L'uomo nel suo desiderio di migliorare la natura si sta muovendo sempre più lontano. Grazie alle moderne conquiste della genetica, gli agricoltori ottengono ibridi sempre più insoliti e interessanti in grado di soddisfare i desideri più audaci dei consumatori.
Inoltre, la globalizzazione porta alla diffusione di specie vegetali che non sono tipiche di una determinata zona climatica. Siamo passati da tempo dagli ananas e dalle banane esotiche, le nettarine ibride e i minioli, ecc., sono diventati familiari.

anguria gialla (38 kcal, vitamine A, C)

All'esterno è la solita anguria striata, ma allo stesso tempo all'interno è di un giallo brillante. Un'altra caratteristica è il numero molto ridotto di ossa. Questa anguria è il risultato dell'incrocio di un'anguria selvatica (gialla all'interno, ma completamente insapore) con un'anguria coltivata. Il risultato è succoso e tenero, ma meno dolce del rosso.
Sono coltivati ​​in Spagna (varietà rotonde) e Tailandia (ovali). Esiste una varietà "Lunar" allevata dall'allevatore Sokolov di Astrakhan. Questa varietà ha sapori molto dolci con alcune note esotiche come mango, limone o zucca.
Esiste anche un ibrido ucraino a base di anguria (“kavun”) e zucca (“garbuza”) - “kavbuz”. Assomiglia più a una zucca al sapore di anguria ed è ideale per preparare i porridge.

patate viola (72 kcal, vitamina C, vitamine del gruppo B, potassio, ferro, magnesio e zinco)

Una patata con la buccia rosa, gialla o viola non sorprende più nessuno. Ma gli scienziati della Colorado State University sono riusciti a ottenere una patata con un colore viola all'interno. La base della varietà erano le patate degli altipiani andini e il colore è dovuto all'alto contenuto di antociani. Queste sostanze sono gli antiossidanti più potenti, le cui proprietà si conservano anche dopo la cottura.
Hanno chiamato la varietà "Purple Majesty", è già venduta attivamente in Inghilterra e inizia in Scozia, il cui clima è più adatto alla varietà. La divulgazione della varietà è stata facilitata dallo specialista culinario inglese Jamie Oliver. Queste patate viola dal gusto familiare sembrano fantastiche sotto forma di purè di patate, un colore intenso indescrivibile, al forno e, naturalmente, patatine fritte.

cavolo romanesco (25 kcal, carotene, vitamina C, sali minerali, zinco)

L'aspetto etereo di questo parente stretto di broccoli e cavolfiori illustra perfettamente il concetto di "frattale". Le sue infiorescenze di colore verde chiaro sono a forma di cono e disposte a spirale su una testa di cavolo. Questo cavolo proviene dall'Italia, è sul mercato da circa 10 anni e gli allevatori olandesi hanno contribuito alla sua divulgazione, migliorando leggermente l'ortaggio noto alle casalinghe italiane sin dal XVI secolo.

Il Romanesco ha poca fibra e tanta sostanze utili per questo motivo è facilmente digeribile. È interessante notare che quando si cucina questo cavolo non si sente l'odore caratteristico del cavolo che ai bambini non piace così tanto. Inoltre, l'aspetto esotico della verdura spaziale ti fa venir voglia di provarlo. Il romanesco si prepara come i normali broccoli: bollito, in umido, aggiunto alla pasta e alle insalate.

Pluot (57 kcal, fibre, vitamina C)

Dall'incrocio di specie vegetali come prugna (prugna) e albicocche (albicocca), sono stati ottenuti due ibridi pluot, che assomiglia più a una prugna, e aprium, più simile a un'albicocca. Entrambi gli ibridi prendono il nome dalle prime sillabe Titoli inglesi specie genitrici.
Esternamente, i frutti del pluot sono colorati di rosa, verde, bordeaux o viola, dentro - dal bianco al prugna ricco. Questi ibridi furono allevati nella Dave Wilson Nursery nel 1989. Ora nel mondo ci sono già due varietà di aprium, undici varietà di pluot, una nectaplama (un ibrido di nettarina e prugna), una pichplama (un ibrido di pesca e prugna).
Gli aratri vengono utilizzati per produrre succhi, dolci, preparazioni fatte in casa e vino. Il sapore di questo frutto è molto più dolce sia delle prugne che delle albicocche.

ravanello di anguria (20 kcal, acido folico, vitamina C)

I ravanelli all'anguria sono all'altezza del loro nome: sono color lampone brillante all'interno e ricoperti da una buccia bianco-verde all'esterno, proprio come un'anguria. Anche nella forma e nelle dimensioni (diametro 7-8 cm) ricorda un ravanello o una rapa di medie dimensioni. Il sapore è abbastanza normale: amaro sulla buccia e dolciastro al centro. La verità è più solida, non succosa e croccante come al solito.
Sembra meraviglioso in insalata, semplicemente affettato con semi di sesamo o sale. Si consiglia inoltre di ricavarne il purè di patate, cuocere al forno, aggiungere alle verdure per friggere.

Yoshta (40 kcal, antociani con proprietà antiossidanti, vitamine C, P)

L'incrocio di specie vegetali come il ribes (johannisbeere) e l'uva spina (stachelbeere) ha dato la bacca joshtu con frutti vicini al nero, delle dimensioni di una ciliegia, dal sapore agrodolce, leggermente astringente, che ricorda piacevolmente il ribes.
Michurin sognava anche di creare un ribes delle dimensioni di un'uva spina, ma non spinoso. Riuscì a far risaltare l'uva spina "Black Moor" viola scuro. Nel 1939 a Berlino, anche Paul Lorenz allevava ibridi simili. In connessione con la guerra, questi lavori furono interrotti. E solo nel 1970 Rudolf Bauer riuscì ad ottenere la pianta perfetta. Ora ci sono due varietà di yoshta: "Black" (marrone-bordeaux) e "Red" (rosso sbiadito).
Durante la stagione si ottengono 7-10 kg di bacche dal cespuglio di yoshta. Vengono utilizzati nelle preparazioni casalinghe, nei dolci, per aromatizzare la soda. Yoshta è utile per le malattie gastrointestinali, per rimuovere i metalli pesanti e le sostanze radioattive dal corpo e per migliorare la circolazione sanguigna.

