Cruzando plantas. Cómo cruzar plantas en casa. Cruce de plantas: tecnología de cruce y ventajas de las variedades híbridas Cómo crear un nuevo tipo de planta

El hombre, en su afán por mejorar la naturaleza, avanza cada vez más. Gracias a los avances modernos en genética, los agricultores obtienen cada vez más híbridos inusuales e interesantes que pueden satisfacer los deseos más salvajes de los consumidores.
Además, la globalización conduce a la proliferación de especies de plantas que no son típicas de una zona climática determinada. En nuestro país, la piña y el plátano hace tiempo que se han vuelto exóticos, las nectarinas híbridas y los minioles, etc., se han vuelto comunes.

sandia amarilla (38 kcal, vitaminas A, C)

Es la habitual sandía rayada por fuera, pero de color amarillo brillante por dentro. Otra característica es muy un gran número de semillas. Esta sandía es el resultado del cruce de una salvaje (amarilla por dentro, pero completamente insípida) con una sandía cultivada. El resultado fue jugoso y tierno, pero menos dulce que el tinto.
Se cultivan en España (variedades redondas) y Tailandia (ovaladas). Existe una variedad "Lunny" creada por el criador Sokolov de Astrakhan. Esta variedad tiene un sabor muy dulce con algunas notas exóticas, similar al sabor del mango o del limón o de la calabaza.
También existe un híbrido ucraniano a base de sandía (“kavuna”) y calabaza (“garbuza”): “Kavbuz”. Se parece más a una calabaza con sabor a sandía y es ideal para hacer papilla.

patatas moradas (72 kcal, vitamina C, vitaminas del grupo B, potasio, hierro, magnesio y zinc)

Patatas con color rosa, amarillo o cáscara morada Ya no sorprende a nadie. Pero los científicos de la Universidad Estatal de Colorado lograron conseguir patatas con colores morados en su interior. La variedad tiene como base la papa del altiplano andino, y el color se debe al alto contenido de antocianinas. Estas sustancias son los antioxidantes más fuertes, cuyas propiedades se conservan incluso después de la cocción.
Llamaron a la variedad "Purple Majesty", ya se vende activamente en Inglaterra y se están iniciando en Escocia, cuyo clima es el más adecuado para la variedad. La variedad fue popularizada por el cocinero inglés Jamie Oliver. Este patatas moradas con el sabor habitual queda genial en forma de puré, indescriptible color rico, al horno y por supuesto patatas fritas.

col romanesco (25 kcal, caroteno, vitamina C, sales minerales, zinc)

La apariencia etérea de este pariente cercano del brócoli y la coliflor ilustra perfectamente el concepto de “fractal”. Sus inflorescencias de color verde suave tienen forma de cono y están dispuestas en espiral sobre la cabeza de la col. Esta col proviene de Italia, se vende ampliamente desde hace unos 10 años y su popularización fue facilitada por los criadores holandeses, que mejoraron ligeramente esta verdura, conocida por las amas de casa italianas desde el siglo XVI.

El romanesco tiene poca fibra y muchas sustancias útiles, lo que lo hace de fácil digestión. Curiosamente, al preparar este repollo, no se percibe el olor característico a repollo, que no gusta tanto a los niños. Además, mirada exótica La verdura espacial te da ganas de probarla. El romanesco se prepara como el brócoli normal: hervido, guisado y añadido a pastas y ensaladas.

Plutón (57 kcal, fibra, vitamina C)

Al cruzar especies de plantas como ciruelas (ciruela) y albaricoques (albaricoque), se obtuvieron dos híbridos: pluot, que se parece más a una ciruela, y aprium, que se parece más a un albaricoque. Ambos híbridos llevan el nombre de las primeras sílabas de los nombres en inglés de la especie original.
Externamente, los frutos del pluot son de color rosa, verde, burdeos o violeta, por dentro, de blanco a ciruela intenso. Estos híbridos fueron criados en Dave Wilson Nursery en 1989. Ahora en el mundo ya existen dos variedades de aprium, once variedades de pluot, una nectaplama (un híbrido de nectarina y ciruela) y una pichplama (un híbrido de melocotón y ciruela).
Las plouts se utilizan para la elaboración de zumos, postres, preparaciones caseras y vino. Esta fruta tiene un sabor mucho más dulce que la ciruela y el albaricoque.

rábano sandía (20 kcal, ácido fólico, vitamina C)

Los rábanos sandía hacen honor a su nombre: son de color carmesí brillante por dentro y cubiertos de piel blanca verdosa por fuera, como una sandía. También en forma y tamaño (diámetro 7-8 cm) se parece a un rábano o un nabo de tamaño mediano. Su sabor es bastante normal: amargo cerca de la piel y dulzón en el medio. Es cierto que es más duro, no tan jugoso y crujiente como el normal.
Queda maravilloso en ensalada, simplemente cortado en rodajas con semillas de sésamo o sal. También se recomienda hacer puré, hornear y agregar a las verduras para freír.

Yoshta (40 kcal, antocianinas con propiedades antioxidantes, vitaminas C, P)

Del cruce de especies de plantas como grosellas (johannisbeere) y grosellas (stachelbeere) se obtuvo la baya yoshtu con frutos de color casi negro, del tamaño de una cereza, con un sabor agridulce y ligeramente astringente, que recuerda agradablemente a las grosellas.
Michurin también soñaba con crear grosellas del tamaño de grosellas, pero no espinosas. Logró desarrollar la grosella espinosa “Black Moor”, de color púrpura oscuro. En 1939, en Berlín, Paul Lorenz también cultivaba híbridos similares. Debido a la guerra, estas obras fueron paradas. No fue hasta 1970 que Rudolf Bauer consiguió la planta ideal. Ahora hay dos variedades de yoshta: "Negro" (color marrón burdeos) y "Rojo" (color rojo descolorido).
Durante la temporada, se obtienen de 7 a 10 kg de bayas del arbusto yoshta. Se utilizan en preparaciones caseras, postres y para aromatizar refrescos. Yoshta es bueno para las enfermedades gastrointestinales, para eliminar metales pesados ​​y sustancias radiactivas del cuerpo y para mejorar la circulación sanguínea.

broccolini (43 kcal, calcio, vitaminas A, C, hierro, fibra, ácido fólico)

En la familia del repollo, como resultado del cruce del brócoli común y el brócoli chino (gailan), se obtuvo un repollo nuevo que parece espárragos en la parte superior con una cabeza de brócoli.
El broccolini es un poco dulce, no tiene un fuerte espíritu de repollo, con una nota picante, de sabor delicado, que recuerda a los espárragos y al brócoli al mismo tiempo. Contiene muchas sustancias útiles y es bajo en calorías.
En Estados Unidos, Brasil, países asiáticos y España, el broccolini se suele utilizar como guarnición. Se sirve fresco, rociado con mantequilla o ligeramente frito en aceite.

