ძველი დროიდან ხალხი ხიბლავდა მიმდებარე მცენარეების, განსაკუთრებით ყვავილების სილამაზითა და მრავალფეროვნებით. მათი არომატი და სინაზე ყველა ასაკში იყო სიყვარულის, სიწმინდის, გრძნობების გამოვლინება. თანდათან ადამიანმა გააცნობიერა, რომ ამ მშვენიერი არსებების არსებული ხედებით კი არა, შეეძლო მონაწილეობა მიეღო მათ ჩამოყალიბებაში. ასე დაიწყო მცენარეთა მოშენების ერა, რამაც განაპირობა ახალი სახეობების წარმოება გენო- და ფენოტიპში უფრო საჭირო და მნიშვნელოვანი მახასიათებლებით. ამ საკითხზე ერთად მომუშავე ორმა მეცნიერებამ აქამდე ფანტასტიკური შედეგების მიღწევა მოახერხა - ეს არის გენეტიკა და ბოტანიკა.
ბოტანიკური საგანი
ბოტანიკა არის მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ყველაფერს, რაც ეხება მცენარეებს. ესენი არიან:
- მორფოლოგია;
- გენეტიკა;
- ფიზიოლოგია;
- ანატომია;
- სისტემატიკა.
ეს დისციპლინა მოიცავს ფლორის წარმომადგენლების ცხოვრების ყველა ასპექტს, სუნთქვის, გამრავლებისა და ფოტოსინთეზის შიდა პროცესებიდან დაწყებული ფენოტიპური ნიშან-თვისებების გარეგანი მრავალფეროვნებამდე.
ეს არის ერთ-ერთი უძველესი მეცნიერება, რომელიც გაჩნდა ადამიანის განვითარებასთან ერთად. მის ირგვლივ მზარდი არსებებისადმი ინტერესი, მიმდებარე სივრცის ასე გაფორმება ყოველთვის ახასიათებდა ადამიანს. გარდა ამისა, სილამაზის გარდა, ის ყოველთვის იყო საკვების, სამკურნალო კომპონენტების, სამშენებლო მასალის მძლავრი წყარო. მაშასადამე, ბოტანიკა არის მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ჩვენი პლანეტის უძველეს, მნიშვნელოვან, მრავალფეროვან და რთულ ორგანიზმებს - მცენარეებს.
მცენარეთა მოშენება
დროთა განმავლობაში და ამ არსებების სტრუქტურის, მათი ცხოვრების წესისა და მათში მიმდინარე პროცესების შესახებ თეორიული ცოდნის დაგროვებით, შესაძლებელი გახდა იმის გაგება, თუ როგორ უნდა მანიპულირებდეს მათი ზრდა-განვითარების შესახებ.. იმპულსს იძენდა გენეტიკის მეცნიერება, რამაც შესაძლებელი გახადა ქრომოსომულ დონეზე სხვადასხვა ობიექტების შესწავლა, მათი ერთმანეთთან გადაკვეთა, კარგი და ცუდი შედეგების მიღება და მომგებიანი და საჭირო არჩევა. ეს შესაძლებელი გახდა შემდეგი აღმოჩენების შედეგად.
- ორმაგი განაყოფიერება მცენარეებში.
- მიტოზისა და მეიოზის პროცესების აღმოჩენა.
- გადაკვეთის მეთოდების შემუშავება.
- ჰეტეროზის, გამრავლებისა და ინკუბაციის ფენომენები.
- მცენარეთა გენეტიკური კოდის გაშიფვრა.
- ბიომოლეკულური კვლევები უჯრედებისა და ქსოვილების შემადგენლობის შესახებ.
- აღმოჩენები ციტოლოგიისა და ჰისტოლოგიის სფეროში.
რა თქმა უნდა, ეს არ არის ყველა ის წინაპირობა, რომელიც გახდა მძლავრი მოძრაობის დასაწყისი და მცენარეთა მოშენების მეთოდების განვითარება.
ჯვარედინი და მისი მახასიათებლები
პროცესის სხვა სახელიჯვრები - ჰიბრიდიზაცია. ამ ფენომენის გამოყენების მეთოდს ჰიბრიდოლოგიური ეწოდება. გრეგორ მენდელი იყო პირველი, ვინც გამოიყენა იგი თავისი ექსპერიმენტებისთვის. ყველა სკოლის მოსწავლემ იცის მისი ცნობილი ექსპერიმენტები ბარდაზე.