broccolini (43 kcal, calcio, vitamine A, C, ferro, fibre, acido folico)

Nella famiglia dei cavoli, a seguito dell'incrocio di broccoli ordinari e broccoli cinesi (gailana), si è ottenuto un nuovo cavolo simile agli asparagi con una testa di broccoli in cima.
I broccolini sono leggermente dolci, non hanno lo spirito piccante del cavolo, con una nota pepata, delicato nel gusto, ricorda allo stesso tempo gli asparagi e i broccoli. Contiene molti nutrienti ed è povero di calorie.
Negli Stati Uniti, Brasile, paesi asiatici, Spagna, i broccolini sono comunemente usati come contorno. Viene servito fresco, condito con burro o leggermente fritto nel burro.

Nashy (46 kcal, antiossidanti, fosforo, calcio, fibre)

Un altro risultato dell'incrocio delle piante sono i neshes. Lo hanno ottenuto da una mela e una pera in Asia diversi secoli fa. Lì si chiama pera asiatica, acqua, sabbia o giapponese. Il frutto sembra una mela rotonda, ma ha il sapore di una pera succosa e croccante. Il colore del nashi va dal verde pallido all'arancione. A differenza della pera normale, il nashi è più duro, quindi è meglio conservarlo e trasportarlo.
Il Neshi è piuttosto succoso, quindi è meglio usarlo nelle insalate o da solo. È buono anche come antipasto per il vino insieme a formaggi e uva. Ora circa 10 varietà commerciali popolari vengono coltivate in Australia, Stati Uniti, Nuova Zelanda, Francia, Cile e Cipro.

Yuzu (30 kcal, vitamina C)

Lo Yuzu (limone giapponese) è un ibrido tra mandarino e agrumi ornamentali (Ichang papeda). Il frutto verde o giallo delle dimensioni di un mandarino con una buccia irregolare ha un sapore aspro e un aroma brillante. È stato utilizzato dai giapponesi fin dal VII secolo, quando i monaci buddisti portarono questo frutto dalla terraferma alle isole. Lo yuzu è popolare nella cucina cinese e coreana.
Ha un aroma del tutto insolito: agrumi, con sentori floreali e note di aghi di pino. Molto spesso utilizzata per aromatizzare, la scorza viene utilizzata come condimento. Questo condimento viene aggiunto a piatti di carne e pesce, zuppa di miso, noodles. Con la scorza si preparano anche marmellate, bevande alcoliche e analcoliche, dolci, sciroppi. Il succo è simile al succo di limone (aspro e profumato, ma più delicato) ed è la base della salsa ponzu, usata anche come aceto.
Ha anche un significato di culto in Giappone. Il 22 dicembre, nel solstizio d'inverno, è consuetudine fare il bagno con questi frutti, che simboleggiano il sole. Il suo aroma allontana le forze del male, protegge dal raffreddore. Gli animali vengono immersi nello stesso bagno e le piante vengono poi annaffiate con acqua.

barbabietole gialle (50 kcal, acido folico, potassio, vitamina A, fibre)

Questa barbabietola differisce dalla solita solo per il colore e per il fatto che non si sporca le mani durante la cottura. Ha un sapore altrettanto dolce, fragrante, buono al forno e anche in patatine. Le foglie gialle della barbabietola possono essere utilizzate fresche nelle insalate.

Ma una persona sta solo imparando a trasformare le specie vegetali e la natura crea da tempo

Si chiama incrocio sessuale di due individui che differiscono tra loro per più o meno segni. Possono appartenere a due varietà, razze, varietà della stessa specie, due specie dello stesso genere o generi diversi della stessa famiglia. Nella maggior parte dei casi, più gli individui incrociati sono vicini tra loro, maggiore è la probabilità di ottenere una prole vitale e fertile.

L'ibridazione sessuale è di grande importanza e applicazione nella produzione pratica delle colture. Moltissimi dei nostri piante coltivate, come già indicato, sono ibridi sessuali, in parte ottenuti naturalmente in natura e da lì portati in cultura, in parte allevati mediante incroci artificiali.

La capacità di ibridazione sessuale in alcune famiglie o singoli generi e specie risulta essere maggiore, in altri minore. A volte l'ibridazione tra specie morfologicamente strettamente imparentate fallisce, mentre riesce tra quelle più distanti.

L'ibridazione sessuale viene effettuata più facilmente tra varietà e varietà appartenenti alla stessa specie. Si ottengono ibridi tra specie per lo più in numero esiguo, poco vitali e sterili in futuro; gli ibridi tra generi si ottengono molto meno frequentemente e in futuro nella maggior parte dei casi sono sterili.

La ricerca di I. V. Michurin ha dimostrato che la sterilità degli ibridi in molti casi è temporanea.

Spesso, durante l'incrocio, la prima generazione di ibridi è caratterizzata da uno sviluppo estremamente potente, che supera di molte volte le forme parentali. Questo fenomeno è chiamato eterosi. Nella prole di ibridi ottenuti sessualmente, le piante solitamente ritornano alle dimensioni precedenti dei loro progenitori. Ma se tali ibridi giganti possono riprodursi vegetativamente, il gigantismo risultante apparirà anche nella prole allevata vegetativamente. In questo modo si può derivare grandi varietà colture di radici e tuberi, alberi ornamentali E piante erbacee con fiori molto grandi, ecc. È anche possibile un nuovo allevamento annuale di piante eterotiche annuali per aumentarne la produzione, ad esempio in tabacco, pomodori, mais, ecc.

In alcuni casi di infertilità degli ibridi è possibile, con l'aiuto di incroci sistematici successivi, ripristinarne la fertilità.

Quando si incrociano ibridi sessuali vari tipi tra loro è stato possibile ottenere forme ibride tra 3, 4 o più specie.