Nashi (46 kcal, antioxidantes, fósforo, calcio, fibra)

Otro resultado de los cruces de plantas es Nashi. Se obtenía de manzanas y peras en Asia hace varios siglos. Allí se le llama pera asiática, agua, arena o japonesa. La fruta parece una manzana redonda, pero sabe a pera jugosa y crujiente. El color de Nashi varía del verde pálido al naranja. A diferencia de las peras normales, las nashi son más duras, por lo que se almacenan y transportan mejor.
El nashi es bastante jugoso, por lo que es mejor utilizarlo en ensaladas o solo. También es bueno como aperitivo con vino junto con queso y uvas. Actualmente, se cultivan unas 10 variedades comerciales populares en Australia, Estados Unidos, Nueva Zelanda, Francia, Chile y Chipre.

Yuzu (30 kcal, vitamina C)

Yuzu (limón japonés) es un híbrido de mandarina y cítricos ornamentales (ichang papeda). El fruto es del tamaño de una hoja verde o color amarillo De piel grumosa, tiene un sabor amargo y un aroma brillante. Los japoneses la utilizan desde el siglo VII, cuando los monjes budistas trajeron esta fruta desde el continente a las islas. Yuzu es popular en la cocina china y coreana.
Tiene un aroma completamente inusual: cítrico, con matices florales y notas de pino. La ralladura, que se utiliza con mayor frecuencia para dar sabor, se utiliza como condimento. Este condimento se añade a platos de carne y pescado, sopa de miso y fideos. Con ralladura también se preparan mermeladas, bebidas alcohólicas y no alcohólicas, postres y almíbares. El jugo es similar al jugo de limón (agrio y aromático, pero más suave) y es la base de la salsa ponzu y también se usa como vinagre.
También tiene un significado de culto en Japón. El 22 de diciembre, solsticio de invierno, es costumbre tomar baños con estos frutos, que simbolizan el sol. Su aroma ahuyenta las fuerzas del mal y protege contra los resfriados. Los animales se sumergen en el mismo baño y luego las plantas se riegan con agua.

Se llama cruce sexual de dos individuos que se diferencian entre sí en mayor o menor número de características. Pueden pertenecer a dos variedades, razas, variedades de la misma especie, dos especies del mismo género, o géneros diferentes de la misma familia. En la mayoría de los casos, cuanto más cerca estén los individuos que se cruzan entre sí, mayores serán las posibilidades de obtener descendencia viable y fértil.

La hibridación sexual es de gran importancia y aplicación en el cultivo práctico de plantas. Muchas de nuestras plantas cultivadas, como ya se indicó, son híbridos sexuales, en parte obtenidos de forma natural en la naturaleza y llevados de allí al cultivo, en parte obtenidos mediante cruces artificiales.

La capacidad de hibridación sexual en algunas familias o géneros y especies individuales resulta ser mayor, en otras menor. A veces la hibridación entre especies morfológicamente estrechamente relacionadas falla, mientras que entre especies más distantes tiene éxito.

La hibridación sexual ocurre más fácilmente entre variedades y variedades que pertenecen a la misma especie. Los híbridos entre especies son en su mayoría pequeños en número, poco viables e infértiles en el futuro; los híbridos entre géneros se obtienen con mucha menos frecuencia y en la mayoría de los casos resultan posteriormente infértiles.

La investigación de I. V. Michurin mostró que la esterilidad de los híbridos en muchos casos es temporal.

A menudo, al cruzar, la primera generación de híbridos se distingue por un desarrollo extremadamente poderoso, superando varias veces en tamaño a sus formas parentales. Este fenómeno se llama heterosis. En la descendencia de híbridos producida sexualmente, las plantas suelen volver al tamaño anterior de sus antepasados. Pero si tales híbridos gigantes pueden reproducirse vegetativamente, entonces el gigantismo resultante también se manifestará en la descendencia criada vegetativamente. De esta manera se pueden derivar grandes variedades cultivos de raíces y tubérculos, árboles ornamentales y plantas herbáceas con muy flores grandes etc. También es posible cultivar anualmente nuevas plantas heteróticas anuales para aumentar su producción, por ejemplo en tabaco, tomates, maíz, etc.

En algunos casos de infertilidad de los híbridos, es posible restaurar su fertilidad mediante cruces posteriores sistemáticos.

Al cruzar híbridos sexuales. varios tipos entre sí se pudieron obtener formas que eran híbridas entre 3, 4 o más especies.

La cuestión de la dominancia (el predominio de determinadas características de los padres o de sus antepasados ​​en un híbrido) es la cuestión más importante en materia de selección, en el desarrollo de nuevas variedades.

I.V. Michurin creía que el híbrido no representa algo intermedio entre los productores. La herencia de un híbrido consiste únicamente en aquellas características de las plantas productoras y sus ancestros, que en los primeros tiempos

La etapa de desarrollo del híbrido se ve favorecida por las condiciones externas. La dominancia de ciertos rasgos depende también de la fuerza desigual de los productores en el sentido de transmitir sus rasgos a su descendencia. Se transmiten en mayor medida los siguientes rasgos: 1) especies que crecen en estado salvaje; 2) una variedad de origen más antiguo; 3) una planta individualmente más vieja; 4) flores más viejas en la corona. La planta madre, en igualdad de condiciones, transferirá más plenamente sus propiedades que las del padre, pero si las condiciones para el cultivo de híbridos son más favorables para la planta del padre, entonces sus características pueden dominar.

Las plantas debilitadas por la sequía o el frío primaveral tienen un poder más débil para transmitir sus propiedades hereditarias.

Para superar la incompatibilidad de especies sistemáticas distantes, I. V. Michurin desarrolló una serie de métodos efectivos y muy interesantes desde un punto de vista biológico general.

