Центр происхождения культурных растений закон гомологических рядов

Вопрос 1. Учение н. И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений. Закон гомологических рядов. В наследственной изменчивости, его практическое значение.

3.Учение н.И.Вавилова о центрах происхождения культурных растений. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости и его практическое значение.

Для решения задач селекции академик Н.И.Вавилов считал важным изучение исходного материала. Для этого с 1920-30 г. проведено 180 экспедиций в труднодоступным районам земного шара и собрана коллекция культурных растений -160 000 образцов — это золотой фонд селекционеров, дающий исходный материал для селекции зерновых, плодовых, технических, лекарственных и др. культур(сегодня коллекция включает 320 000 экземпляров и хранится в ВИРе в Санкт-Петербурге). В результате были установлены районы мира, обладающие наибольшим разнообразием генетических форм растений. Таких районов Вавилов выделил 8, считая, что районы, где обнаружено наибольшее разнообразие видов — это центр его происхождения.

Рис, цитрусовые, огурцы, баклажаны, сахарный тростник.

Просо, соя, гречиха, редька, вишня, слива

С.Азия,Иран , АфганистанС-З. Индия

Пшеница, рожь ,горох, бобы, лён, конопля, чеснок, морковь, груша, абрикос.

Мягкая пшеница, Рожь, ячмень, мягкая пшеница, роза, инжир

Европа, Африка, Азия(по берегам Средиземного моря)

Капуста, маслины, петрушка, сахарная свекла, клевер.

Твёрдая пшеница, сорго, бананов, кофе

Мексика, Ц.Американские страны

Кукуруза, какао ,тыква, хлопок, табак, красный перец

Западное побережье Ю.Америки

Картофель, ананас, томаты, фасоль, хинное дерево.

Сегодня установлено ещё 4 центра:

Эвкалипт, акация, хлопчатник новозеландский лён и шпинат.На75% эндемичен.

Клюква, чёрная и крупноплодная малина, голубика, ежевика

Сахарная свекла, клевер белый и красный, сибирская яблоня, лесная груша, облепиха, земляника, красная и чёрная смородина, крыжовник, рябина, брусника, шиповник

Африканский рис, сорго, просо, земляной орех, арбуз

Вывод: центры происхождения культурных растений совпадают с древними цивилизациями Египта, Китая, Японии, Греции, Рима, Майя и Ацтеков.

Значение центров происхождения культурных растений— являются источником генетически разнообразного исходного материала для селекционной работы.

Сформулирован в 1920 году.

• Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости (или закон

Вавилова) — генетически близкие роды и виды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости в такой степени, что по форме изменчивости одного рода или вида можно судить о появлении аналогичных форм у других родов и видов:

Gl(a+b+c.)

G2(a+b+c.)

G3(a+b+c.) и т.д., где G-роды и виды: содержимое скобок —признаки(окраска и форма

род Рожь (окраска зерна белая, красная, черная +форма зерна округлая, удлиненная) род Пшеница (окраска зерна……… +…………. )

Так из 38 признаков семейства Злаковых (окраска колосковых чешуй, всходов зерна, остистость, безостость, форма зерна, строение листьев, озимость, яровость) у ржи 37, у пшеницы 37, у овса и ячменя 35, у кукурузы и риса 32.

С помощью закона Н.И.Вавилова предсказаны и найдены семена сахарной свеклы с одним семенем, а раньше использовали семя из 3-5 сросшихся семян( у дикой свеклы семя одно , стали искать данную мутацию у культурной свеклы.

С учетом этой закономерности селекционеры обнаружили безалкалоидный люпин. Люпин применяют как удобрение (на корнях клубеньковые бактерии).3еленая масса не используется из-за содержания алкалоидов, но есть родственные безалкалоидные формы

бобовых, а значит, по закону Вавилова есть и безалкалоидная форма люпина, Такое растение было обнаружено в природе.