La questione della dominanza - la predominanza nell'ibrido di alcuni tratti dei genitori o dei loro antenati - è la questione più importante nell'allevamento, nell'allevamento di nuove varietà.

I. V. Michurin credeva che l'ibrido non rappresentasse qualcosa tra i produttori. L'eredità di un ibrido è composta solo da quei tratti delle piante produttrici e dei loro antenati, che all'inizio

le fasi di sviluppo dell'ibrido sono favorite dalle condizioni esterne. La dominanza di alcuni tratti dipende anche dal potere ineguale dei produttori nel senso di trasmettere i propri tratti alla prole. In misura maggiore, i segni vengono trasmessi: 1) specie che crescono allo stato selvatico; 2) una varietà più antica per origine; 3) una pianta individuale più vecchia; 4) fiori più vecchi nella corona. La pianta madre, a parità di altre condizioni, trasferirà le sue proprietà in modo più completo rispetto alla pianta padre, ma se le condizioni per la crescita degli ibridi sono più favorevoli per la pianta padre, allora le sue caratteristiche potrebbero prevalere.

Le piante indebolite dalla siccità o dal freddo primaverile hanno un potere più debole di trasmettere le loro proprietà ereditarie.

Per superare il mancato incrocio di specie sistematiche distanti, I. V. Michurin ha sviluppato una serie di metodi efficaci e molto interessanti da un punto di vista biologico generale.

Metodo del mediatore sta nel fatto che se due specie qualsiasi non si incrociano tra loro, una di esse viene incrociata con una terza, con la quale entrambe queste specie possono essere incrociate. L'ibrido risultante - "intermediario" - ha una maggiore capacità di incrociarsi e può essere incrociato con successo con la seconda delle specie previste per l'incrocio. I. V. Michurin ha utilizzato questo metodo durante l'attraversamento mandorla selvatica (Amigdala nana) con pesca; l'intermediario qui era un ibrido ottenuto dall'incrocio del mandorlo selvatico con la pesca David nordamericana ( Prunus davidiana). Ulteriori ricerche hanno dimostrato che tali forme ibride complesse hanno un'ampia capacità di incrociarsi con quelle specie con le quali le loro forme parentali originali non si incrociano.

Metodo della “convergenza vegetativa", utilizzato da I. V. Michurin per superare il mancato incrocio, sta nel fatto che una giovane piantina di una delle piante da incrociare viene innestata nella corona di un'altra, una pianta adulta con la quale è desiderabile incrociare. Questa piantina, instabile, come un organismo non formato, gradualmente fino a I pori fioriferi cambiano sotto l'influenza di un portainnesto più potente, avvicinandosi ad esso nelle proprietà e incrociandosi con esso in futuro meglio della forma originale senza innesto.I. V. Michurin ha utilizzato questo metodo, ad esempio , quando si ibridano mela e sorbo con una pera.

Metodo di applicazione della miscela di pollini, che facilita anche l'incrocio, consiste nel mescolare una piccola quantità di polline della pianta madre (impollinata) con il polline della pianta impollinatrice. Presumibilmente, il polline della propria specie rende lo stigma più suscettibile all'impollinazione da parte di polline estraneo. Questi metodi sono ora ampiamente utilizzati nel lavoro di selezione con una varietà di piante. Viene utilizzato anche per mescolare pollini di un terzo tipo o varietà, che possono anche stimolare l'impollinazione tramite polline, senza questo metodo non si ottengono risultati.

Un ruolo importante nelle opere di I. V. Michurin è stato svolto dall'educazione di giovani piantine ibride con eredità instabile. L'ibridazione a distanza senza un'ulteriore istruzione mirata spesso non dà i risultati desiderati. Si ottiene un effetto mirato sugli ibridi vari metodi, anche mediante innesto, oppure con il metodo del mentore, in cui l'ibrido viene ripetutamente chiamato a esaltare determinate proprietà. Il metodo del mentore si basa sull'influenza reciproca di portinnesto e marza. È stato utilizzato da I. V. Michurin in due versioni. Con il cosiddetto

talee di una giovane piantina ibrida vengono innestate nella corona di uno dei suoi produttori adulti, la cui qualità (ad esempio, resistenza al gelo) è auspicabile che sia aumentata nell'ibrido. L'ibrido innestato, sotto la potente influenza del portainnesto (supporto mentore), acquisisce in misura maggiore la proprietà desiderata dall'ibridatore (in questo esempio, resistenza al gelo). Oppure, ad esempio, da una piantina, un ibrido tra il prugno verde e il prugnolo, furono presi gli occhi e innestati: uno sul renklod, l'altro sul prugnolo. Nel primo caso, in futuro, è stata ottenuta una pianta con segni di renklod (Renklod thorn), nel secondo caso con segni di spine (Sweet thorn). L'effetto inverso della marza sul ceppo si riflette nel cosiddetto mentore d'innesto, quando, ad esempio, innestando più talee di una vecchia varietà (mentor d'innesto), caratterizzata da abbondanti frutti, nella corona di un giovane piantina, è possibile accelerare e migliorare la fruttificazione del ceppo; con altre combinazioni di piante innestate, questo metodo riusciva invece a ritardare la maturazione dei frutti, allungandone la capacità di permanenza a letto, ecc.

Questi nuovi principi e metodi di lavoro, scoperti da IV Michurin, sono di grande importanza. La selezione delle coppie durante l'ibridazione mediante l'analisi biologica preliminare dei genitori, la coltivazione diretta degli ibridi e l'accelerazione della selezione di nuove varietà: tutto questo è oggi ampiamente utilizzato nella selezione di nuove varietà di piante coltivate.

