|
 Tarpeisiimme kasvatettujen kasvien laadun parantaminen on erittäin tärkeää. Aloittaneensa kenties puolisatunnaiskylvön ensimmäisten käsillä olevien siementen metsästysmajan läheisyydessä, joku jo kulttuurihistoriansa alkaessa etsii uusia kasveja; Vähitellen ilmestyy viljeltyjä kasveja, jotka eroavat toisistaan villin esi-isänsä suhteen melkein tai lähes olemattomasti ja saavat sitten yhä enemmän ominaisuuksia.
Ajan myötä ihminen on luonut ympärilleen hyvin erityisen "kasvillisuuden" - kokonaisen keinotekoisen maailman sellaisista kasveista, joita ei ole luonnossa ja joita ei ole koskaan ollut.
Yksi viljeltyjen kasvien tärkeimmistä piirteistä on, että suurimmaksi osaksi ne eivät voi olla olemassa ilman ihmisen huolenpitoa siemenistään. Toisaalta henkilö voi käyttää tarpeisiinsa vain niitä kasveja, joiden siemeniä voidaan säilyttää vähintään useita kuukausia, ennen kuin kylvämiseen on suotuisa hetki.
Ihminen on luonut ja jatkaa sellaisten kasvien luomista, jotka ovat erityisen käteviä hänen taloudellisiin tarkoituksiinsa. Hän etsii lajikkeita, jotka eivät irtoa siemeniään kypsinä, jotta vältetään suuret sadon menetykset. Esimerkiksi maissi jyvät istuvat niin tiukasti tynnyrissä, että ne voidaan vapauttaa sieltä vain voimalla. Villille kasville on päinvastoin hyötyä - kylvää siemeniään mahdollisimman helposti. On helppo ymmärtää, että maissia ei voinut olla lainkaan luonnossa: tynnyälle tiukasti kyydissä olevat jyvät itivät kaikki yhdessä, kun tähkä putosi kostealle maalle, ja idut tukosivat toisiaan. Mutta tämä ei riitä, valtaosassa tapauksia viljeltyjen kasvien siemenet pystyvät itämään kesän lopussa, pian kypsymisen jälkeen. Ja tämä tarkoittaa heille täydellistä kuolemaa ilmastomme olosuhteissa: useimpien kasvilajien herkät itut eivät tietenkään sietäneet talvikylmää. Ihmisen suojeluksessa siemenet talvehtivat hänen navettaansa ja kylvetään vasta ensi kevääseen. On tosin talvikasveja, mutta ne ovat vähemmistö, eivätkä ne kestä talvea kaikissa ilmastoissa; kaukana pohjoisessa vain aikaisin kypsyvät kevätkasvit voivat selviytyä. Siksi varhaisen kypsyvän kevätkasvien ohra-kulttuuri menee kauimpana pohjoiseen.
Mutta jotta kasvi sopisi viljelyyn, sillä on oltava siemeniä, joita voidaan varastoida pitkään menettämättä itävyyttään. Siksi riippumatta siitä, kuinka arvokas kasvi on ominaisuuksiltaan, se on täysin sopimaton viljelyyn olosuhteissamme, ellei sen siemeniä voida pitää elinkelpoisin sadonkorjuusta kylvöön. Lopuksi on tapauksia, joissa siemenet pysyvät elinkelpoisina vain olosuhteissa, joita on keinotekoisesti vaikea luoda, esimerkiksi suurten viljamassojen varastoiminen veteen (luonnonvesiriisi).
 Mikä on niistä saatujen kasvien siementen keston ja varastoinnin merkitys?
Muistakaamme ensin, mikä siemen on. Jokaisen kasvin siemen sisältää alkion, jolla on pieni juuri ja varsi; jälkimmäisen yläosasta itämisen jälkeen lehdet alkavat kehittyä. Siementen itäminen koostuu siitä, että tämä pieni alkionkasvi alkaa kasvaa ja kehittyy vähitellen suureksi aikuiseksi kasviksi. Alkion, kuten minkä tahansa muun organismin, kehitys perustuu siihen, että sen muodostavat solut lisääntyvät. Nämä jakautuvat solut muodostavat alkion juuren kärjen ja varren kärjen; kaikki tulevan kasvin juuret ovat peräisin useista alkion juuren kärjen soluista, kaikki kasvin maanpäälliset osat (jopa jättimäisissä puissa) ovat peräisin useista alkion varren kärjen primäärisoluista.
