Современная генетика

9.1.1 Hibridarea ca metod? de ob?inere a soiurilor noi

Care sunt, deci, metodele geneticiii ?i selec?iei care permit crearea

unor soiuri оnalt productive de plante de cultur??

Printre metodele destul de veci, dar bine оncercate, aplicate cu succes

оn prezent trebuie numit? hibridarea. Hibridarea ofer?' posibilitatea

оmbin?rii оntr-un singur soi a оnsu?irilor utile a dou? ?i mai multe forme

parentale. Prin aceast? metoda au fost deja create soiuri de culturi

cerealiere productive, cu boabe de calitate superioar?, rezistente la

factorii climatici nefavorabili, la boli ?i d?un?tori, la polignire ?i

scuturare. Dintre soiurile omologate de grвu aproximativ 60% sunt formate

prin hibridare.

O capodoper? a selec?iei o constituie soiul de grвu de toamn? Bezostaia-

1, creat de academicianul P. P. Luchieanenco. Acest soi cu tulpina scurt?,

cu paiul tare, care nu poligne?te la irigare, este tot odat? rezistent la

rugina brun?, galben? ?i de tulpin? ?i la iernare. El are o productivitate

оnalt?, iar f?ina ?i produsele preparate din ea sunt de calitate

superioar?. Ce оmbinare de caractere ?i оnsu?iri utile! Un adev?rat soi

«genial»!

Conform rezultatelor оncerc?rii interna?ionale a soiurilor, Bezostaia-1 a

fost apreciat drept cel mai bun soi de grвu de toamn? din lume.

Lucrвnd оn vederea cre?rii unor soiuri noi, ?i mai productive, de grвu,

P. P. Luchieanenco a оncruci?at Bezostaea-1 cu soiuri rezistente la

polignire din RDJ ?i a ob?inut soiurile оnalt productive de grвu de toamn?

«Avrora» ?i «Cavcaz» - cu tulpina scurt?, rezistente la polignire ?i boli

micotice, capabile s? dea roade de 70-80 q/ha.

Un loc deosebit оn selec?ia grвului de toamn? revin lucr?rilor

academicianului V. N. Remeslo. Оn cadrul IC? «Mironovschii» оn domeniul

selec?iei ?i seminologiei, el a creat un remarcabil soi sub aspectul

productivit??ii ?i calit??ii boabelor - Mironovscaia-808.

Savan?ii de la Institutul «Mironovschii» au creat o serie de noi soiuri

cu un ?i mai, ridicat poten?ial productiv. Este vorba de soiurile Ilicovca,

Mironovscaea-Iubileinaia ?i altelё, care dau o road? de 90-100 q/ha.

Veniturile de la introducerea lor, ob?inute оn curs de 3 ani, au оntrecut

de 1000 de ori cheltuielile pe care le-a necesitat crearea lor. Apoi pe

cвmpuri a оnceput s? fie sem?nat ?i grвul de toamn? «Prjevalscaia», care оn

condi?iile irig?rii d? roade de 110,4 q/ha.

O larg? aplicare au c?p?tat la graminee lucr?rile de hibridare

оndep?rtat?. Оn cazul hibrid?rii оndep?rtate sunt оncruci?ate plante,

apar?inвnd unor specii ?i chiar unor genuri diferite (de exemplu, grвu ?i

secar?). Metoda permite introducerea оntr-o anumit? specie a caracterelor

altei specii, inclusiv a caracterelor unor specii s?lbatice. Aceasta

l?rge?te extrem de mult оmbinarea unor оnsu?iri productive valoroase.

Astfel au fost create un num?r mare de soiuri ca urmare a оncruci??rii

diferitelor specii de grвu, grвu ?i secar?, grвu ?i pir. Aplicarea

hibrid?rii оndep?rtate este legat? ?i de-un ?ir de dificult??i:

compatibilitatea proast? a p?rin?ilor, sterilitatea hibrizilor din prima

genera?ie. Оn cazul оncruci??rii unor plante de diferite specii оn hibrid

se оmbin? garnituri ne omologe (ne asem?n?toare) de cromozomi. De aceea la

hibrid meioza decurge incorect (оn game?i se stabilesc garnituri

cromozomale diferite ?i incomplete). Astfel de game?i sunt ne viabili.