მთელი პროცესის არსი არის მშობლების ფორმების ერთმანეთთან გადაკვეთა ჰეტეროზიგოტური შთამომავლობის მისაღებად, რომელსაც ჰიბრიდს უწოდებენ. ამავდროულად, შემუშავებულია სხვადასხვა სახის გადაკვეთა. ისინი შეირჩევა ჯიშის, სახეობის ან გვარის ინდივიდუალური მახასიათებლების გათვალისწინებით. ასეთი პროცესების ორი ძირითადი ტიპი არსებობს.
- გამრავლება, ან გამრავლება. გულისხმობს, რომ საწყისი მშობელი ფორმები არ მიეკუთვნება ერთსა და იმავე სახეობას, გვარს ან ჯიშს. ანუ ისინი არ არიან დაკავშირებული. ასეთი გადაკვეთა ერთ-ერთი ყველაზე პოპულარულია და ყველაზე ხშირად იწვევს ჰეტეროზს სუფთა ხაზების მოშენებისას.
- შეჯვარება, ან შეჯვარება - ერთსა და იმავე სახეობას ან გვარს, ჯიშს მიკუთვნებული ინდივიდების მჭიდროდ დაკავშირებული ჰიბრიდიზაცია. ეს მეთოდი გამოიყენება პოპულაციაში სასარგებლო თვისების დასაფიქსირებლად, მათ შორის ფენოტიპური. განმეორებითი სწორად ჩატარებული ინკუბაციით შესაძლებელია გენეტიკურად სუფთა მცენარეული ხაზების მიღება.
ამ ტიპის გადაკვეთებს უფრო ვიწრო ჯიშები აქვთ საკუთარ თავში. ასე რომ, გამრავლების ერთ-ერთი ფორმაა შეჯვარება - ჯიშებს შორის ჰიბრიდიზაცია.
ტიპების გარდა, არსებობს სხვადასხვა სახის გადაკვეთაც. ისინი დეტალურად აღწერეს და შეისწავლეს მენდელმა, თომას მორგანმა და გასული საუკუნეების სხვა გენეტიკოსებმა.
ნახვებიშეჯვარება
არსებობს ინდივიდების ჰიბრიდიზაციის რამდენიმე ძირითადი ტიპი.
- მონოჰიბრიდი, ან მარტივი. იგულისხმება მშობლების ფორმების შეჯვარება პირველ შთამომავლებთან, რომელიც განხორციელდა ერთხელ.
- დიჰიბრიდი - ეფუძნება მშობლებს, რომლებიც განსხვავდებიან ორი წყვილი მახასიათებლებით.
- დაბრუნებადი - პირველი თაობის ჰიბრიდი შეჯვარებულია ორიგინალურ მშობელთან.
- პოლიჰიბრიდი, ან ორმაგი - პირველი თაობის ინდივიდებს შემდეგ კვეთენ ერთმანეთთან, შემდეგ კი სხვა ჯიშებთან და სახეობებთან.
ყველა მითითებულ ჯიშს აქვს მნიშვნელობა თითოეულ კონკრეტულ სიტუაციაში. ანუ ზოგიერთი მცენარისთვის სასურველი შედეგის მისაღებად მარტივი გადაკვეთა საკმარისია. სხვებისთვის კი საჭიროა რთული ფაზური პოლიჰიბრიდული ჰიბრიდიზაცია სასურველი ნიშან-თვისების მისაღებად და მთელ პოპულაციაში მისი კონსოლიდაციისთვის.
სხვადასხვა თაობის ჰიბრიდები
ნებისმიერი გადაკვეთის შედეგად წარმოიქმნება ესა თუ ის შთამომავლობა. თვისებები, რომლებიც მან მიიღო მშობლებისგან, შეიძლება გამოვლინდეს სხვადასხვა ხარისხით.
ამგვარად, პირველი თაობის ჰიბრიდების ნიშნები ფენოტიპურად ყოველთვის ერთგვაროვანია, რასაც ადასტურებს მენდელის კანონი (პირველი) და მისი ექსპერიმენტები ბარდაზე. ამიტომ, ხშირად ჰიბრიდიზაციის მონოჰიბრიდული ტიპი გამოიყენება იგივე შედეგის მისაღებად, რაც საჭიროა მხოლოდ ერთ დროს.