Niistä kasvavien kasvien laatu riippuu siementen laadusta - ruis ei vain kasva rukiin siemenistä eikä vehnästä, mutta hyvä ruis kasvaa hyvän ruislajikkeen siemenistä ja huono ruis huonon siemenestä.
Kuten olemme juuri nähneet, siemenistä kehittyvä kasvi tulee muutamasta alkion solusta. Siksi hänen ominaisuuksiensa on tietysti oltava näissä soluissa. Nämä taipumukset - geenit - sisältyvät solun ytimeen, tarkemmin sanoen kromosomeihin - pieniin, kooltaan useita tuhansia millimetrejä, kappaleisiin, jotka näkyvät ytimessä aina, kun jakautuu eli solut lisääntyvät. Kromosomijoukko muodostaa laitteen, jonka avulla ominaisuuksien muodostuminen välittyy organismin kehityksen aikana yhdestä solupolvesta toiseen. Tämä on perinnöllisyyden laite. Kaikki siementen kautta välittyvien kasvien väliset erot, olipa kyse kukkien väristä, hedelmän mausta tai sadon suuruudesta, riippuvat kromosomien taipumuksista - geeneistä, jotka välittyvät muuttumattomalla tarkkuudella jokaisen solujaon aikana tuloksena oleviin soluihin. Siksi kaikki organismin muodostavat solut sisältävät samat geenit. Yksittäiset organismin osat, esimerkiksi lehti, varsi, juuri, kukka, eroavat toisistaan kasveissa, koska niiden kehitys tapahtuu erilaisissa olosuhteissa. Jokainen solu, joka voi lisääntyä - varren kärki tai alkion juuren kärki - sisältää ytimessään samat geenit, joiden ominaisuudet vaikuttavat kehittyvän kasvin luonteeseen ja laatuun.
Näiden ominaisuuksien - "perinnöllisyyden" - pysyvyys riippuu siitä, että jokaisen solujakautumisen aikana solu ei vain jakaudu puoliksi, vaan kromosomin jokainen pieni partikkeli, jokainen geeni jakautuu myös kahtia muodostaen kaksi täysin identtistä kromosomia, kaksi täysin identtistä geeniä. Geenien ominaisuudet pysyvät muuttumattomina tuhansien ja miljoonien vuosien ajan; tunnemme monia kasveja, jotka eivät vain
eivät ole muuttuneet historiallisen, useita tuhansia vuosia kestäneen ajanjakson aikana, esimerkiksi Egyptin faraoiden aikaan, mutta pysyivät samoina kuin heidän esi-isänsä, jotka asuivat miljoonia vuosia sitten ja löysivät muinaisista maankuoren esiintymistä.
Siemenalkio on pieni geenivarasto, joka on peritty kasvista, jolla siemen kypsyi. Elämä kaikilla erityispiirteillään piiloutuu siemenkerrokseen ja • odottaa epäedullisia olosuhteita; heti kun suotuisa aika tulee, kehitys alkaa, kasvaa kasvi, jonka ominaisuudet riippuvat alkion solujen sisältämien geenien laadusta. Nämä ominaisuudet säilyvät paitsi siementen itämisen aikana myös levossa, kun siemen on kuiva.
Mutta mitä tapahtuu siemenen sisältämän alkion perinnöllisille taipumuksille ajan myötä? Tämän kasvin elinkaaren kesto on yleensä määritelty tiukasti: tammi kasvaa tuhansia vuosia, ja tammenterho on itämisenä vain yhden talven; Paju kasvaa myös monta vuotta, mutta sen siemenet itävät heti pudotessaan märälle maalle. Hyvin harvoin siemenet pysyvät luonnossa itämättä yli 6-7 kuukautta. Mitä heidän kanssaan tehdään, jos heidän täytyy valehdella itämättä pidempään? Pysyvätkö alkion perinnölliset ominaisuudet muuttumattomina vai päinvastoin muuttuvatko ne ajan myötä?