El método intermedio es que si dos especies no se cruzan entre sí, entonces una de ellas se cruza con una tercera especie, con la que ambas especies pueden cruzarse. El híbrido resultante, el "intermediario", tiene una mayor capacidad de cruzamiento y puede cruzarse con éxito con la segunda de las especies que se planeó cruzar. I.V. Michurin utilizó este método al cruzar almendra silvestre (Amygdalus nana) con durazno; el intermediario aquí era un híbrido obtenido del cruce de almendras silvestres con el melocotón de David norteamericano ( Prunus davidiana). Investigaciones adicionales han demostrado que estas formas híbridas complejas tienen una amplia capacidad para cruzarse con especies con las que sus formas parentales originales no se cruzan.

El método de "acercamiento vegetativo", utilizado por I. V. Michurin para superar la incruzabilidad, consiste en que una plántula joven de una de las plantas a cruzar se injerta en la copa de otra planta adulta con la que se desea cruzar. Esta plántula, inestable como un organismo informe, cambia gradualmente hasta el momento de la floración bajo la influencia de un patrón más poderoso, se acerca a él en propiedades y en el futuro se cruza con él mejor que la forma original sin injertos. I.V. Michurin utilizó este método, por ejemplo, al hibridar manzanas y fresnos de montaña con peras.

El método de utilización de una mezcla de polen, que también facilita el cruce, consiste en mezclar una pequeña cantidad de polen de la planta madre (polinizada) con polen de la planta polinizadora. Presumiblemente, el polen de la propia especie hace que el estigma sea más susceptible a la polinización por polen extraño. Actualmente, estos métodos se utilizan ampliamente en el trabajo de mejoramiento con una variedad de plantas. También se utiliza la mezcla de polen de un tercer tipo o variedad, que también puede estimular la polinización con polen, sin esta técnica no da resultados.

Un papel importante en las obras de I. V. Michurin lo jugó la educación de plántulas híbridas jóvenes con herencia inestable. La hibridación a distancia sin una mayor educación dirigida a menudo no da los resultados deseados. Se logran efectos específicos sobre los híbridos. varios métodos, incluso mediante vacunas, o el método mentor, en el que se induce repetidamente al híbrido a mejorar determinadas propiedades. El método mentor se basa en la influencia mutua del portainjerto y el vástago. Fue utilizado por I.V. Michurin en dos versiones. Con el llamado

En un stand mentor, se injertan esquejes de una plántula híbrida joven en la corona de uno de sus productores adultos cuya calidad (por ejemplo, resistencia a las heladas) es deseable mejorar en el híbrido. El híbrido injertado, bajo la poderosa influencia del portainjerto (mentor stand-up), adquiere en mayor medida la propiedad deseada por el hibridador (en en este ejemplo resistencia a las heladas). O, por ejemplo, se tomaron los ojos de una plántula, un híbrido entre ciruela verde Renclod y endrina, y se injertaron: uno en Renclod y el otro en endrina. En el primer caso, una planta resultó posteriormente con signos de renclod (espina Renclad), en el segundo caso, con signos de endrina (espina dulce). El efecto opuesto del vástago sobre el patrón se refleja en el llamado mentor de injerto, cuando, por ejemplo, al injertar en la corona de una plántula joven varios esquejes de una variedad antigua (mentor de injerto), caracterizado por una fructificación abundante, es posible acelerar y mejorar la fructificación del portainjerto; con otras combinaciones de plantas injertadas, este método consiguió, por el contrario, retrasar la maduración de los frutos, prolongar su capacidad de permanencia en almacenamiento, etc.

Estos nuevos principios y métodos de trabajo, descubiertos por I. V. Michurin, han importante. Selección de parejas para la hibridación mediante análisis biológico preliminar de los padres, educación selectiva de híbridos, aceleración del tiempo de desarrollo de nuevas variedades: todo esto ahora se usa ampliamente en el desarrollo de nuevas variedades de plantas cultivadas.

Cruzando trigo duro ( Triticum duro) con suave ( Triticum vulgare) se han obtenido algunas nuevas variedades valiosas de trigo. Se han obtenido híbridos centeno-trigo que son de interés tanto por sí mismos como para posteriores cruces nuevamente con trigo para obtener híbridos con altas calidades granos de trigo y resistencia al frío del centeno. Se está trabajando para cruzar trigo con pasto de trigo silvestre (N.V. Tsitsin), con centeno silvestre perenne. Al cruzar patatas con sus parientes silvestres, se obtuvieron variedades de patatas resistentes a la infección por un hongo peligroso para las patatas: el tizón tardío. Se está trabajando en el cruce de girasoles anuales con plantas perennes, caña de azúcar, que tiene una temporada de crecimiento muy larga, con sus parientes silvestres, que tienen una temporada de crecimiento más corta, sandías criadas con parientes silvestres resistentes a la sequía, etc. Gestión sistemática del desarrollo de Las plantas (y los animales) y la creación de nuevas formas, basadas en un estudio profundo de las relaciones biológicas complejas y el descubrimiento de las leyes de la vida, constituyen bases teóricas Selección soviética.

Le diremos cómo cruzar dos variedades de la misma especie de planta entre sí; este método se llama hibridación. Que sean plantas de diferentes colores o de diferentes formas de pétalos y hojas. O tal vez difieran en los tiempos o requisitos de floración. Condiciones externas?

Elija plantas que florezcan rápidamente para acelerar el experimento. También es mejor comenzar eligiendo flores sin pretensiones, por ejemplo, dedaleras, caléndulas o delfinios.

Progreso del experimento y diario de observación.

Primero, formule sus objetivos: lo que quiere obtener del experimento. ¿Qué características deseables deberían tener las nuevas variedades?

Lleva una libreta-diario donde anotas tus objetivos y registras el progreso del experimento de principio a fin.

Asegúrate de describir en detalle las plantas originales y luego los híbridos resultantes. Aquí están los más punto importante: sanidad vegetal, tasa de crecimiento, tamaño, color, aroma, época de floración.

Estructura floral

En nuestro artículo usaremos una flor como ejemplo, puedes verla en el esquema y en las fotografías.

Aparición de flores diferentes plantas puede diferir significativamente, pero es básicamente el mismo.

Polinización de una flor

1. Empiece por elegir dos plantas. Habrá uno polinizador, y el otro - planta de semilla. Elija plantas sanas y vigorosas.