შემდეგ, ყველა მომდევნო ინდივიდი უკვე აერთიანებს თვისებებს საკუთარ თავში, ამიტომ გაყოფა ჩნდება გარკვეულ თანაფარდობებში. ჩნდება რეცესიები, ერევა მუტაციური პროცესები. აქედან გამომდინარე, ყველაზე მნიშვნელოვანია სამრეწველო საქმიანობისთვისადამიანი, მისი სოფლის მეურნეობა, სწორედ მცენარეების პირველი თაობაა მიღებული.
ტიპიური მაგალითი: თუ მიზანია ერთი სეზონური პერიოდის შედეგად მხოლოდ ყვითელი პომიდვრის წარმოება, მაშინ ყვითელი და წითელი პომიდორი უნდა გადაიკვეთოს, მაგრამ წითელი უნდა მივიღოთ უფრო ადრე ყვითელი მშობლისგან. ამ შემთხვევაში პირველი თაობა აუცილებლად ერთგვაროვანი იქნება - ყვითელი პომიდვრის ნაყოფი.
სახეობათაშორისი ჰიბრიდები: მახასიათებლები
სახეობათაშორისი არის ის ჰიბრიდები, რომლებიც მიიღება გამრავლების ან შორეული გადაკვეთის შედეგად. ანუ ეს არის სხვადასხვა სახეობის კუთვნილი ინდივიდების შეჯვარების შედეგი, რათა მივიღოთ ახალი წინასწარ განსაზღვრული მახასიათებლებით და თვისებებით.
ამ გზით ადამიანებმა მრეწველობაში მიიღეს მრავალი მნიშვნელოვანი სასოფლო-სამეურნეო და დეკორატიული მცენარე და ცხოველთა მოშენებისას გამოყვანილ იქნა ინდივიდების მრავალი ახალი სახეობა.
მსგავსი ორგანიზმების მაგალითები
მცენარეთა შორის სახეობათაშორისი ჰიბრიდების მაგალითები:
- ხორბლის შესანახი;
- ტრიტიკალი - ხორბალი და ჭვავი;
- ჭვავის-ხორბლის ბალახის ფორმები;
- ხორბალი-ელიმუსი;
- რამდენიმე სახეობის თამბაქო და სხვა.
თუ ვსაუბრობთ ცხოველებზე, მაშინ ასევე ბევრი წარმომადგენელი შეიძლება მოვიყვანოთ მაგალითად:
- hines (ცხენი და ვირი);
- ლიგრი - ლომი და ვეფხვი;
- მეჟნიაკი - შავი როჭო და კაპერკაილი და სხვა.
ასეთი ჰიბრიდიზაციის მთავარი პრობლემა ის არის, რომ შთამომავლობა ან სტერილურია ანშეუსაბამო. სწორედ ამიტომ ადამიანებმა შექმნეს და შეიმუშავეს მრავალი გზა ამ ფაქტორების აღმოსაფხვრელად. ყოველივე ამის შემდეგ, თუ სასურველი შედეგი მიიღება, მაშინ ძალიან მნიშვნელოვანია არა მხოლოდ მისი გამოსწორება, არამედ სისტემაში ასეთი ორგანიზმების წარმოების დანერგვა.
რა იწვევს უნაყოფობას სახეობათაშორის ჰიბრიდებში?
ასეთი პრობლემების გამომწვევი მიზეზები მდგომარეობს მეიოზისა და მიტოზის პროცესებში, კერძოდ, ანაფაზაში, როდესაც ქრომოსომა განსხვავდება უჯრედის პოლუსებისკენ. ამ მომენტში თითოეული მათგანი თავის ჰომოლოგიურ წყვილს ეძებს. ასე იქმნება ქრომატიდებისგან მთლიანი ქრომოსომა და ყალიბდება ორგანიზმის ზოგადი კარიოტიპი.
მაგრამ იმ პირებში, რომლებშიც შერწყმა მოხდა მშობლების სხვადასხვა ფორმებიდან, ასეთი სტრუქტურების შეხვედრის შესაძლებლობა მინიმალური ან შეუძლებელია. სწორედ ამიტომ ხდება ნიშან-თვისებების შემთხვევითი კომბინაცია და შედეგად ინდივიდები უნაყოფო ან სიცოცხლისუნარიანები ხდებიან. ანუ გენები, ფაქტობრივად, შეუთავსებელი ხდება.