Geneticiianul G. D. Carpecenco a elaborat teoria ?i metoda оmbin?rii

cromozomilor formelor parentale оn hibridul fertil. El a fost primul care a

ob?inut un hibrid intergenic fertil prin оncruci?area ridichii cu varza. Cu

aplicare la culturile cerealiere, ideile lui G. D. Carpecenco au fost

realizate оn modul cel mai deplin la crearea culturii numite triticale,

care reprezint? un hibrid fertil rezultat din grвu ?i secar?. Triticale se

ob?ine prin оncruci?area grвului cu secara ?i dublarea garniturii

cromozomale a hibridului, ac?ionвnd cu alcaloidul numit colchicin?.

Colchicina оmpiedic? repartizarea cromozomilor оn procesul diviziunilor

celulare. Оn acest fel, cromozomii de grвu ?i de secar? devin perechi ?i

hibridul devine fertil.

Triticale a mo?tenit de la p?rin?i calit??ile lor cele mai bune: hibridul

este mai rezistent la schimb?rile bru?te de timp, cre?te la fel de bine pe

cele mai diferite soluri ?i este mai rezistent la boli, оn special la

rugin?. Unele soiuri de triticale оmbin? con?inutul оnalt do proteine ca la

grвu cu un mare con?inut de lizin? - aminoacid indispensabil - ca la

secar?. Оn afar? de aceasta, noua cultur? s-a dovedit a fi mai roditoare ?i

este cultivat? оn prezent оn 52 de ??ri.

Se considera c? f?ina de triticale va fi mai proast? decвt cea de grвu.

A?a s-a ?i оntвmplat оn cazul primelor forme ale hibridului. Pвinea nu era

pl?cut? la gust ?i nu cre?tea. De aceea triticale era privit ca grвu de

furaj, fiind introdus оn ra?ia vitelor de carne ?i de lapte ?i a p?s?rilor

domestice. S-a observat c? animalele ?i p?s?rile mвncau cu poft? grвul,

ad?ugвnd bine оn greutate. Iar analizele efectuate recent asupra f?inii

celor mai bune ?i mai noi soiuri de triticale au demonstrat c? din ea se

poate coace pвine destul de bun?.

A. F. ?ulоndin a creat trei soiuri cerealiere de triticale (Amfiploid-

196, 201, 206) ?i unul de furaj (Amfiploid-1). Productivitatea triticalelor

cerealiere atinge 75 q/ha, iar a celui de furaj - aproximativ 500 q/ha de

mas? verde.

Pe baza оncruci??rii interspecifice a pirului cu grвul academicianul N.

V. ?i?in a creat soiuri ?i forme valoroase de grвu de toamn?, avвnd o mare

rezisten?? la polignire, imunitate fa?? de o serie оntreag? de boli.

Оn Gr?dina Botanic? central? a A? a URSS N. V. ?i?in ?i V. F. Liubimova

au ob?inut un nou hibrid cerealier trigenic оn urma оncruci??rii grвului,

pirului ?i sec?rii. Hibridul are 35 de cromozomi din care 21 proveni?i de

la grвul moale, 7-de la pir ?i 7-de la secar?. El оmbin? astfel caractere a

trei genuri de plante, fiind multianual.

Pentru a lichida sterilitatea hibridului, germenii lui au fost prelucra?i

cu colchicin?, fapt care a dus la dublarea num?rului de cromozomi. Formele

de plante ob?inute au 70 de cromozomi ?i sunt fertile. Hibrizii grвu-pir-

secar? оmbin? astfel de caractere utile ca rezisten?a la iernare,

vivacitatea, imunitatea la boli micotice ?i bacteriene, calitatea оnalt? a

boabelor.