Incrociando i grani duri ( Triticum duro) con morbido ( Triticum vulgare) ottennero alcune nuove pregiate varietà di grano. Sono stati ottenuti ibridi segale-frumento, interessanti sia da soli che per ulteriori incroci con il frumento al fine di ottenere ibridi con elevata qualità del grano del frumento e resistenza al freddo della segale. Sono in corso i lavori per incrociare il grano con la gramigna selvatica (N.V. Tsitsin), con la segale selvatica perenne. Incrociando le patate con i suoi parenti selvatici, sono state ottenute varietà di patate resistenti ai danni causati da un fungo pericoloso per le patate: la peronospora. Sono in corso i lavori per incrociare girasoli annuali con piante perenni, canna da zucchero, che ha una stagione di crescita molto lunga, con i suoi parenti selvatici che hanno una stagione di crescita più breve, cocomeri coltivati ​​con parenti selvatici resistenti alla siccità, ecc. Gestione sistematica dello sviluppo delle piante (e degli animali) e della creazione di nuove forme di esse , basato su uno studio approfondito di complesse relazioni biologiche e sulla scoperta dei modelli di vita base teorica Selezione sovietica.

Negli anni '30. del secolo scorso N.I. Vavilov ha osservato che il problema della creazione di varietà di colture resistenti alle malattie può essere risolto in due modi: mediante selezione nel senso stretto del termine (selezione di piante resistenti tra forme esistenti) e mediante ibridazione (incrociandosi tra loro piante diverse). I metodi di selezione delle piante per l'immunità agli organismi patogeni non sono specifici. Sono modifiche dei metodi di allevamento convenzionali. Le principali difficoltà nella creazione di varietà immunitarie sono la necessità di tenere conto contemporaneamente delle caratteristiche delle piante e degli organismi nocivi che le danneggiano. Al momento, nell'allevamento per la resistenza, vengono utilizzati tutti i metodi moderni generalmente accettati di lavoro di allevamento: ibridazione, selezione, nonché poliploidia, mutagenesi sperimentale, biotecnologia e ingegneria genetica.

Una delle principali difficoltà nella selezione delle piante per l’immunità è il collegamento genetico dei tratti delle piante che riflettono la loro storia filogenetica negli ecosistemi naturali. Nel processo di addomesticamento spontaneo e di formazione di forme di piante altamente produttive e di alta qualità, il loro sistema immunitario è stato indebolito. Nei casi in cui la selezione viene effettuata senza attenzione all'immunità, ai nostri giorni si verifica un indebolimento di quest'ultima.

Il compito più importante della selezione vegetale, della genetica e della biologia molecolare è trovare modi per combinare l'elevata produttività e altre proprietà economicamente preziose delle piante con i segni della loro immunità. È auspicabile che la base dell'immunità sia poligenica.

La soluzione più semplice si ha quando è possibile isolare dalla popolazione di una varietà esistente piante altamente immuni a un particolare agente patogeno. Per tale selezione possono essere utilizzati diversi metodi di selezione metodi analitici, che tengono conto dell'eterosi della popolazione varietale.

Quando si elaborano programmi di allevamento, il tipo di impollinazione di una popolazione vegetale è molto importante (impollinazione incrociata, autoimpollinazione o la popolazione appartiene ad un gruppo intermedio). Il lavoro di selezione per l'immunità ad un agente patogeno dovrebbe essere effettuato tenendo conto dei seguenti fattori: nella popolazione di piante del primo gruppo, l'unità di analisi è la singola pianta, mentre l'altra unità è la popolazione (varietà o linea).

Metodi di selezione tradizionali per creare genotipi resistenti a malattie e parassiti

Selezione. Sia nella natura in generale che nelle attività riproduttive umane, la selezione è il processo principale per ottenere nuove forme (formazione di specie e varietà, creazione di razze, varietà). La selezione è più efficace quando si lavora con colture autoimpollinanti e con piante che si riproducono vegetativamente (selezione clonale).

Nell'allevamento per la resistenza, la selezione viene utilizzata efficacemente sia da sola (è il metodo principale quando si lavora con agenti patogeni necrotrofi), sia come componente del processo di allevamento, senza il quale è generalmente impossibile fare con qualsiasi metodo di allevamento. Nella selezione pratica per resistenza vengono utilizzati due tipi di selezione: di massa e individuale.

Selezione di massa è il metodo di allevamento più antico, grazie al quale sono state create varietà della cosiddetta selezione popolare, ed è ancora una preziosa fonte di materiale per gli allevatori moderni. Si tratta di un tipo di selezione in cui dalla popolazione iniziale in campo si seleziona un gran numero di piante che soddisfano i requisiti per la futura varietà, valutando immediatamente una serie di tratti (compresa la resistenza ad alcune malattie). Il raccolto di tutte le piante selezionate viene riunito e seminato l'anno successivo sotto forma di un unico appezzamento. Il risultato della selezione di massa è la progenie della massa totale delle migliori piante selezionate per determinati tratti.

I principali vantaggi della selezione di massa sono la sua semplicità e la capacità di migliorare rapidamente una grande quantità di materiale. Gli svantaggi includono il fatto che il materiale selezionato mediante selezione di massa non può essere controllato con la prole e determinarne il valore genetico, e quindi è impossibile isolare varietà o ibridi preziosi in termini di allevamento dalla popolazione e utilizzarli per ulteriori lavori.

Selezione individuale (pedigree) - uno dei metodi moderni più efficaci di allevamento per la resistenza. L'ibridazione, la mutagenesi artificiale, la biotecnologia e l'ingegneria genetica sono principalmente fornitori di materiale per la selezione individuale: la fase successiva del lavoro di selezione estrae il più prezioso dal materiale fornito.

L'essenza del metodo sta nel fatto che dalla popolazione iniziale vengono selezionate singole piante resistenti, i cui discendenti vengono successivamente propagati e studiati separatamente.

Sia la selezione individuale che quella di massa possono essere una tantum e riutilizzabili.

Selezione una tantum utilizzato principalmente nella selezione di colture autoimpollinanti. La selezione individuale una tantum prevede uno studio coerente in tutti i passaggi del processo di selezione, selezionati una volta per un determinato tratto della pianta. La selezione di massa una tantum viene utilizzata più spesso e in modo più efficace per migliorare la varietà nella pratica di produzione delle sementi. Pertanto, è anche chiamato guarigione.