თუ მოლეკულურ დონეს მივმართავთ და გავარკვევთ, რა არის სახეობათაშორისი ჰიბრიდების უნაყოფობის მიზეზი, მაშინ პასუხი ასეთი იქნება: ეს არის უჯრედის ბირთვიდან და მიტოქონდრიიდან დნმ-ის მონაკვეთების შეუთავსებლობა. შედეგად, მეიოზურ პროცესში არ ხდება ქრომოსომის კონიუგაცია.
ეს იწვევს დამღუპველ შედეგებს, როგორც მცენარეთა მოშენებაში, ასევე ჯიშების და ცხოველთა ახალი სახეობების შეჯვარებასა და გამოყვანაში. განსაკუთრებით ხშირად ეს ხდება ფლორის წარმომადგენლებში. ამიტომ, ჰიბრიდული მცენარეების მოსავლის მიღება შეგიძლიათ მხოლოდ ერთხელ, რაც უკიდურესად მოუხერხებელია სოფლის მეურნეობის განვითარებისთვის.
მას შემდეგ რაც მეცნიერებმა გაირკვა რა არის სახეობათაშორისი უნაყოფობის მიზეზიჰიბრიდებმა დაიწყეს აქტიური მუშაობა ამ მიზეზების აღმოსაფხვრელად. ამან გამოიწვია ინდივიდების სტერილობის აღმოსაფხვრელად რამდენიმე ხერხის შექმნა.
უშვილობის დაძლევის გზები
ამ პრობლემის გადასაჭრელად ბიოლოგების მიერ არჩეული მთავარი გზა შემდეგია. მეიოზის სტადიაზე, როდესაც ქრომოსომები უჯრედის პოლუსებისკენ განსხვავდებიან, მასში შეჰყავთ სპეციალური ნივთიერება, კოლხიცინი. ეს ხელს უწყობს spindle ბოჭკოების (უჯრედის ცენტრი) დაშლას. შედეგად, ყველა ქრომოსომა რჩება ერთ უჯრედში და არ ხვდება სხვადასხვა უჯრედში. ახლა ჰომოლოგიურ წყვილებს შორის თავისუფალი კონიუგაციაა შესაძლებელი, რაც ნიშნავს, რომ მეიოზის პროცესი მომავალში საკმაოდ ნორმალურია.
ამგვარად, შთამომავლობა ხდება ნაყოფიერი და ადვილად გამოაქვს ნაყოფს მომავალში სხვადასხვა ფორმებით შეჯვარებისას. ყველაზე ხშირად, ეს მეთოდი გამოიყენება მცენარეთა მოშენებაში, მას უწოდებენ პოლიპლოიდიას. ის პირველად ჩვენმა მეცნიერმა კარპეჩენკოვმა გამოიყენა. ასე რომ, მან მიიღო კომბოსტოს და ბოლოკის პირველი ნაყოფიერი ჰიბრიდი.
რა არის სახეობათაშორისი ჰიბრიდების უნაყოფობის მიზეზი, უკვე გავარკვიეთ. პრობლემის ბუნების გაგებით, ჩვენ შევძელით მისი გადაჭრის კიდევ ორი გზა შეგვექმნა.
- მცენარეთა დამტვერვა ხდება მხოლოდ ერთი მშობლის მტვრით. ეს მეთოდი საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ ჰიბრიდული ინდივიდების რამდენიმე თაობა, ნაყოფიერი. თუმცა, შემდეგ ეს თვისება კვლავ ბრუნდება და ინდივიდები კვლავ სტერილურები ხდებიან.
- ჰიბრიდების დამტვერვა პირველ თაობაში მშობლების მტვრით.
დღეს ბრძოლის მეტი მეთოდი არ შექმნილა, მაგრამ ამ მიმართულებით მუშაობა მიმდინარეობს.
შროშანები და მათი ჰიბრიდები
სიწმინდის და უმანკოების სიმბოლო ყვავილებისევდა და მწუხარება მიცვალებულთათვის, შროშანების ნაზი და დახვეწილი წარმომადგენლებისთვის - შროშანები. ეს მცენარეები მრავალი საუკუნის განმავლობაში აფასებდა ადამიანს. ამ ხნის განმავლობაში ჯიშები არ შექმნილა! ბუნებრივია, სახეობათაშორისი გადაკვეთები მათაც შეეხო.
შედეგი იყო ჰიბრიდული ჯიშების ცხრა ჯგუფის შემუშავება, რომლებიც უბრალოდ აოცებენ ფენოტიპური თვისებების სილამაზით! მათ შორის განსაკუთრებული ადგილი უკავია ორ ყველაზე უჩვეულო და მოთხოვნად წარმომადგენელს:
- აღმოსავლური ჰიბრიდები;
- lilies OT ჰიბრიდები.
მოდით განვიხილოთ ორივე ჯგუფის ნიშნები და მივცეთ მათი აღწერა.
აღმოსავლური ჰიბრიდები
ეს არის ყველაზე დიდი ჰიბრიდი ყვავილების ფორმირების თვალსაზრისით. მათი ბიოლოგია პრაქტიკულად არ განსხვავდება სხვა წარმომადგენლებისგან. მზარდი თაიგულის ზომები შეიძლება მიაღწიოს 31 სმ დიამეტრს, ხოლო ფერი შეიძლება იყოს განსხვავებული. ნიპონის ჯიში ძალიან ლამაზია, აქვს დიდი თეთრი ყვავილები ვარდისფერი საზღვრით. მათი ფურცლები გოფრირებულია.
ამ მცენარეების სიმაღლე 1,2 მ-მდე მერყეობს, რაც საშუალებას იძლევა ერთმანეთისგან 20-25 სმ მანძილზე დარგეს და ლამაზი აყვავებული ქედები ჩამოაყალიბონ. ამ ჯგუფის ყველა წარმომადგენელს აქვს ძალიან ძლიერი არომატი.
Orienpits
ეს არის OT-hybrids lilies, რომლის აბრევიატურა წარმოიქმნება სრული სახელიდან: აღმოსავლურ-ტუბულარული ფორმები. მათ ასევე უწოდებენ შროშანის ხეებს მათი ძალიან მაღალი მცენარის ზომისა და დიდი ყვავილების გამო. ერთ ღეროზე 2,5 მეტრამდე სიმაღლეზე შეიძლება ჩამოყალიბდეს 25 მსხვილი (30 სმ-მდე) ყვავილი, რომლებიც ძალიან სურნელოვანი და ნათელი ფერისაა.
ეს საშუალებას აძლევს ჰიბრიდების ამ ჯგუფს იყოს ძალიან პოპულარული მებოსტნეებში, თუმცა ყველას არ შეუძლია გაუმკლავდეს მათ მოშენებას. საჭიროა ძალიან ფრთხილად მოვლა და სათანადო დარგვა, რათა ასეთმა ფორმებმა ფესვები გაიჩინოს და შთამომავლობა გამოიღოს.
მზესუმზირა და მისი ჰიბრიდული ფორმები
მზესუმზირის ჰიბრიდები ერთმანეთისგან განსხვავდებიან თესლის მომწიფების თვალსაზრისით. ასე რომ, გამოყავით:
- ადრე (90 დღემდე);
- ადრე მწიფე (100 დღემდე);
- შუა სეზონი (110 დღემდე).
თესლის ჰიბრიდები ასევე განსხვავებულს იძლევა. ზეთის შემცველობა და მოსავლიანობა შესანიშნავია და დამოკიდებულია სიმწიფის პერიოდზე. რაც უფრო გრძელია მცენარე მიწაში, მით უფრო მაღალია მოსავლის ხარისხი. შეგიძლიათ დაასახელოთ ამ მცენარის მსოფლიოში ყველაზე გავრცელებული ჰიბრიდები, რომლებიც ყველაზე მოთხოვნადია სოფლის მეურნეობაში.
- ტუნკა.
- ბოსფორი.
- როკი.
- PR64A15.
- ჯეისონ.
- წინ.
მათ მთავარ სარგებელს შორის:
- გვალვის ტოლერანტობა;
- დაავადებები და მავნებლები;
- მოსავლიანობა;
- მაღალი ხარისხის თესლი;
- კარგი ნაყოფიერება.