Оn ac?iunea de sporire a produc?iei de cereale оn ??rile sudice inclusiv

оn republica noastr?, cu condi?ii climaterice de toamn? ?i prim?var?

specifice o mare importan?? prezint? crearea unor soiuri de grвu de tipul

plantelor оmbl?toare.

Ele sunt create prin metoda hibrid?rii formelor de toamn? cu cele de

prim?var?. Оn cazul cвnd sunt оns?mвn?ate toamna, ele se comport? ca grвul

de toamn?, iar оn cazul оns?mвn??rii -- prim?vara - ca cel de

prim?var?. La Universitatea agrar? «M. V. Frunze» din Chi?in?u s-au

efectuat cercet?ri ale naturii genetice a оmbl?toarelor оn cazul

оncruci??rii grвului de prim?var? cu grвu de toamn? de c?tre V. D. Siminel.

El a creat o colec?ie de forme variate de acest tip (D-915, D-983, D-1009

?. a ) pentru оns?mвn?area оn perioade mai tвrzii ?i оn condi?iile unor

toamne prelungite ?i secetoase. Оn astfel de an dup? rodnicie оmbl?toarele

оntrec cu 5-10 q/ha cele mai bune soiuri de grвu de toamn? (Mironovscaiea-

808, Bezostaiea-1 ?. a.).

Оn plus, ele se remarc? prin calitatea оnalt? a f?inii ?i a produselor de

panifica?ie.

Una din direc?iile cu cea mai bun? perspectiv? a geneticiii оn domeniul

selec?iei se bazeaz? pe aplicarea fenomenului heterozisului, numit ?i

fenomen al vigorii hibride. Dup? cum se ?tie, formele hibride ale plantelor

se deosebesc printr-o cre?tere mai intens?, prin vigoarea masei vegetale,

printr-o road? оnalt? de boabe.

Prin aplicarea teoriei genetice s-a putut stabili c? cel mai mare efect

heterozis оl d? оncruci?area liniilor pure. Ob?inerea unor forme hibridie

la plantele autopolenizate este, оns?, o chestiune destul de grea, fiind

legat? de mari investi?ii de mijloace. De exemplu, pentru ob?inerea

hibrizilor оntre linii la porumb a fost necesar ca de pe plantele liniei

materne s? fie regulat оndep?rtate paniculele (inflorescen?ele), creвndu-se

astfel posibilitatea poleniz?rii оncruci?ate cu polen de alt? linie-

patern?. Aceast? opera?ie a fost efectuat? manual ?i a necesitat mult timp

?i mult? munc?. Ce-i drept, descoperirea fenomenului sterilit??ii mascule

citoplasmatice (SMC) a f?cut s? dispar? necesitatea efectu?rii opera?iei

indicate.

Fenomenul SMC la porumb a fost descoperit concomitent de c?tre

selec?ionatorul, academicianul M. I. Hadjinov ?i de c?tre savantul american

M. Rods ?i const? оn aceea c? la plantele respective paniculele dau polen

ne viabil. Dar оn virtutea faptului c? sterilitatea este determinat? de

anumite caracteristici ale citoplasmei ?i, deci, se mo?tene?te pe linie

matern?, ?i hibridul ob?inut va fi steril. Pentru evitarea acestui lucru оn

calitate de forme paterne sunt folosite forme care au оnsu?irea de a

reinstaura оn hibrid fertilitatea, deoarece cromozomii lor con?in a?a-

numitele gene-restauratoare. Оn produc?ia curent? se aplic? demult o serie

de asemenea hibrizi heterozici ca, de exemplu, Crasnodarschii-303 TV,

Dneprovschii-201, Orbita MV ?. a., care fac s? sporeasc? cu 30%

productivitatea оn boabe ?i mas? verde.