2. Vigile de cerca la planta con semillas. Selecciona un cogollo sin abrir con el que realizarás todas las manipulaciones y márcalo. Es más, habrá que aislar antes de abrir– atándolo en una bolsa de lino ligera. Tan pronto como la flor comience a abrirse, corte todos los estambres para evitar una polinización accidental.

3. Una vez que la flor de la planta con semillas se haya abierto por completo, transferirle polen de una planta polinizadora. El polen se puede transferir usando un hisopo de algodón, un cepillo o arrancando los estambres de una flor polinizadora y llevándolos directamente a la semilla. Aplique polen al estigma de la flor de una planta con semillas.

4.Poner la flor de la planta con semillas. bolsa de lino. No olvides tomar las notas necesarias en tu diario de observación sobre el momento de la polinización.

5. Para estar seguro, repita la operación de polinización después de un tiempo, por ejemplo, después de un par de días (dependiendo del momento de la floración).

Obtención de híbridos

1. Si la polinización fue exitosa, pronto la flor comenzará a marchitarse y el ovario aumentará. No retires la bolsa de la planta hasta que las semillas estén maduras.

2. Plante las semillas resultantes como plántulas. ¿Cuándo lo recibirás? plantas híbridas jóvenes, luego dales un lugar separado en el jardín o trasplántalos en cajas.

3. Ahora espera a que florezcan los híbridos. No olvides anotar todas tus observaciones en tu diario. Entre la primera, e incluso la segunda generación, puede haber flores que repitan exactamente las propiedades de los padres sin cambios. Estos ejemplares se rechazan inmediatamente. Consulta tus objetivos y seleccionar entre las nuevas plantas recibidas aquellos que más se acerquen a las características deseadas. También puedes polinizarlos a mano o aislarlos.

Si decide desarrollar seriamente nuevas variedades, necesitará el consejo de un criador especializado. La cuestión es que necesitarás averiguar si realmente te retiraste. nueva variedad o estás siguiendo un camino ya recorrido por alguien. La competencia en el campo de la creación de nuevas variedades es muy alta.

Para aquellos que han decidido experimentar con la hibridación como pasatiempo doméstico, deseamos que disfruten mucho de esta actividad, hagan muchos descubrimientos alegres y finalmente regalen a todos sus amigos jardineros una nueva variedad de algún tipo. flor maravillosa, que lleva su nombre.

en los años 30 siglo pasado N.I. Vavilov señaló que el problema de crear variedades de cultivos agrícolas resistentes a las enfermedades se puede resolver de dos maneras: mediante selección en el sentido estricto de la palabra (selección de plantas resistentes entre las formas existentes) y mediante hibridación (cruzando diferentes plantas entre sí). Los métodos de selección de plantas para obtener inmunidad a organismos patógenos no son específicos. Son modificaciones de los convencionales. métodos de reproducción. Las principales dificultades para crear variedades inmunes son la necesidad de tener en cuenta simultáneamente las características de las plantas y las plagas que las dañan. En este momento En el mejoramiento para obtener resistencia, se utilizan todos los métodos modernos de trabajo de mejoramiento generalmente aceptados: hibridación, selección, así como poliploidía, mutagénesis experimental, biotecnología e ingeniería genética.

Una de las principales dificultades en la selección de plantas para obtener inmunidad es el vínculo genético de los rasgos de las plantas que reflejan su historia filogenética en los ecosistemas naturales. En el proceso de domesticación espontánea y formación de formas de plantas altamente productivas y de alta calidad, su sistema inmunológico se debilitó. En los casos en que la selección se lleva a cabo sin prestar atención a la inmunidad, el debilitamiento de esta última continúa ocurriendo en nuestro tiempo.

La tarea más importante de la selección, la genética y la biología molecular es la búsqueda de formas de combinar la alta productividad y otras propiedades económicamente valiosas de las plantas con signos de inmunidad. Es deseable que la base de la inmunidad sea poligénica.

El problema se resuelve más fácilmente cuando, a partir de una población de una variedad existente, es posible aislar plantas que se caracterizan por una alta resistencia inmune a un patógeno específico. Para dicha selección, se pueden utilizar diferentes métodos de selección y métodos analíticos, que tienen en cuenta la heterosis de la población de variedades.

A la hora de elaborar programas de mejoramiento, el tipo de polinización de una población de plantas es muy importante (polinización cruzada, autopolinización o la población pertenece a un grupo intermedio). El trabajo de mejoramiento para la inmunidad al patógeno debe llevarse a cabo teniendo en cuenta los siguientes factores: en la población de plantas del primer grupo, la unidad de análisis es la planta individual, en el otro, la población (variedad o línea).

Métodos de reproducción tradicionales para crear genotipos resistentes a enfermedades y plagas.

Selección. Tanto en la naturaleza en general como en las actividades de cría humana, la selección es el principal proceso de obtención de nuevas formas (formación de especies y variedades, creación de razas, variedades). La selección es más eficaz cuando se trabaja con cultivos autopolinizados, así como con plantas que se reproducen vegetativamente (selección clonal).

En el mejoramiento para obtener resistencia, la selección se usa efectivamente tanto por sí sola (es el método principal cuando se trabaja con patógenos necrotróficos) como como un componente del proceso de selección, del que generalmente es imposible prescindir en cualquier método de selección. En el mejoramiento práctico para la resistencia, se utilizan dos tipos de selección: masiva e individual.

selección masiva es el método de selección más antiguo, gracias al cual se crearon variedades de la llamada selección popular, y sigue siendo una valiosa fuente de material para los criadores modernos. Se trata de un tipo de selección en el que de la población inicial en el campo se selecciona un gran número de plantas que cumplen con los requisitos de la futura variedad, evaluándose inmediatamente un conjunto de rasgos (incluida la resistencia a determinadas enfermedades). La cosecha de todas las plantas seleccionadas se combina y se siembra el próximo año en forma de una sola parcela. El resultado de la selección masiva es la descendencia de la masa total de las mejores plantas seleccionadas por un determinado rasgo.

Las principales ventajas de la selección masiva son su simplicidad y la capacidad de mejorar rápidamente una gran cantidad de material. Las desventajas incluyen el hecho de que el material seleccionado mediante selección masiva no se puede probar con la descendencia y determinar su valor genético y, por lo tanto, es imposible aislar formas valiosas para la reproducción de la población de una variedad o híbrido y utilizarlas para trabajos posteriores. .