Kaikki tietysti tietävät, ettei ole olemassa sellaisia siemeniä, jotka säilyttävät ikuisen kyvyn ikuisesti - ennemmin tai myöhemmin he menettävät itävyytensä. Aika, jona siemenet pysyvät elinkelpoisina, on eri kasveilla hyvin erilainen, esimerkiksi ruisissa se on paljon vähemmän kuin vehnässä, pajujen siemenet menettävät itävyytensä muutaman päivän kuluttua kypsymisestä, intialaiset lootuksen siemenet pysyvät elinkelpoisina vuosisadan tai enemmänkin ... Tällaisia pitkiä termejä tulisi kuitenkin pitää poikkeuksellisina.
Siementen itävyys määritetään erityisissä siementen valvonta-asemissa ja lasketaan prosentteina.Siementen laatua arvioitaessa kiinnitetään ensin huomiota itävyyden prosenttiosuuteen; mitä matalampi se on, sitä enemmän siemeniä on kylvettävä samalla alueella vaaditun kasvintiheyden saavuttamiseksi.
 Itämisen menetyksen syy ei ollut vielä tiedossa. Tiedämme vain olosuhteet, jotka vaikuttavat siementen itämisen säilymiseen. Joten todettiin, että siementen voimakas kosteuspitoisuus johtaa nopeasti itävyyden menetykseen, kun taas kuivuudessa itäminen kestää päinvastoin. Ruissiemenet Moskovan alueella, jossa se on melko kosteaa, menettävät usein itävyytensä kolmantena vuotena, ja Amerikan Arizonan osavaltiossa, jossa on kuiva ilmasto, sama ruis osoittaa itävyyttä kymmenes vuosi. Siemenet menettävät itävyytensä erityisen nopeasti Japanissa erittäin kostean ilmaston takia. Mutta jopa hyvin kuivassa ilmastossa siemenet voivat menettää itävyytensä nopeasti oman kosteutensa vuoksi, esimerkiksi jos niitä ei ole riittävästi kuivattu sadonkorjuun jälkeen, pinottu kosteaan tilaan jne.
Viime aikoihin asti uskottiin, että siemenissä ei tapahtunut muutoksia, lukuun ottamatta niiden asteittaista itämisen menetystä. Kaikkia lajikkeen ominaisuuksia - kasvua, kehityksen nopeutta, satoa, hedelmien tai viljan laatua, maaperää, ilmastoa koskevia vaatimuksia jne. - pidettiin vakaina, tuhoutumattomina, kestävämpinä kuin itse elämä; tuntui siltä, että alkio kuolee ennen kuin sen perinnölliset ominaisuudet muuttuvat.
Tämä perinnöllisten taipumusten hämmästyttävä vakaus ei kuitenkaan ole ehdoton. Yli kolmenkymmenen vuoden ajan on tiedetty, että kasvien ominaisuudet voivat muuttua: ne kylvävät esimerkiksi vehnää - ja yhtäkkiä yksi tai useampi piikkikasvi kasvaa pellolla; tai keltaisia taimia, joissa ei ole klorofylliä, ilmestyy yhtäkkiä kylvöihin, tai valkoisia kukkia esiintyy kasvien joukossa, joissa on punaisia kukkia jne. Tällaiset muutokset ovat usein perinnöllisiä, ja ne välittyvät siementen kautta tuleville sukupolville; siis yhden nousevan piikkikasvin siemenistä yksinomaan piikkikasvit kasvavat edelleen. Tällaisia harvinaisia muutoksia - ja niitä tapahtuu todella harvoin, kerran sadoissa tuhansissa ja miljoonissa kasveissa -, jotka siirtyvät jälkeläisille, kutsutaan mutaatioiksi. Kuten nyt on todistettu, ne ovat syy kaikkiin eroihin nykyisten elävien lajien välillä: jos ei olisi mutaatioita, ei olisi sinua ja minua. Elämä maan päällä olisi todennäköisesti olemassa jossakin yksinkertaisimmassa muodossa.