Оn Moldova porumbul cu SMC a оnceput s? fie cultivat din anul 1955. El a

fost descoperit printre soiurile locale de porumb: Moldovenesc-galben,

Moldovenesc-portocaliu, Cincvantino ?. a. A fost trecut? pe baz? de

sterilitate cultura semincier? a mai multor .hibrizi de porumb, fapt care a

permis s? se economiseasc? anual 150-200 mii de zile-om.

Pe baza heterozisului productivitatea p?pu?oiului a crescut de la 20-30

q/ha la hibrizii оntre soiuri 60-70 q/ha la hibrizii оntre linii. Se

desf??oar? o mare munc? оn vederea cre?rii unor hibrizi de grвu, floarea-

soarelui ?i de alte culturi.

9.1.2 Rolul poliploidiei оn ameliorarea plantelor

Un fenomen nu mai pu?in interesant, aplicat оn cultura plantelor оl

constituie poliploidia.

Cunoa?tem de acum c? garnitura cromosomal? de baz? caracteristic?

celulelor sexuale, se nume?te garnitur? haploid?. Pentru celulele somatice

ale majorit??ii speciilor de plante sunt caracteristice garnituri

cromozomale duble sau diploide. Оn condi?ii naturale se оntвlnesc, оns?, ?i

forme de plante cu o garnitur? cromozomal? poliploid?. Astfel, de exemplu,

specia de grвu numit? tenchi con?ine o garnitur? cromozomal? diploid?

(2n=14), grвul tare - o garnitur? tetraploid? (4n=24), iar grвul moale - o

garnitur? cromozomal? hexaploid? (6n=42) Ultima form? este ^ forma de grвu

cea mai r?spвndit? pe glob ?i cu rezisten?a cea mai mare la ger.

Academicianul A. R. Gebrac a ob?inut soiuri de grвu care con?in оn celulele

lor somatice cвte 56 ?i 70 de cromozomi, adic? forme octaploide ?i

decaploide, care nu se оntвlnesc оn flora spontan?.

Fenomenul poliploidiei poate fi declan?at pe cale artificial?, folosind

оn acest scop diferite substan?e chimice, dintre care r?spвndirea cea mai

larg? a c?p?tat-o alcaloidul pomenit mai sus - colchicina. Formele de

plante poliploide se deosebesc de cele diploide dup? multe caractere,

inclusiv dup? productivitate.

A. N. Lutcov, V. A. Panin, V. P. Zosimovic au ob?inut un soi de sfecl? de

zah?r triploid?, care d? o road? de r?d?cini dulci ?i de frunze de dou? ori

mai mare ?i, ce-i mai important, con?inutul de zah?r din r?d?cini este cu

10-25% mai ridicat оn compara?ie cu parametrii respectivi ai formei

diploide.

Оn Japonia, Ungaria, SUA se cultiv? harbuji, care se. caracterizeaz?

printr-o productivitate mare, con?inut sporit de zah?r, aproape fiind

lipsi?i de semin?e ?i avвnd o capacitate mai mare de p?strare.

Poliploidia este aplicat? cu succes ?i оn selec?ia culturilor cerealiere

Au fost create deja un ?ir de soiuri de secar? tetraploid?: Belta,

Leningradecaia tetraploidnaia, Polesscaia tetra. Start ?. a. Ele se disting

printr-o оnalt? productivitate, prin boabe mari, prin faptul c? nu

polignesc ?i printr-o mai mare rezisten?? la bolile micotice decвt soiurile

diploide de secar?.

Оn cadrul Gr?dinii botanice a A? a Republicii Moldova I. S. Rudenco a

ob?inut o form? tetraploid? de poam? Risling-de-Rin. Ea are bobi?ele mai

mari (aproape de dou? ori decвt la forma diploid?), iar coacerea lor se

produce cu 7-10 zile mai devreme.

O mare munc? se desf??oar? ?i оn vederea ob?inerii unor forme poliploide

de plante de furaj. Astfel, soiurile tetraploide de trifoi ob?inute dau un

оnsemnat adaos de mas? verde (25-86%) ?i cresc repede dup? seceri?.

Оn Polonia a fost ob?inut? seradel? tetraploid?, care d? cu 204% mai

mult? mas? verde decвt cea diploid?.

9.1.3 Mutageneza experimental?

O deosebit? aplicare a c?p?tat оn selec?ie metoda mutagenezei

experimentale, adic? a inducerii artificiale a muta?iilor, care servesc

drept materie ini?ial? pentru crearea unor forme noi de plante. Pentru

realizarea muta?iilor se folosesc atвt mutageni fi-zici (diferite tipuri de

radia?ie) cвt ?i diferite. substan?e chimice. Metoda mutagenezei permite

modificarea unor caractere ale acestui soi prin schimbarea anumitor gene

sau blocuri de gene. Metoda poate fi aplicat? оn vederea corect?rii unor

neajunsuri ale soiului (de exemplu, rezisten?a sc?zut? la polignire sau

boli). Dar principala direc?ie оn folosirea mutagenezei const? оn crearea

de forme, avвnd anumite caractere valoroase, cu scopul implic?rii lor оn

оncruci??rile ulterioare.

Deja a fost omologat soiul mutant de floarea-soarelui Pervene?, ob?inut

prin metoda mutagenezei chimice. Con?inutul de acid oleic al uleiului

extras din semin?ele acestui soi atinge 75%, ceea ce reprezint? de dou? ori

mai mult decвt la soiurile obi?nuite.

Aplicвnd tratamente cu substan?e ca nitrozoetiluree (NEU), dimetilsulfat

(DMS), etilenimin? (EI), etilmetansulfonat (EMS) ?i cu altele, I. I .

Tarasencov a reu?it s? induc? numeroase caractere utile la maz?re. De

exemplu, una din formele mutante ale maz?rei se coace cu o s?pt?mвn? mai

devreme, iar alta cu 10 zile mai tвrziu оn raport cu soiurile ini?iale,

ceea ce ofer? posibilitatea оnc?rc?rii mai uniforme a fabricilor de

conserve. Alte forme au оntrecut cu 60% productivitatea unor a?a soiuri

bune cum sunt Pobediteli ?i Ciudo Calvedona. Au fost ob?inu?i mutan?i cu o

amplasare compact? a boabelor, cu o tulpin? mai scurt?, fiind mai

rezisten?i la polignire ?i prezentвnd . avantaje pentru recoltarea

mecanizat?. Dar, probabil, cel mai interesant s-a dovedit a fi soiul de

maz?re cu sterilitate func?ional? incapabil de autopolenizare. La el

pistilul iese оn afar?, iar staminele sunt foarte scurte, de aceea polenul

de pe ele nu nimere?te pe pistil. Concomitent la al?i mutan?i s-a format un

nou tip de floare: cu totul deschis?, accesibil? pentru polenizarea de

c?tre insecte. A?a a fost creat? pentru prima oar? maz?re capabil? de

polenizare оncruci?at?.

Ac?iunea acestor mutageni chimici a fost controlat? pe ro?ii. ?i cu

acest prilej au fost ob?inu?i mutan?i care prezentau interes: aveau o

coacere mai rapid?, erau mai productivi, iar mutagenii DMS ?i EI au

determinat formarea la soiul Moldavschii-rannii a unor plante cu ciorchini

a cвte 30 de ro?ii fiecare-recomandвndu-se ca foarte avantajoase pentru

recoltarea mecanizat?.

La A? a RM V. N. Lвsicov ?i colaboratorii s?i au creat pe baza folosirii

factorilor fizici ?i chimici o original? colec?ie de mutan?i de porumb,

care num?r? peste 500 de forme, fiecare dintre care avвnd un ?ir de

caractere valoroase: precocitate, num?r sporit de ?tiule?i, rezisten?? la

t?ciune, con?inut ridicat de proteine ?. a. Оn RM trec probele sta?ionare

circa 100 de noi hibrizi de p?pu?oi, crea?i pe baza liniilor mutante.

Folosirea unor muta?ii ca Opac-2 ?i Flauri-2 au ca efect оmbun?t??irea

calitativ? a proteinelor din gr?un?ele de porumb pe contul sporirii

con?inutului de aminoacizi indispensabili (lizin?, triptofan) ?i оn acest

fel sporindu-i valoarea biologic?.

Experien?ele de оngr??are a porcilor au demonstrat c? la hr?nirea lor cu

p?pu?oi cu procent sporit ' de lizin? sporul de greutate оn 24 de ore este

egal cu .. 500-550 g, iar la hr?nirea cu p?pu?oi obi?nuit-doar cu 230-310

g.

Hibridul Moldavschii-423 VL, creat de T. S. Cealоc, A. F. Palii, M. I.

Borovschii ?. a. ?i raionat оn republic?, con?ine de dou? ori mai mult?

lizin? decвt alte soiuri.

Uneori metoda mutagenezei experimentale d? forme care lipsesc cu totul оn

natur?. Tratвnd semin?ele de grвu cu raze gama, selec?ionatorul indian M.

S. Svaminatan a creat, de exemplu, vestitul soi-pitic, a c?rui introducere

оn practica agricol? a contribuit оntr-o m?sur? оnsemnat? la sporirea

produc?iei de grвu a Indiei. Prin aceea?i metod? academicianul P. P.

Luchieanenco a ob?inut un mutant din soiul Bezostaea-1 ?i o linie

semipitic? de grвu cu un con?inut ridicat de protein? ?i cu o

productivitate de peste 80 q/ha.

Unul din principalii factori din mediul extern, care determin?

productivitatea soiurilor, este regimul radia?ional. Dac? plantele vor fi

mai bine luminate, productivitatea lor va fi corespunz?tor mai оnalt?. Dar

faptul depinde, оn ultim? instan??, de structura plantelor-de caracterul

compactit??ii ?i al ramifica?iei tufei, de orientarea frunzelor оn spa?iu.

De exemplu, la p?pu?oi frunzele sunt situate vertical ?i de aceea, chiar la

o densitate sporit? a plantelor, fiecare din ele cap?t? o doz? suficient?

do raze solare. La bumbac, оns?, frunzele din partea superioar? le umbresc

ne cele din partea interioar?. Оn perioada оnfloririi ?i rodirii, cвnd

rвndurile se unesc, etajele medii ?i inferioare se afl? оn condi?ii «de

foame» de lumin?, fapt care se reflect? negativ asupra productivit??ii. De

aceea, la «construirea» unor noi forme de bumbac o aten?ie deosebit? se

acord? geometriei tufei. Prin iradierea cu raze gama a semin?elor savan?ii

Institutului de cultur? a bumbacului al A? Tajice au ob?inut 60 de forme

de bumbac modificate genetic. Оntre acestea se num?r? ?i mutantul «Duplex»,

la care frunzele sunt dispuse оn a?a fel, оncвt nu se оmpiedic? una se alta

?i razele soarelui lumineaz? aproape integral etajul mediu. Pe fiecare

peduncul al fructului plantei se dezvolt? ' cвte dou? capsule de valoare

complecta, scuturarea rodului legat fiind minim?. Productivitatea

mutantului este cu 10 q/ha mai mare decвt la soiul industrial primar 108-f,

fiind de asemenea superior оn ce prive?te calit??ile tehnologice ale

fibrelor.

Una din ispititoarele c?i de ridicare a productivit??ii fitotehniei o

constituie sporirea facult??ii germinative a semin?elor оn cвmp. Este

general cunoscut faptul c? оn cвmp uneori nu оncol?esc aproape o p?trime

din semin?ele cultivate. ?tiin?a agricol? mondial? caut? c?i de stimulare a

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34