Последовательность обнаружения безалкалоидных форм:

Люпин, содержащий алкалоид—безалкалоидный с рано раскрывающимися створками боба—безалкалоидный с опадающими бобами—безалкалоидный люпин (1 на 10 млн. экземпляров).

ЗНАЧЕНИЕ закона. Зная наследственную изменчивость у одного рода или вида можно предвидеть нахождение сходных изменений у родственных видов и родов.

Гомологичная изменчивость обнаружена у генетически неблизких форм. Например, альбинизм у растений, беспозвоночных и позвоночных животных; бесшерстность у млекопитающих, птиц, рыб; ахондроплазия (недоразвитие конечностей) у птиц, овец, человека.

Источник

47. Учение н.И.Вавилова о центрах происхождения культурных растений и закон гомологических рядов. Значение закона гомологических рядов для селекции.

1. Тропический центр – включает территории тропической Индии, Индокитая, Южного Китая и островов Юго-Восточной Азии. Не менее одной четверти населения земного шара до сих пор живет в тропической Азии. В прошлом относительная населенность этой территории была еще более значительной. Из этого центра ведет начало около одной трети возделываемых в настоящее время растений. Это родина таких растений, как рис, сахарный тростник, чай, лимон, апельсин, банан, баклажан, а также большого количества тропических плодовых и овощных культур.

2. Восточноазиатский центр – включает умеренные и субтропические части Центрального и Восточного Китая, Корею, Японию и большую часть о. Тайвань. На этой территории живет примерно также около одной четверти населения Земли. Около 20% всей мировой культурной флоры ведет начало из Восточной Азии. Это родина таких растений, как соя, просо, хурма, многих других овощных и плодовых культур.

3. Юго-западноазиатский центр – включает территории внутренней нагорной Малой Азии (Анатолии), Ирана, Афганистана, Средней Азии и Северо-Западной Индии. Сюда же примыкает Кавказ, культурная флора которого, как показали исследования, генетически связана с Передней Азией. Родина мягких пшениц, ржи, овса, ячменя, гороха, дыни.

4. Средиземноморский центр – включает страны, расположенные по берегам Средиземного моря. Этот замечательный географический центр, характеризующийся в прошлом величайшими древнейшими цивилизациями, дал начало приблизительно около 10% видов культурных растений. Среди них такие, как твердые пшеницы, капуста, свекла, морковь, лен, виноград, маслина, множество других овощных и кормовых культур.

5. Абиссинский центр. Общее число видов культурных растений, связанных по своему происхождению с Абиссинией, не превышает 4% мировой культурной флоры. Абиссиния характеризуется рядом эндемичных видов и даже родов культурных растений. Среди них такие, как кофейное дерево, арбуз, хлебный злак тэфф (Eragrostis abyssinica), своеобразное масличное растение нуг (Guizolia ahyssinica), особый вид банана.

В пределах Нового Света установлена поразительно строгая локализация двух центров видообразования главнейших культурных растений.

6. Центральноамериканский центр, охватывающий обширную территорию Северной Америки, включая Южную Мексику.

Из Центральноамериканского центра ведет начало около 8% различных возделываемых растений, таких, как кукуруза, подсолнечник, американские длинноволокнистые хлопчатники, какао (шоколадное дерево), ряд видов фасоли, тыквенных, многих плодовых (гвайява, аноны и авокадо).

7. Андийский центр, в пределах Южной Америки, приуроченный к Андийскому хребту. Это родина картофеля, томата. Отсюда ведут начало хинное дерево и кокаиновый куст.