Selezioni multiple sono più adatte ed efficaci nella selezione delle colture a impollinazione incrociata, la loro efficacia è determinata principalmente dal grado di eterozigosi del materiale di partenza. Attraverso la ripetuta selezione di massa, viene mantenuta la resistenza ai necrotrofi: agenti patogeni come il fusarium, il marciume grigio e bianco, ecc. Utilizzando questo metodo, sono stati creati altamente resistenti e.

Ibridazione. Attualmente, uno dei metodi più utilizzati nell'allevamento per la resistenza è l'ibridazione: incrociare genotipi con diverse capacità ereditarie e ottenere ibridi che combinano le proprietà delle forme parentali.

Nell'allevamento per la resistenza alle malattie, l'ibridazione è opportuna ed efficace se almeno una forma parentale è portatrice di fattori ereditari che possono fornire protezione genetica per la futura varietà o ibrido da ceppi e razze potenzialmente pericolosi dell'agente patogeno.

Come notato in precedenza, tali fattori ereditari (geni di resistenza efficace) si sono formati nei centri di evoluzione correlata delle piante ospiti e dei loro agenti patogeni. Molti di loro sono già stati trasferiti in piante coltivate dai loro parenti selvatici attraverso ibridazioni a distanza. Questi sono ora conosciuti come geni della resistenza delle colture.

Ma il fatto indiscutibile è che oggi la maggior parte di questi geni sono ampiamente utilizzati nell’allevamento e hanno in gran parte perso la loro efficacia, superata a causa della variabilità degli agenti patogeni. Ecco perché ibridazione intraspecifica (tra piante della stessa specie) nella creazione di varietà o ibridi resistenti alle malattie in alcuni casi non è promettente. Per ottenere risultati positivi, l'allevatore, coinvolgendo l'una o l'altra forma parentale negli incroci, deve essere sicuro dell'elevata efficienza dei propri geni di resistenza alla popolazione dell'agente patogeno nel luogo di futura coltivazione della varietà (ibrido).

In questo contesto, sta diventando sempre più importante l'allevamento per la resistenza ibridazione a distanza (tra piante di taxa botanici diversi). Dopotutto, le piante di specie selvatiche e primitive sono caratterizzate dall'immunità più pronunciata. I genomi dei parenti selvatici delle piante coltivate sono stati e rimangono la principale fonte naturale di geni di resistenza, compresa l'immunità complessa. L'incrocio di piante coltivate di varietà esistenti con specie selvatiche consente solitamente di aumentare le proprietà immunogenetiche. E se prima l'uso dell'ibridazione a distanza non era molto popolare a causa delle difficoltà associate allo squilibrio dei genomi delle forme parentali, al collegamento della resistenza con tratti economicamente indesiderabili, ora sono stati sviluppati metodi per risolvere problemi problematici.

L'ibridazione remota rende possibile il trasferimento da piante selvatiche plasticità ecologica culturale, resistenza a fattori avversi ambiente esterno, alle malattie e ad altre proprietà e qualità preziose. Varietà e nuove forme di colture cerealicole, vegetali, industriali e di altro tipo sono state create sulla base di ibridazioni a distanza. Ad esempio, la fonte dei geni immunitari del grano è endemica della Transcaucasia Triticum dicoccoidi Korn.

Come dimostra la pratica mondiale, un tipo di ibridazione molto efficace nella selezione delle colture autoimpollinanti per la resistenza è retroincroci (retroincroci) quando un ibrido viene incrociato con una delle forme genitrici. Questo metodo è anche chiamato metodo di "riparazione" delle varietà, poiché consente di migliorare una determinata varietà per una particolare caratteristica che le manca (in particolare, la resistenza ad una particolare malattia). Ma va tenuto presente che l'uso di questo metodo non consente di superare la produttività di una varietà che viene "riparata" (e secondo i requisiti del Servizio statale per la protezione dei diritti sulle varietà vegetali dell'Ucraina, una varietà non può essere registrato se non supera lo standard in termini di produttività).

Di norma, durante il reincrocio, come forma madre viene utilizzata una varietà donatrice di resistenza alle malattie e come forma madre una varietà instabile ma altamente produttiva (ricevente di resistenza). Come risultato del loro incrocio si ottengono ibridi che vengono incrociati nuovamente con la forma madre (backcrossing). Un prerequisito è che le forme madri per ogni successivo reincrocio siano selezionate da piante ibride resistenti dell'incrocio precedente, trovate su un background infettivo. La prole viene selezionata in base al fenotipo della varietà ricevente. I retroincroci vengono effettuati fino al ripristino quasi completo del genotipo e del fenotipo del ricevente, acquisendo resistenza alla malattia caratteristica del donatore.

Un aumento dell'efficienza della selezione delle piante per l'immunità ai parassiti può essere ottenuto utilizzando i cosiddetti sintetici immunitari precedentemente creati (noti, ad esempio, per il mais). I sintetici menzionati vengono creati sulla base dell'incrocio di 8-10 linee immunitarie, caratterizzate da diversa plasticità ecologica e composizione dei fattori immunitari. Molti dei sintetici sono buone fonti per la creazione di linee immunitarie per l'ulteriore sviluppo di ibridi interline singoli e doppi.

Mutagenesi. A differenza dei metodi di ibridazione, che sono piuttosto laboriosi e richiedono molti anni di lavoro per arrivare al risultato finale, la mutagenesi sperimentale (artificiale) permette di aumentare la variabilità delle piante in breve periodo e di ottenere mutazioni di resistenza che non si trovano in natura.

Il metodo di mutagenesi sperimentale (artificiale) si basa sull'azione diretta sulle piante di vari mutageni fisici e chimici (ionizzanti, ultravioletti, radiazioni laser, sostanze chimiche), a seguito delle quali si verificano mutazioni genetiche negli organismi vegetali (cambiamenti nella struttura molecolare del gene), mutazioni cromosomiche (cambiamenti nella struttura dei cromosomi) o genomiche (cambiamenti negli insiemi di cromosomi).