Selección individual (pedigrí) - uno de los más efectivos métodos modernos selección por resistencia. La hibridación, la mutagénesis artificial, la biotecnología y la ingeniería genética son principalmente proveedores de material para la selección individual; la siguiente etapa del trabajo de mejoramiento es seleccionar el más valioso del material proporcionado.

La esencia del método es que de la población inicial se seleccionan plantas resistentes individuales, cuya descendencia se propaga y estudia posteriormente por separado.

Tanto la selección individual como la masiva pueden ser desechables o reutilizables.

Selección única Se utiliza principalmente en la selección de cultivos autopolinizantes. La selección individual única implica un estudio secuencial en todas las etapas del proceso de reproducción de una planta seleccionada una vez por un rasgo específico. La selección masiva única se utiliza con mayor frecuencia y eficacia para mejorar la salud de una variedad en la producción de semillas. Por eso también se le llama mejorador de la salud.

Múltiples selecciones son más adecuados y eficaces en la selección de cultivos de polinización cruzada; su eficacia está determinada principalmente por el grado de heterocigosidad del material de origen. Mediante una selección masiva repetida, se mantiene la resistencia a los necrótrofos: patógenos como el fusarium, la podredumbre gris y blanca, etc. Con este método se crearon altamente resistentes.

Hibridación. Actualmente, uno de los métodos más utilizados en el mejoramiento de la resistencia es la hibridación: cruzar genotipos con diferentes capacidades hereditarias entre sí y obtener híbridos que combinen las propiedades de las formas parentales.

En el mejoramiento para obtener resistencia a enfermedades, la hibridación es apropiada y efectiva si al menos una forma parental es portadora de factores hereditarios que pueden proporcionar protección genética a la futura variedad o híbrido contra cepas y razas potencialmente peligrosas del patógeno.

Como se señaló anteriormente, estos factores hereditarios (genes de resistencia efectivos) se formaron en los centros de evolución relacionados de las plantas hospedantes y sus patógenos. Muchos de ellos ya han sido transferidos a plantas cultivadas desde sus parientes silvestres mediante hibridación lejana. Estos ahora se conocen como genes de resistencia de cultivos.

Pero el hecho indiscutible es que hoy en día la mayoría de estos genes se utilizan ampliamente en el mejoramiento y en su mayoría han perdido su efectividad, superada como resultado de la variabilidad de los patógenos. Es por eso hibridación intraespecífica (entre plantas de la misma especie) cuando la creación de variedades o híbridos resistentes a enfermedades en algunos casos no es prometedora. Para obtener resultados positivos, el obtentor, al involucrar ciertas formas parentales en los cruces, debe tener confianza en la alta eficiencia de sus genes de resistencia a la población del patógeno en el lugar de futuro cultivo de la variedad (híbrido).

En este contexto, todo valor mas alto en selección por resistencia adquiere hibridación distante (entre plantas de diferentes taxones botánicos). Después de todo, las plantas de especies silvestres y primitivas se caracterizan por tener la inmunidad más pronunciada. Los genomas de parientes silvestres de plantas cultivadas han sido y siguen siendo la principal fuente natural de genes de resistencia, incluida la inmunidad compleja. El cruce de plantas cultivadas de variedades existentes con especies silvestres suele mejorar las propiedades inmunogenéticas. Y si antes el uso de la hibridación a distancia no era muy popular debido a las dificultades asociadas con el desequilibrio de los genomas de las formas parentales y la vinculación de la resistencia con rasgos económicamente indeseables, ahora se han desarrollado métodos para resolver cuestiones problemáticas.

La hibridación a distancia permite transmitir desde plantas salvajes plasticidad ecológica cultural, resistencia a factores ambientales adversos, enfermedades y otras propiedades y cualidades valiosas. Sobre la base de la hibridación a distancia se han creado variedades y nuevas formas de cereales, hortalizas, cultivos industriales y de otro tipo. Por ejemplo, la fuente de genes de inmunidad del trigo y es endémica de Transcaucasia. triticum dicoccoides Korn.

Como muestra la práctica mundial, un tipo de hibridación muy eficaz en la selección de cultivos autopolinizantes para su resistencia es retrocruces (retrocruzamientos) cuando un híbrido se cruza con una de las formas parentales. Este método también se denomina método de “reparación” de variedades, ya que permite mejorar una determinada variedad en función de una u otra característica de la que carece (en particular, la resistencia a una determinada enfermedad). Pero hay que tener en cuenta que el uso de este método no permite exceder la productividad de la variedad que se está “reparando” (y de acuerdo con los requisitos del Servicio Estatal para la Protección de los Derechos sobre las Obtenciones Vegetales de Ucrania, un la variedad no puede registrarse si su productividad no excede la norma).

Como regla general, en el retrocruzamiento, la variedad donante de resistencia a enfermedades se utiliza como forma materna y una variedad inestable pero altamente productiva (receptora de resistencia) como forma parental. Como resultado de su cruzamiento se obtienen híbridos, que se vuelven a cruzar con la forma parental (retrocruzamiento). Condición requerida es que las formas maternas para cada retrocruzamiento posterior se seleccionan de estables plantas hibridas cruces anteriores detectados en un contexto infeccioso. La progenie se selecciona según el fenotipo de la variedad receptora. Los retrocruzamientos se realizan hasta que el genotipo y fenotipo del receptor se restablecen casi por completo, adquiriendo simultáneamente resistencia a la enfermedad característica del donante.

Se puede aumentar la eficiencia de la selección de plantas para la inmunidad a las plagas utilizando los llamados sintéticos de inmunidad creados previamente (conocidos, por ejemplo, en el maíz). Los productos sintéticos mencionados se crean a partir del cruce de 8 a 10 líneas inmunes, caracterizadas por diferente plasticidad ambiental y composición de factores inmunes. Muchos de los sintéticos son buenas fuentes para la creación de líneas inmunes para la reproducción posterior de híbridos interlíneas simples y dobles.

Mutagénesis. A diferencia de los métodos de hibridación, que requieren bastante mano de obra y muchos años de trabajo para lograr el resultado final, la mutagénesis experimental (artificial) permite, en un corto período, aumentar la variabilidad de las plantas y obtener mutaciones de resistencia que no ocurren en la naturaleza.

El método de mutagénesis experimental (artificial) se basa en el efecto dirigido sobre las plantas de diversos mutágenos físicos y químicos (ionizantes, ultravioleta, radiación láser, sustancias químicas), como resultado de lo cual se producen en los organismos vegetales mutaciones genéticas (cambios en la estructura molecular de un gen), cromosómicas (cambios en la estructura de los cromosomas) o genómicas (cambios en conjuntos de cromosomas).

Las más valiosas en términos de reproducción son las mutaciones genéticas que, a diferencia de las cromosómicas, no provocan esterilidad del polen, infertilidad o falta de constancia de las líneas mutantes. Las mutaciones de los genes de resistencia se asocian con mayor frecuencia con el reemplazo de una base en una determinada sección del ADN de un cromosoma o con su pérdida, adición o movimiento. Como resultado, se produce un cambio en el código genético y, en consecuencia, un cambio en los mecanismos fisiológicos y bioquímicos de la célula, lo que conduce a la inhibición del crecimiento, desarrollo y reproducción del patógeno.

El método de mutagénesis artificial en el mejoramiento para la resistencia a enfermedades se utiliza en muchos países, pero no puede considerarse el método principal para obtener formas resistentes de plantas. Este método se utiliza con mayor eficacia cuando se trabaja en la resistencia con cultivos que se reproducen vegetativamente, ya que la propagación por semillas implica una división compleja en la descendencia debido a alto grado heterocigosidad.

Parece haber una mejora adicional de los cultivos existentes en tierras ya desarrolladas. Los híbridos son algo que podría desempeñar un papel clave en el suministro de alimentos. Después de todo, la mayoría de las superficies aptas para la agricultura ya están ocupadas. Sin embargo, aumentar la cantidad de agua, fertilizantes y otros productos químicos utilizados en ellos es económicamente imposible en muchos lugares. Por eso es de suma importancia la mejora de los cultivos existentes. Y los híbridos son plantas obtenidas precisamente como resultado de tal mejora.

El objetivo no es sólo aumentar los rendimientos, sino también aumentar el contenido de proteínas y otros nutrientes. Para los humanos, la calidad de las proteínas de los alimentos comestibles (incluidas las humanas) también debe obtenerse de los alimentos. cantidades requeridas todos los aminoácidos esenciales (es decir, aquellos que no son capaces de sintetizar por sí mismos). Ocho de los 20 aminoácidos necesario para una persona, ven con comida. Los 12 restantes los puede desarrollar él mismo. Sin embargo, las plantas con una composición proteica mejorada como resultado de la selección inevitablemente requieren más nitrógeno y otros nutrientes que las formas originales y, por lo tanto, no siempre pueden cultivarse en tierras infértiles, donde la necesidad de dichos cultivos es especialmente grande.

Nuevas propiedades

La calidad incluye no sólo el rendimiento, la composición y la cantidad de proteínas. Se están creando variedades que son más resistentes a enfermedades y plagas, gracias a los frutos que contienen, más atractivas en forma o color del fruto (por ejemplo, manzanas de color rojo brillante), más resistentes al transporte y almacenamiento (por ejemplo, híbridos de tomate con mayor vida útil), y también tienen otras propiedades importantes para un cultivo determinado.

Actividades de los criadores.

Los criadores analizan cuidadosamente la diversidad genética disponible. A lo largo de varias décadas, han desarrollado miles de líneas mejoradas de importantes plantas agrícolas. Como regla general, es necesario obtener y evaluar miles de híbridos para seleccionar aquellos que realmente superarán en sus propiedades a los que ya se han criado ampliamente. Por ejemplo, en Estados Unidos entre los años 1930 y 1980. aumentó casi ocho veces, aunque los mejoradores utilizaron sólo una pequeña parte de la diversidad genética de este cultivo. Cada vez aparecen más híbridos. Esto permite un uso más eficiente de las áreas cultivadas.

Maíz híbrido

El aumento de la productividad del maíz ha sido posible principalmente mediante el uso de semillas híbridas. Se utilizaron líneas endogámicas de este cultivo (en sí mismas de origen híbrido) como formas parentales. A partir de las semillas obtenidas como resultado del cruce entre ellas se desarrollan híbridos de maíz muy potentes. Las líneas cruzadas se siembran en hileras alternas y las panículas (inflorescencias masculinas) se cortan a mano de las plantas de una de ellas. Por tanto, todas las semillas de estos ejemplares resultan híbridas. Y tienen propiedades muy beneficiosas para el ser humano. Seleccionando cuidadosamente líneas endogámicas, se pueden obtener híbridos potentes. Estas son plantas que serán adecuadas para crecer en cualquier lugar deseado. Como las características de las plantas híbridas son las mismas, son más fáciles de cosechar. Y el rendimiento de cada uno de ellos es mucho mayor que el de los ejemplares no mejorados. En 1935, los híbridos de maíz representaban menos del 1% de todo el maíz cultivado en Estados Unidos, pero ahora prácticamente la totalidad. Ahora recibiendo mucho más altos rendimientos Este cultivo requiere mucha menos mano de obra que antes.

Éxitos de los centros de cría internacionales

En las últimas décadas, se han hecho muchos esfuerzos para aumentar los rendimientos del trigo y otros cereales, especialmente en climas cálidos. Se han logrado éxitos impresionantes en los centros internacionales de cría ubicados en los subtrópicos. Cuando se cultivaron los nuevos híbridos de trigo, maíz y arroz en México, India y Pakistán, se produjo un aumento espectacular de la productividad agrícola llamado la Revolución Verde.

Revolución verde

Los fertilizantes y productos de riego desarrollados durante este proceso se utilizaron en muchos países en desarrollo. Para obtener altos rendimientos, cada cultivo requiere condiciones óptimas crecimiento. La fertilización, la mecanización y el riego son componentes esenciales de la Revolución Verde. Debido a la distribución de créditos, sólo los terratenientes relativamente ricos pudieron cultivar nuevos híbridos de plantas (cereales). En muchas regiones, la Revolución Verde ha acelerado la concentración de la tierra en manos de unos pocos propietarios más ricos. Esta redistribución de la propiedad no necesariamente proporciona empleo o alimentos a la mayoría de la población de estas regiones.

triticale

Los métodos de reproducción tradicionales a veces pueden producir resultados sorprendentes. Por ejemplo, el híbrido de trigo (Triticum) y centeno (Secale) triticale (nombre científico Triticosecale) está adquiriendo cada vez más importancia en muchos ámbitos y parece muy prometedor. Fue creado duplicando el número de cromosomas en un híbrido estéril de trigo y centeno a mediados de la década de 1950. J. O'Mara en la Universidad de St. Iowa usando colchicina, una sustancia que interfiere con la formación de la placa celular. Triticale combina el alto rendimiento del trigo con la sencillez del centeno. El híbrido es relativamente resistente a la roya lineal, una enfermedad fúngica que afecta uno de los principales rendimientos del trigo. Otros cruces y selecciones produjeron líneas de triticale mejoradas para áreas específicas. A mediados de los años 1980. Este cultivo, debido a su alto rendimiento, su resistencia a los factores climáticos y la excelente paja que queda después de la cosecha, rápidamente ganó popularidad en Francia, el mayor productor de cereales de la CEE. El papel del triticale en la dieta humana está creciendo rápidamente.