Suurin osa mutaatioista on haitallisia keholle: kasvissa mutaatio johtaa usein hedelmättömyyteen, erilaisiin epäsäännöllisyyksiin ja kehityksen epämuodostumiin. Mutta jotkut mutaatiot ovat hyödyllisiä kasville tai hyödyllisiä ihmisille; poimien tällaisia mutaatioita, ihminen on luonut monia tarvitsemiaan kasvilajikkeita. On selvää, kuinka tärkeää meille olisi oppia hallitsemaan mutaatioita. Niitä on myös tarpeen hallita, jotta voidaan suojata arvokkaita lajikkeitamme tarpeettomilta ja haitallisilta ominaisuuksilta.
Mutaatioiden syitä ei kuitenkaan vielä tiedetty; vasta viimeisten 6–7 vuoden aikana on osoitettu, että niiden määrää voidaan lisätä huomattavasti ulkoisilla vaikutuksilla kehoon, kehon synnyttäviin soluihin. Voimakkain vaikutus tältä osin on röntgensäteillä, kukkien tai kypsien siementen säteilyttämisellä, joka voi lisätä mutaatioiden määrää satoja kertoja ja siten luoda nopeasti nopeasti monia uusia kasvien ominaisuuksia.
Mikä on mutaatioiden syy? Näiden rivien kirjoittaja on etsinyt sitä pitkään. Useita vuosia sitten minulle tuli selväksi, että mutaatioiden syiden tulee olla läheisessä yhteydessä solussa tapahtuviin elämän prosesseihin, eivätkä ne saa tulla ulkopuolelta esimerkiksi röntgensäteinä. Mutaatiot ovat läsnä kaikkialla, ja siksi niiden syyn on oltava läsnä kaikkialla. Kaiken kaikkiaan oli helpoin olettaa, että mutaatioita aiheuttavat olosuhteet luodaan, kuten juuri sanottiin, solun sisällä siellä tapahtuvien elämänprosessien vuoksi.
Mitä prosesseja tapahtuu siemenessä, kun se makaa ja menettää itävyytensä hitaasti? Onko todellakin vain itävyyden menetys vai onko alkion ominaisuuksissa muita muutoksia? Eivätkö siemen makaamisen aikana tapahdu muutoksia sen sisältämän alkion perinnöllisissä ominaisuuksissa? Onko totta, että lajikkeen ominaisuudet pysyvät täysin muuttumattomina, kun alkio on elossa?
Harjoittajat ovat jo pitkään tienneet, että vanhat siemenet eivät kasva tuoreista siemenistä. Pitkän aikavälin havainnot ovat osoittaneet meille saman. Lisäksi, kun olemme vuosia työskennelleet mutaatioiden keinotekoisessa tuotannossa säteilyttämällä siemeniä röntgensäteillä, huomasimme, että tällaisista siemenistä saadut taimet ovat ominaisuuksiltaan hyvin samanlaisia kuin vanhoista siemenistä kasvatetut taimet.
 CIK: n biologisen instituutin sytogenetiikan laboratoriossa tehdyt yksityiskohtaiset tutkimukset, jotka on nimetty V.I. KA Timiryazev Moskovassa löysi merkittävän ilmiön: mitä vanhemmat siemenet, sitä enemmän mutaatioita saadaan niistä kasvatetuista kasveista. Ilmestyy monia ruma kasveja, monet niistä ovat lähes tai kokonaan steriilejä, ilmestyy kokonaan uusia lajikkeita jne. Nämä tiedot on jo testattu monenlaisilla kasveilla, mukaan lukien ruis, maissi, ohra, testattu paitsi täällä myös rajalla. Toinen tärkeä löytö, joka tehtiin lähes samanaikaisesti maassamme ja ensimmäisen työmme perusteella Kanadassa, oli havainto, että mutaatioiden määrä riippuu lämmöstä ja kosteudesta: mitä lämpimämpää se on huoneessa, jossa siemeniä varastoidaan, tai mitä kosteampi se on, sitä enemmän mutaatioita esiintyy kasveissa.
Nämä mutaatiot ilmaistaan monipuolisimmilla tavoilla; suurin osa niistä, kuten aina, ovat haitallisia. Jos siemenet ovat hyvin vanhoja tai ne ovat liian korkean kosteuden ja lämmön olosuhteissa, mutaatiot häiritsevät täysin kehitystä ja siemenet menettävät itämisen.
Hämmästyttävä, mutta täysin ymmärrettävä piirre näille mutanttikasveille on, että ne ovat melkein aina kimeerejä (tämä on nimi kasveille, jotka koostuvat erilaisista perinnöllisistä ominaisuuksista kudoksista; itse asiassa mikä tahansa vartettu puu, esimerkiksi hedelmäpuu, on kimeeri, koska se koostuu perinnöllisistä erilaisista osat - luonnonvaraisesta kannasta ja kulttuurisesta). Miksi tämä on niin, on helppo ymmärtää, jos muistan, että kasvi kehittyy useista alkion soluista: juuret muodostuvat juuren apikaalisista soluista, ja kaikki ilmaosat tulevat useista varren kärjen soluista. Mutaatiot tapahtuvat aina itsenäisesti eri soluissa; siksi alkion alkusolujen joukossa yhdessä mutanttisolujen kanssa normaalit solut jäävät melkein aina, ja myöhemmin osa kasvista kehittyy mutanttisoluista, toinen normaaleista soluista. Harvoissa tapauksissa kasvi osoittautuu koostuvan useiden lajikkeiden osista.
Nyt voimme tehdä useita johtopäätöksiä, joilla on erittäin tärkeä käytännön merkitys. Ensinnäkin siementen varastointi tarkoittaa vaihtamista. Vanhat siemenet ovat vanhoja vain iässä - ominaisuuksiltaan ne ovat "uusia", koska ne eivät välttämättä kasva samoja kasveja, joista ne on kerätty. Siksi, jotta löydettäisiin mahdollisimman pian uusia kasvien ominaisuuksia, on kylvettävä vanhoja siemeniä. Vuosien ja kymmenien vuosien ajan koe-asemilla varastoidut siemenvarastot voivat olla arvokkain lähde uusien kasvilajikkeiden kehittämisessä. Toisaalta, moninkertaistamalla vanhoja siemeniä viljelykasveille, on vaarana, että lajike pilaantuu, koska suurin osa mutaatioista on haitallisia. Toiseksi mutaatioiden syntymistä nopeuttavaa lämpöä ja kosteutta voidaan käyttää tuottamaan keinotekoisesti mutaatioita. Tämä menetelmä ei ole vain halpa, yksinkertainen ja laajalti saatavilla, mutta myös parempi kuin muut, koska se ei vaadi keinotekoisia olosuhteita, kuten röntgensäteitä. Lisäksi kasveille tulee vähemmän haitallisia sivuvaikutuksia. Mutta varastointi siemeniä liian kuumaan huoneeseen tai liian paljon kosteutta voi tehdä niistä sopimattomia maatalouskasvien, vaikka itävyys ei laske kovin paljon.On erityisen tarpeen pelätä viljan itsestään kuumenemista, jossa sekä lämpö että kosteus vaikuttavat samanaikaisesti.
M.Savashin
Mielenkiintoista: pienin kasvi
Pienimmät kukkivat kasvit - juurettomat wolfia - kuuluvat ankkaeläinten perheeseen, elävät seisovien säiliöiden pinnalla peittäen ne ruskealla kalvolla, joka muistuttaa kahvipohjaa. Yksittäisen kasvin halkaisija on harvoin yli millimetri. Toisin kuin suuremmat ankkaeläinlajit, wolfialla ei ole juurta, se imee tarvittavat aineet koko pinnan upotettuna veteen. Kasvilla ei myöskään ole lehtiä, se kaikki koostuu lyhyestä "varrenlehdestä", jonka erityisessä syvennyksessä uusi kasvi silmuu noin kerran päivässä. Kasvien kokonaismäärä kaksinkertaistuu päivässä. Kukkiva Wolfia on erittäin harvinaista. Kukka sijaitsee vedestä ulkonevassa yläosassa ja on syvennys, johon sijoitetaan yksi emi ja yksi hede.
Wolfia voi olla vaarallinen rikkaruoho riisipelloissa, mutta nopean lisääntymisen vuoksi sitä kasvatetaan joskus erityisesti proteiini- ja hiilihydraattirikkaan vihreän massan saamiseksi karjan rehuksi.
Samankaltaisia julkaisuja
|