Le mutazioni genetiche più preziose in termini di allevamento, che, a differenza di quelle cromosomiche, non portano alla sterilità del polline, all'infertilità o all'incoerenza delle linee mutanti. Le mutazioni del gene di resistenza sono spesso associate a un cambiamento di base in una determinata regione del DNA cromosomico o alla sua perdita, aggiunta o spostamento. Di conseguenza, si verifica un cambiamento nel codice genetico e, di conseguenza, un cambiamento nei meccanismi fisiologici e biochimici della cellula, che porta all'inibizione della crescita, dello sviluppo e della riproduzione dell'agente patogeno.

Il metodo della mutagenesi artificiale nell'allevamento per la resistenza alle malattie è utilizzato in molti paesi, ma non può essere considerato il metodo principale per ottenere forme di piante resistenti. Questo metodo è utilizzato in modo più efficace quando si lavora sulla resistenza con colture che si propagano per via vegetativa, poiché la loro propagazione per seme comporta una complessa segregazione nella prole a causa dell'elevato grado di eterozigosi.

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Da tempo immemorabile, l'uomo ha creato ibridi sia di piante che di animali. I più antichi nella pratica dell'allevamento degli animali sono gli ibridi di un cavallo con un asino (mulo, bardotto) e una zebra (zebroid), un cammello con una gobba con due gobbe (nar), uno yak e uno zebù con bovini . Nell'industria suinicola viene praticata l'ibridazione dei suini domestici con i cinghiali per migliorare l'adattabilità alle condizioni locali. Il 20° secolo ha dato origine a una serie di nuovi ibridi: nel pollame, nella piscicoltura e nell'allevamento del bestiame. E poi ci sono le ligri e le tigri. E non c'è fine in vista...
Lumaca o pianta?

Non molto tempo fa, sui media è apparso un messaggio sulla scoperta di un ibrido tra una pianta e un animale. Si trattava di una lumaca di mare, la cui lunghezza è di tre centimetri, che vive sulla costa atlantica del Nord America. Un gruppo di scienziati delle università statunitensi e sudcoreane che hanno scoperto questo organismo miracoloso lo hanno chiamato Elysia chronotica. Secondo la rivista New Scientist, queste lumache di mare "sono una forma di energia solare: mangiano piante e hanno la capacità di fotosintetizzare".

L'ibrido trovato è una specie di pianta verde gelatinosa. Sembra un pezzo di legno e ha parte del suo potenziale grazie ai geni delle alghe che consuma. La lumaca non solo riceve i cloroplasti - gli organelli intracellulari di una cellula vegetale in cui avviene la fotosintesi, che consente alle piante di convertire la luce solare in energia - ma li immagazzina anche nelle sue cellule situate lungo l'intestino.

La cosa più curiosa è che se Elysia chronotica si nutre di alghe per la prima volta (due settimane), per il resto della sua vita - in media la sua durata non supera un anno - potrebbe non consumare cibo. Finora gli scienziati non sono stati in grado di svelare tutti i segreti di questa strana creatura, nel cui DNA cloroplastico c'è solo il 10% della proteina codificata necessaria per la vita attiva della lumaca. Tuttavia, hanno pubblicato una serie di osservazioni e conclusioni nelle riviste dell'American Academy of Sciences.

Non può essere perché...

La scoperta di un ibrido di una pianta con un animale ha fatto scalpore nel mondo scientifico, ma l'idea di incrociare animali con animali di specie simili è venuta in mente all'umanità molti anni fa. Un classico esempio di ibridazione è il mulo, un ibrido tra una cavalla e un asino.

Questo è un animale forte e resistente che viene utilizzato in condizioni molto più difficili rispetto alle forme dei genitori. Il mulo lo deve a un fenomeno chiamato dagli scienziati eterosi e osservato sia negli animali domestici che nelle piante: durante gli incroci o gli incroci interspecifici, gli ibridi della prima generazione sperimentano uno sviluppo particolarmente potente e un aumento della vitalità.

A proposito, l'eterosi è ampiamente utilizzata nell'allevamento di pollame industriale, ad esempio nell'allevamento di polli da carne e nell'allevamento di suini. In natura, i casi di incrocio di animali selvatici con rappresentanti di altre specie sono estremamente rari. Diciamo che le gazzelle di Grant e di Thompson convivono felicemente in gruppi misti. Queste specie hanno molto in comune e solo gli esperti possono distinguerle l'una dall'altra. Nonostante ciò, non sono stati rilevati casi di incrocio di queste due specie.

I cani domestici possono accoppiarsi indiscriminatamente con altre specie, ma le specie canine selvatiche come lupi, volpi e coyote si riproducono solo all'interno della propria specie. Oltre alle ovvie ragioni, ciò è ostacolato anche dal fatto che in molti gruppi di animali e piante durante gli incroci interspecifici si formano ibridi potenti ma sterili, un esempio del quale è il citato mulo.

Poiché esistono molti esempi di ibridi sterili, gli scienziati sono giunti alla conclusione che lo scambio di geni tra diverse popolazioni o sistemi di popolazione viene indebolito o impedito da varie barriere, e non appena queste interferiscono con l'ibridazione diffusa di animali o piante di specie affini specie, dovrebbero interferire ancora di più con l'emergere di un ibrido vegetale con un animale.

Da numerosi esperimenti, gli scienziati hanno concluso che gli ibridi compaiono quasi sempre in cattività a causa di condizioni di vita innaturali o di inseminazione artificiale. Gli ibridi sono divertenti... Un esempio di ciò è la maestosa ligre

Un ibrido tra un leone maschio e una tigre femmina è il membro più grande della famiglia dei felini. Così come il tigrolev -

un incrocio tra una tigre maschio e una leonessa. Tuttavia, i Tiger Rolls, o Tigers, al contrario, hanno la tendenza al nanismo e sono solitamente di dimensioni più piccole rispetto ai loro genitori. Le ligri e le tigri maschi sono sterili. mentre le femmine a volte possono avere prole. Una tigre ha vissuto dal 1978 al 1998 in India, l'altra è morta all'età di 24 anni nel 2003 allo zoo di Pechino. Nell'American Institute of Protected and Rare Species di Miami vive una ligre di nome Hercules, la cui altezza al garrese è di 3 M. Il primo ligren è apparso nel nostro paese nello zoo di Novosibirsk nel 2004, e poi sono nate altre due ligri.

Un leopardo è il risultato dell'incrocio di un leopardo maschio con una femmina di leone. La sua testa è come quella di sua madre e il suo corpo è come quello di suo padre. E ci sono anche ibridi di ibridi: questi sono incroci tra una tigre maschio e una ligre / leone tigre femmina o un leone maschio e una ligre / leone tigre femmina. Tali ibridi di secondo livello sono estremamente rari e sono per lo più di proprietà privata.

L'inizio del processo di incrocio dei grandi felini risale ai tempi in cui i guardiani dello zoo volevano ottenere quante più strane creature possibile per attirare il pubblico. L’ibridazione ha le sue origini nel 1800, quando gli zoo erano dei serragli itineranti progettati per realizzare un profitto, non per conservare le specie animali. In India, ad esempio, gli incroci furono documentati per la prima volta nel 1837, quando una principessa dello stato indiano di Jamnagar presentò un ibrido di grandi felini alla regina Vittoria. Nonostante il fatto che tutti questi giganteschi ibridi felini attirino invariabilmente i visitatori dello zoo, molti scienziati ritengono che questo metodo di ibridazione sia senza speranza e persino dannoso. In ogni caso, non vi è alcun vantaggio pratico da tali ibridi, mentre essi stessi sono soggetti a malattie e morte prematura.

…e utile

Recentemente, i media nazionali hanno riferito dell'ibridazione riuscita di una lupa e di un cane nel canile del dipartimento cinofilo dell'Istituto militare delle truppe interne di Perm.

Una parte significativa degli animali ibridi ottenuti lì presenta segni ben marcati di tolleranza, cioè tolleranza per l'uomo, il che significa che quasi la principale barriera all'uso pratico dello sperma di lupo nell'allevamento dei cani può, in linea di principio, essere superata.

Inoltre, tutti i cani lupo sono emotivamente molto contenuti. Hanno una resistenza fisica molto maggiore rispetto ai cani. Padroneggiano rapidamente una piattaforma con ostacoli, una recinzione alta più di 2 metri salta facilmente da un luogo, colpi ed esplosioni non li spaventano. Una volta addestrati, capiscono e imparano molto rapidamente ciò che viene loro richiesto e, inoltre, hanno senza dubbio un ottimo istinto. Pertanto, la velocità di rilevamento di un delinquente condizionale nelle cache durante la ricerca di un oggetto non supera un minuto per loro, mentre per i cani 1,5-4 minuti, con uno standard fino a 6 minuti.

Naturalmente, i cani lupo, gli ibridi resistenti al freddo di carpa con carpa dell'Amur, pecore con muflone ​​e argali non sono impressionanti come le ligri e le tigri, ma portano più benefici all'umanità di un esempio. E cosa possiamo aspettarci in futuro da una piccola lumaca: la vita lo dirà.

Si tratta, a quanto pare, di un ulteriore miglioramento delle colture esistenti coltivate su terreni già sviluppati. Gli ibridi sono qualcosa che può svolgere un ruolo chiave nella sicurezza alimentare. Dopotutto, la maggior parte delle aree adatte all’agricoltura sono già occupate. Allo stesso tempo, in molti luoghi, aumentare la quantità di acqua, fertilizzanti e altre sostanze chimiche utilizzate non è economicamente fattibile. Ecco perché il miglioramento delle colture esistenti è di eccezionale importanza. E gli ibridi sono piante ottenute proprio come risultato di un tale miglioramento.

La sfida non è solo aumentare la resa, ma anche aumentare il contenuto di proteine ​​e altro nutrienti. Per una persona è anche molto importante la qualità delle proteine ​​commestibili (comprese le persone) che devono ricevere dal cibo la quantità necessaria di tutti gli aminoacidi essenziali (cioè quelli che non sono in grado di sintetizzare da soli). Otto dei 20 aminoacidi di cui una persona ha bisogno provengono dal cibo. I restanti 12 possono essere sviluppati da lui. Tuttavia, le piante con una composizione proteica migliorata a seguito della selezione richiedono inevitabilmente più azoto e altri nutrienti rispetto alle forme originali, pertanto non possono sempre essere coltivate su terreni sterili, dove la necessità di tali colture è particolarmente elevata.

Nuove proprietà

La qualità non comprende solo la resa, la composizione e la quantità delle proteine. Si stanno creando varietà più resistenti alle malattie e ai parassiti, grazie ai frutti che contengono, più attraenti nella forma o nel colore dei frutti (ad esempio, mele rosso vivo), meglio in grado di resistere al trasporto e allo stoccaggio (ad esempio, ibridi di pomodoro di maggiore qualità di conservazione) e hanno anche altre proprietà significative per una data cultura.

Le attività degli allevatori

Gli allevatori analizzano attentamente la diversità genetica disponibile. Nel corso di diversi decenni sono state sviluppate migliaia di linee migliorate delle più importanti piante agricole. Di norma, è necessario ottenere e valutare migliaia di ibridi per selezionare quei pochi che effettivamente supereranno quelli già ampiamente allevati. Ad esempio, negli Stati Uniti dagli anni '30 agli anni '80. è aumentato di quasi otto volte, sebbene solo una piccola parte della diversità genetica di questa coltura sia stata utilizzata dai selezionatori. Ci sono sempre più nuovi ibridi. Ciò consente un utilizzo più efficiente delle aree coltivate.