Conservación y uso de la diversidad genética de cultivos.

Los programas intensivos de cruce y selección conducen a una reducción de la diversidad genética de las plantas cultivadas en todas sus características. Por razones obvias, su objetivo principal es aumentar la productividad, y entre la descendencia muy homogénea de especímenes seleccionados estrictamente por este rasgo, a veces se pierde la resistencia a las enfermedades. Dentro de una cultura, las plantas se vuelven cada vez más uniformes, ya que algunas de sus características son más pronunciadas que otras; por lo tanto, los cultivos en general son más vulnerables a patógenos y plagas. Por ejemplo, en 1970, la plaga por helminthosporium, una enfermedad fúngica del maíz causada por Helminthosporium maydis (en la foto de arriba), destruyó aproximadamente el 15% de la cosecha de maíz de Estados Unidos, causando pérdidas de aproximadamente mil millones de dólares. Estas pérdidas parecen deberse a la aparición de una nueva raza de hongo, que es muy peligrosa para algunas de las principales líneas de maíz que se utilizaron ampliamente en la producción de semillas híbridas. Muchas líneas comercialmente valiosas de esta planta tenían citoplasma idéntico, ya que las mismas plantas pistiladas se utilizan repetidamente en la producción de maíz híbrido.

Para evitar tales daños, es necesario cultivar de forma aislada y preservar diferentes líneas de cultivos importantes que, incluso si la suma de sus rasgos no es de interés económico, pueden contener genes útiles en el control continuo de plagas y enfermedades.

Híbridos de tomate

Los criadores de tomates han logrado un éxito sorprendente en el aumento de la diversidad genética atrayendo formas silvestres. La creación de una colección de líneas de este cultivo, realizada por Charles Rick y sus colaboradores en la Universidad de California en Davis, permitió combatir eficazmente muchas de sus graves enfermedades, en particular las causadas por los hongos imperfectos Fusarium y Verticillum. así como algunos virus. Valor nutricional tomates aumentó significativamente. Además, los híbridos de plantas se han vuelto más resistentes a la salinidad y otras condiciones desfavorables. Esto ocurrió principalmente mediante la recolección, el análisis y el uso sistemáticos de líneas de tomates silvestres para el mejoramiento.

Como puede ver, los híbridos interespecíficos son muy prometedores en agricultura. Gracias a ellos es posible mejorar el rendimiento y la calidad de las plantas. Cabe señalar que el cruce se utiliza no solo en la agricultura, sino también en la ganadería. Como resultado, apareció, por ejemplo, una mula (su foto se presenta arriba). Este también es un híbrido, un cruce entre un burro y una yegua.

Oleg pregunta: "¡Hola, Elena! Por favor, dígame, ¿el cruce de diferentes tipos de plantas, vegetales y frutas por parte de los científicos no es una interferencia en la creación de Dios y un pecado? ¿El éxito de tales cruces no pone en peligro el creacionismo? Después de todo, si logramos cruzar diferentes plantas, luego con el tiempo, será posible cruzar diferentes animales, un gato con un perro, por ejemplo. Entonces, ¿existe la posibilidad de que de un ser vivo más simple surgiera uno más complejo, y así sucesivamente? ¿Hasta la aparición del hombre?

¡Saludos, Oleg!

Los científicos-criadores realizan principalmente cruces intraespecíficos (hibridación) para producir rasgos deseables (para los humanos, por supuesto) en animales, plantas y microorganismos, logrando así la creación de razas, variedades y cepas nuevas o mejoradas.

Dentro de una especie, el cruce de individuos es relativamente fácil debido a la similitud de su material genético y sus características anatómicas y fisiológicas. Aunque no siempre es así, por ejemplo en condiciones naturales Es imposible cruzar un pequeño perro chihuahua y un enorme mastín.

Pero ya en camino de cruzar individuos. diferentes tipos(y más aún de diferentes géneros), surgen barreras genéticas moleculares que impiden el desarrollo de organismos de pleno derecho. Y son más pronunciados cuanto más se separan entre sí las especies y los géneros que se cruzan. Debido a los genomas de los padres significativamente diferentes, los híbridos pueden desarrollar conjuntos de cromosomas desequilibrados, combinaciones desfavorables de genes, se pueden alterar los procesos de división celular y formación de gametos (células sexuales), la muerte del cigoto (óvulo fertilizado), etc. . puede ocurrir Los híbridos pueden ser parcial o completamente estériles (estériles) ), con una viabilidad reducida hasta la letalidad (aunque en algunos casos en la primera generación hay un fuerte aumento de la viabilidad - heterosis), anomalías del desarrollo, en particular, órganos reproductivos , o pueden aparecer los llamados tejidos quiméricos (genéticamente heterogéneos), etc. Aparentemente, es por eso que el Señor advirtió a su pueblo: "... no mezcles tu ganado con otra raza; no siembres tu campo con dos clases [de semillas]" ().

En condiciones naturales, los casos de cruce interespecífico son extremadamente raros.

Ejemplos de hibridación lejana artificial son: mula (caballo + burro), bester (beluga + esterlina), ligre (león + tigresa), tigón (tigre + leona), leopon (león + leopardo hembra), plumcat (ciruela + albaricoque), clementina (naranja + mandarina), etc. En algunos casos, los científicos pueden eliminar las consecuencias negativas de la hibridación a distancia, por ejemplo, se han obtenido híbridos fértiles de trigo y centeno (triticale), rábano y repollo (raphanobrassica).

