pšenične trave i sl.

9. Uporaba somatskih mutacija.

Uz pomoć vegetativnog razmnožavanja moguće je sačuvati korisnu somatsku mutaciju. Osim toga, samo uz pomoć vegetativnog razmnožavanja, čuvaju se svojstva mnogih sorti voćnih i bobičastih kultura.

10 , Tehnološka shema dobivanja koncentrata od krumpira

Pojednostavljena je tehnološka shema za dobivanje krumpirovog koncentrata, smanjena potrošnja energije i radna intenzivnost njegove proizvodnje od strane znanstvenika iz Republičkog unitarnog preduzeća "Znanstveno-praktični centar Nacionalne akademije znanosti Bjelorusije za hranu" (patent Republike Bjelorusije za izum br. 15570, IPC (2006.01): A23L2 / 385; autori : Z.Lovkis, V.Litvyak, T.Tananayko, D.Hlimankov, A.Pushkar, L.Sergeenko; podnositelj zahtjeva i patentirani: gore spomenuto RUE). Namjera izuma je da osigura proizvodnju koncentrata krumpira koji se koristi u formulacijama bezalkoholnih, alkoholnih i alkoholnih pića s poboljšanim organoleptičkim karakteristikama.

Predloženi način dobivanja krumpirovog koncentrata uključuje nekoliko faza: priprema krumpirovih sirovina za korištenje svježeg krumpira i (ili) dobroćudnih otpadaka od suhog i kaše; njegovo termičko i sljedeće dvostupanjsko liječenje amilolitičkim enzimima; odvajanje stvorenog taloga filtracijom; koncentracija filtrata isparavanjem; zakiseliti ga jednom ili više organskih kiselina; naknadna kontrola temperature.

Nakon termostatiranja, dobivenom koncentratu dodaje se voda i / ili vodeno-alkoholni ekstrakti aromatičnih biljaka u određenoj količini do konačnog sadržaja suhe tvari od 70 ± 2%. Spektar ovih biljaka je širok: kumin, ehinacea purpurea, hyssop officinalis, korijander, slatka djetelina, origano, smilja, balzamična tansy, metvica, pelin pelin i drugi.