mais ibrido

L'aumento della produttività del mais è stato reso possibile principalmente dall'utilizzo di sementi ibride. Le linee innate di questa cultura (ibrida in origine) furono usate come forme parentali. Dai semi ottenuti dall'incrocio tra loro si sviluppano ibridi di mais molto potenti. Si seminano linee incrociate in file alternate e si tagliano manualmente le pannocchie (infiorescenze maschili) dalle piante di una di esse. Pertanto, tutti i semi su questi esemplari sono ibridi. E hanno proprietà molto utili per l'uomo. Attraverso un'attenta selezione delle linee inbred si possono ottenere potenti ibridi. Queste sono piante che saranno adatte alla coltivazione in qualsiasi area richiesta. Poiché le caratteristiche delle piante ibride sono le stesse, sono più facili da raccogliere. E la resa di ciascuno di essi è molto superiore a quella degli esemplari non migliorati. Nel 1935, gli ibridi di mais rappresentavano meno dell’1% di tutto questo raccolto coltivato negli Stati Uniti, e oggi sono praticamente la totalità. Ora, ottenere rendimenti significativamente più elevati da questo raccolto è molto meno laborioso di prima.

Successi dei centri di allevamento internazionali

Negli ultimi decenni sono stati compiuti molti sforzi per aumentare la resa del grano e di altri cereali, soprattutto nelle zone a clima caldo. Un successo impressionante è stato ottenuto nei centri di allevamento internazionali situati nelle regioni subtropicali. Quando nuovi ibridi di grano, mais e riso ibridi iniziarono a essere coltivati ​​in Messico, India e Pakistan, ciò portò a un forte aumento della produttività agricola, chiamato Rivoluzione Verde.

Rivoluzione verde

I fertilizzanti e l'irrigazione sviluppati durante questo periodo sono stati utilizzati in molti paesi in via di sviluppo. Ogni coltura richiede condizioni di crescita ottimali per ottenere rese elevate. Fertilizzazione, meccanizzazione e irrigazione sono componenti essenziali della Rivoluzione Verde. A causa delle peculiarità della distribuzione dei crediti, solo i proprietari terrieri relativamente ricchi potevano coltivare nuovi ibridi vegetali (cereali). In molte regioni Rivoluzione verde accelerò la concentrazione delle terre nelle mani di pochi ricchi proprietari. Questa ridistribuzione della ricchezza non fornisce necessariamente lavoro o cibo alla maggioranza della popolazione di queste regioni.

Triticale

I metodi di allevamento tradizionali a volte possono portare a risultati sorprendenti. Ad esempio, un ibrido di frumento (Triticum) e segale (Secale) triticale (nome scientifico Triticosecale) sta guadagnando importanza in molti settori e sembra essere molto promettente. È stato ottenuto raddoppiando il numero di cromosomi in un ibrido sterile di grano e segale a metà degli anni '50. J. O'Mara presso l'Università di Iowa con colchicina, una sostanza che impedisce la formazione delle placche cellulari. Il Triticale unisce l'elevata resa del grano alla robustezza della segale. L'ibrido è relativamente resistente alla ruggine lineare, una malattia fungina che rappresenta una delle principali rese del grano. Ulteriori incroci e selezioni hanno prodotto linee triticali migliorate per aree specifiche. A metà degli anni '80. questa coltura, grazie all'elevata resa, alla resistenza ai fattori climatici e all'ottima paglia rimasta dopo il raccolto, conquistò rapidamente popolarità in Francia, il maggior produttore di cereali della CEE. Il ruolo del triticale nella dieta umana sta crescendo rapidamente.

Conservazione e utilizzo della diversità genetica delle colture

Programmi intensivi di incrocio e selezione portano ad una riduzione della diversità genetica delle piante coltivate in tutte le loro caratteristiche. Per ovvi motivi, mira principalmente ad aumentare la produttività e, tra la progenie molto omogenea di esemplari selezionati rigorosamente su questa base, a volte si perde la resistenza alle malattie. All'interno di una cultura, le piante diventano sempre più uniformi, poiché alcuni dei loro caratteri sono più pronunciati di altri; pertanto le colture nel loro complesso sono più vulnerabili agli agenti patogeni e ai parassiti. Ad esempio, nel 1970, l’elmintosporiasi, una malattia fungina del mais causata dalla specie Helminthosporium maydis (nella foto sopra), distrusse circa il 15% del raccolto negli Stati Uniti, causando una perdita di circa 1 miliardo di dollari. Queste perdite sembrano essere dovute alla comparsa di una nuova razza di fungo, molto pericolosa per alcune delle principali linee di mais ampiamente utilizzate nella produzione di semi ibridi. In molte linee di questa pianta di valore commerciale, il citoplasma era identico, poiché le stesse piante con pistillo vengono ripetutamente utilizzate nella produzione di mais ibrido.

Per prevenire tali danni, è necessario coltivare in isolamento e conservare diverse linee di colture critiche che, anche se la somma delle loro caratteristiche non è di interesse economico, possono contenere geni utili nel controllo continuo di parassiti e malattie.

Ibridi di pomodoro

I coltivatori di pomodori hanno avuto un notevole successo nell’aumentare la diversità genetica attirando varietà selvatiche. La creazione di una raccolta di linee di questa coltura, effettuata da Charles Rick e dai suoi collaboratori presso l'Università della California a Davis, ha permesso di affrontare efficacemente molte delle sue gravi malattie, in particolare quelle causate dai funghi imperfetti Fusarium e Verticillum , così come alcuni virus. Il valore nutrizionale dei pomodori è stato notevolmente aumentato. Inoltre, gli ibridi vegetali sono diventati più resistenti alla salinità e ad altre condizioni avverse. Ciò è dovuto principalmente alla raccolta sistematica, all’analisi e all’utilizzo delle linee di pomodori selvatici a fini di selezione.

Come puoi vedere, gli ibridi interspecifici sono molto promettenti agricoltura. Grazie a loro puoi migliorare la resa e la qualità delle piante. Va notato che l'incrocio viene utilizzato non solo in agricoltura, ma anche nella zootecnia. Di conseguenza, ad esempio, è apparso un mulo (la sua foto è presentata sopra). Anche questo è un ibrido, un incrocio tra un asino e una cavalla.