Y ahora tus preguntas. ¿La hibridación artificial está interfiriendo con la creación de Dios? En cierto sentido, sí, si una persona crea una opción diferente a la natural, que se puede comparar, digamos, con las mujeres que utilizan cosméticos decorativos para mejorar su apariencia. ¿Es la hibridación artificial un pecado? ¿Comer carne es pecado? El Señor, por nuestra dureza de corazón, permite matar seres vivos para alimentarnos. Probablemente, también debido a nuestra dureza de corazón, permite la experimentación selectiva en aras de la mejora. propiedades del consumidor la gente necesita productos. En la misma fila está la creación. medicamentos(en este caso se utilizan y matan animales de laboratorio). Por más triste que parezca, todo esto es la realidad de una sociedad donde reina el pecado y gobierna el “príncipe de este mundo”.

¿El mestizaje exitoso pone en peligro el creacionismo? De ninguna manera. Contra.

Sabéis que todo se reproduce “según su especie”. El “género” bíblico no es una especie biológica de la taxonomía moderna. Después de todo, apareció una rica diversidad de especies después del Diluvio debido a la variabilidad en las características de los organismos terrestres del Arca de Noé y vida acuática supervivientes fuera del arca, mientras se adaptan a las nuevas condiciones ambientales. Es difícil delinear un “género” bíblico, cuyo potencial genético es significativo y fue dado inicialmente en la creación. Puede incluir taxones modernos como especies y géneros, pero probablemente no superiores a la (sub)familia. Es posible, por ejemplo, que los grandes felinos de los géneros sistemáticos modernos de la familia de los felinos se remonten a un “género” original, y los pequeños felinos a uno o dos más. Está claro que las especies y géneros separados del “género” bíblico incluyen su propio material genético, hasta cierto punto, agotado y alterado (en relación con el original). La combinación de estas partes no del todo complementarias (en cruces interespecíficos e intergenéricos) encuentra obstáculos a nivel genético molecular, lo que significa que no permite la formación de un organismo completo, aunque en casos raros esto puede suceder dentro del “género” bíblico. ”.

¿Qué quiere decir esto? Que en principio no puede haber cruces entre “perros y gatos” y “hasta humanos”.

Un momento más. Comparemos 580 mil pares de nucleótidos, 482 genes en el ADN de un micoplasma unicelular y 3,2 mil millones de pares de nucleótidos, alrededor de 30 mil genes en el ADN humano. Si imagina un camino hipotético "de la ameba al hombre", piense de dónde vino la nueva información genética. No hay ningún lugar de donde pueda surgir naturalmente. Sabemos que la información sólo proviene de una fuente inteligente. Entonces, ¿quién es el autor de la ameba y del hombre?

¡Bendiciones de Dios!

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Le diremos cómo cruzar dos variedades de la misma especie de planta entre sí; este método se llama hibridación. Que sean plantas de diferentes colores o de diferentes formas de pétalos y hojas. ¿O quizás diferirán en el tiempo de floración o en los requisitos de las condiciones externas?

Elija plantas que florezcan rápidamente para acelerar el experimento. También es mejor comenzar eligiendo flores sin pretensiones, por ejemplo, dedaleras, caléndulas o delfinios.

Progreso del experimento y diario de observación.

Primero, formule sus objetivos: lo que quiere obtener del experimento. ¿Qué características deseables deberían tener las nuevas variedades?

Lleva una libreta-diario donde anotas tus objetivos y registras el progreso del experimento de principio a fin.

Asegúrate de describir en detalle las plantas originales y luego los híbridos resultantes. Estos son los puntos más importantes: salud de la planta, tasa de crecimiento, tamaño, color, aroma, tiempo de floración.

Estructura floral

En nuestro artículo usaremos una flor como ejemplo, puedes verla en el esquema y en las fotografías.

La apariencia de las flores puede variar significativamente de una planta a otra, pero generalmente es la misma.

Polinización de una flor

1. Empiece por elegir dos plantas. Habrá uno polinizador, y el otro - planta de semilla. Elija plantas sanas y vigorosas.

2. Vigile de cerca la planta con semillas. Selecciona un cogollo sin abrir con el que realizarás todas las manipulaciones y márcalo. Es más, habrá que aislar antes de abrir– atándolo en una bolsa de lino ligera. Tan pronto como la flor comience a abrirse, corte todos los estambres para evitar una polinización accidental.

3. Una vez que la flor de la planta con semillas se haya abierto por completo, transferirle polen de una planta polinizadora. El polen se puede transferir usando un hisopo de algodón, un cepillo o arrancando los estambres de una flor polinizadora y llevándolos directamente a la semilla. Aplique polen al estigma de la flor de una planta con semillas.

4.Poner la flor de la planta con semillas. bolsa de lino. No olvides tomar las notas necesarias en tu diario de observación sobre el momento de la polinización.

5. Para estar seguro, repita la operación de polinización después de un tiempo, por ejemplo, después de un par de días (dependiendo del momento de la floración).

Obtención de híbridos

1. Si la polinización fue exitosa, pronto la flor comenzará a marchitarse y el ovario aumentará. No retires la bolsa de la planta hasta que las semillas estén maduras.

2. Plante las semillas resultantes como plántulas. ¿Cuándo lo recibirás? plantas híbridas jóvenes, luego dales un lugar separado en el jardín o trasplántalos en cajas.

3. Ahora espera a que florezcan los híbridos. No olvides anotar todas tus observaciones en tu diario. Entre la primera, e incluso la segunda generación, puede haber flores que repitan exactamente las propiedades de los padres sin cambios. Estos ejemplares se rechazan inmediatamente. Consulta tus objetivos y seleccionar entre las nuevas plantas recibidas aquellos que más se acerquen a las características deseadas. También puedes polinizarlos a mano o aislarlos.

Si decide desarrollar seriamente nuevas variedades, necesitará el consejo de un criador especializado. El hecho es que necesitarás averiguar si realmente has desarrollado una nueva variedad o si estás siguiendo un camino ya recorrido por otra persona. La competencia en el campo de la creación de nuevas variedades es muy alta.

Para aquellos que han decidido experimentar con la hibridación como pasatiempo doméstico, deseamos que disfruten mucho de esta actividad, hagan muchos descubrimientos alegres y finalmente regalen a todos sus amigos jardineros una nueva variedad de una flor maravillosa que lleva su nombre.