Н.И. Вавилов выделил группу вторичных культур, которые произошли от сорняков: рожь, овес и др. Н.И. Вавилов установил, что «важным моментом при оценке материала для селекции является наличие в нем разнообразия наследственных форм». Н.И. Вавилов различал следующие группы исходных сортов: местные сорта, иноземные и инорайонные сорта. При разработке теории интродукции (внедрения) инорайонных и иноземных сортов «необходимо отличать первичные очаги формообразования от вторичных». Например, в Испании обнаружено «исключительно большое число разновидностей и видов пшениц», однако это объясняется «привлечением сюда многих видов из разных очагов». Н.И. Вавилов придавал большое значение новым гибридным формам. Разнообразие генов и генотипов в исходном материале Н.И. Вавилов назвал генетическим потенциалом исходного материала

Знание гомологической изменчивости облегчает селекционерам поиски необходимых форм. Р: Создание «сладкого» люпина. Все виды люпина (Lupinus) имеют семена, содержащие ядовитые алкалоиды, а корни этих растений являются носителями клубеньковых азотфиксирующих бактерий. Долгое время люпин считался непригодным на корм скоту и использовался только как зеленое удобрение. У других видов бобовых существуют формы с безалкалоидными семенами→ подобные мутации должны встречаться и у люпина. После проверки огромного материала были найдены растения с безалкалоидными семенами. Однако створки боба у них раскрывались до уборки урожая, и семена осыпались. среди 10 млн. растений было найдено одно с нераскр. створками, но у него при созревании опадали бобы, размножив, нашли мутантные формы с неопадающими.

Источник

Центры происхождения культурных растений

Значительный вклад в селекцию растений внес генетик Н. И. Вавилов. Он предположил и доказал, что все ныне выращиваемые в регионах мира культурные растения имеют свои определенные географические центры происхождения.

Не могу утаить от вас, что против блестящего ученого, Николая Ивановича Вавилова, было сфабриковано уголовное дело в 1940 году. Его великие труды были названы «вредительством», дело и любовь всей его жизни — «вражеской работой». Истинный гений умер в 1943 году в саратовской тюрьме, в состоянии дистрофии — жуткого истощения, из-за которого остановилось его сердце.

Вавилов выделил 7 основных географических центров происхождения культурных растений, которые расположены в поясах тропического и субтропического климата, где зарождалось земледелие. Продолжая исследования Вавилова, ученые открыли еще несколько подобных центров.

Итак, приступим к изучению центров происхождения и культурных растений, в них появившихся. Среди центров происхождения выделяют:

Лимонник, апельсин, соя, рис, просо, хурма, чайное дерево, редька, тутовое дерево (шелковица), бамбук, грецкий орех, женьшень.

Помело, бергамот, лайм, сахарная пальма, саговая пальма, мускатный орех, черный перец, гвоздичное дерево. Сахарный тростник — совместно с Индостанским центром.

Огурец, баклажан, фасоль, манго, базилик, мак, гречиха. Совместно с Индо-малайским центром — сахарный тростник, сахарная пальма.

Лук репчатый, дыня, чеснок, рожь, конопля, миндаль.

Рожь, пшеница, лен, горох, фундук, алыча, кизил, каштан, фисташка, виноград, айва, шпинат, эстрагон, финиковая пальма, лук-порей, барбарис.

Виноград, люпин, оливковое дерево, овес, капуста, брокколи, горчица, свекла, петрушка, сельдерей, редька, редис, брюква, спаржа, мята, хрен, укроп, щавель, мелисса.

Арбуз, кофе, сорго, кунжут, клещевина, просо, масличная пальма, кола.

Фасоль, кукуруза, батат, тыква, какао, авокадо, перец овощной, табак, подсолнечник.

Картофель, томат, хинное дерево, арахис, фейхоа, тыква мускатная, ананас, настурция.

Гомологические ряды в наследственной изменчивости

Это понятие введено Вавиловым Н.И. в результате его исследований, посвященных параллелизмам в явлении наследственной изменчивости. Внимательно изучите следующую цитату:

«Генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов».

Суть явления кроется в сходных аллелях, повторяющихся у близких групп растений (и животных!), которые были обнаружены в ходе изучения наследственной изменчивости. Появилась возможность предсказывать еще не обнаруженные аллели у близкородственных групп растений (по одному «родственнику» судить о «другом»), что дало еще один импульс развитию селекции.

Важно и следующее следствие этого явления: зная совокупность мутаций, которые произошли в пределах одного вида, становится возможно предполагать их появление у другого, близкородственного вида.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник