Тема: Значення для планування селекційної роботи вчення М. І. Вавилова про центри різноманітності та походження культурних рослин, закону гомологічних рядів спадкової мінливості.
М. І. Вавилов - всесвітньо відомий вчений, який зробив величезний внесок у розвиток генетики, агрономічної науки, систематику і географію культурних рослин, розробку наукових основ селекції.
Його праці перекладені на багато мов і видані у багатьох країнах.
Микола Іванович Вавилов
(1887-1943)
«Кава - це щось більше, ніж просто рослина чи буденний напій. Кава - це настрій, присмак і спосіб життя. Кава - це окрема культура, оспівана і возвеличена багатьма митцями пера і слова... Кава - це стан душі.... Це щось незбагненно загадкове і далеке. А розгадку цієї таємничості слід шукати в двох зернятках вічнозеленого кавового куща» (Таємниця кавових зернят // Станіславський натураліст. 2007).
А звідки походить найпоширеніший вид роду Кавове дерево - кава аравійська (Coffea arabica)?
Це культурна чи дикоросла рослина?
Які особливості походження й поширення культурних рослин?
Самостійна робата: Підручник параграф 57
Висновок:
Отже, культурні рослини мають або мали в природі осередки, в яких виникли і звідки поширилися по всій Землі.
Назвіть центри походження культурних рослин та покажіть їх на карті. Які рослини з них походять? (помітки можна наносити на карту онлайн, за допомогою Paint, або на роздрукованій карті від руки)
1) Південноазіатський тропічний (Індонезійсько-Індокитайський): рис (індійський різновид), цукрова тростина, огірок, баклажан, чорний перець, гвоздика (прянощі), банан, кокосова пальма, цукрова тростина, лимон, манго та ін. (33 % культурних рослин).
2) Східноазіатський (Китайсько-Японський): соя, гречка, слива, вишня, хурма, чайне дерево, апельсин, мандарин, пекінська капуста, цибуля-батун, кориця та ін. (20 % культурних рослин).
3) Південно-Західноазіатський (Передньоазіатський та Середньоазіатський): м’яка пшениця, морква, часник, цибуля ріпчаста, виноград, абрикос, груша, фундук, горох, диня, ячмінь, черешня та ін. (14 % культурних рослин).
4) Середземноморський: капуста білокачанна, цукровий буряк, редис, олива, лавр благородний, виноград, льон, цибуля, морква, овес, спаржа, петрушка, селера, кріп та ін. (11 % культурних рослин).
5) Абісинський (Ефіопський): тверда пшениця, ячмінь, кавове дерево, банани, кавун, кунжут, олійна пальма, цибуля шалот та ін. (близько 4 % культурних рослин).
6) Центральноамериканський (Південноамериканський): кукурудза, какао, гарбуз, перець овочевий, тютюн, квасоля, червоний перець, соняшник, авокадо та ін. (приблизно 10 %).
7) Південноамериканський (Андійський): картопля, ананас, гарбуз (деякі види), хінне дерево, томати, арахіс, садові суниці та ін. (близько 8 %).
У 1970 році іншими ботаніками було встановлено ще 3 центри:
8) Австралійський: евкаліпт, акація, австралійський горіх, ківі, новозеландський шпинат, новозеландський льон та ін.
9) Європейсько-Сибірський: цукровий буряк, конюшина біла, черешня, обліпиха, чорна смородина, аґрус, ліщина, полуниці, ріпа, горобина домашня, брусниця, червона смородина, шипшина та ін.
10) Північноамериканський: слива канадська та американська, аґрус американський, журавлина крупноплідна, горіх чорний та каліфорнійський, малина чорна, ожина, люпин, ірга та ін.
Отже, центри походження рослин і тварин надають науковцям інформацію про вихідну різноманітність рослин і тварин, що є однією з умов успішного створення сортів і порід.
Висновок:
Центри походження культурних рослин
Південноазіатський — 33%
Східноазіатський — 20%
Південно-західноазіатський — 4%
Середземноморський — 11%
Ефіопський — 4%
Центрально-американський — 10%
Андійський — 8%
Яке значення для селекції закону гомологічних рядів спадкової мінливості?
Досліджуючи спадкову мінливість ознак різних сортів культурних рослин і близьких до них диких видів, М. І. Вавилов виявив багато спільних спадкових змін. Це дало змогу сформулювати у 1920 р. закон гомологічних рядів у спадковій мінливості (закон Вавилова): генетично близькі види та роди характеризуються подібними рядами спадкової мінливості з такою правильністю, що вивчивши ряд форм у межах одного виду або роду, можна передбачити наявність форм з подібними поєднаннями ознак у межах близьких видів або родів.
Прикладами, що ілюструють цю закономірність є: у пшениці, ячменю і вівса трапляються білий, червоний і чорний кольори колосу; у злакових відомі форми з довгими і короткими остюками та ін. М. І. Вавилов указував, що гомологічні ряди часто виходять за межі родів і навіть родин. Основою гомологічних рядів є подібність, що виникає як результат дії генів, що зумовлюють подібні ланцюги біохімічних реакцій у організмі.
Для селекції закон гомологічних рядів уможливлює передбачення мутацій, що можна використовувати для створення нових форм. Так, було передбачено ознаки озимої форми твердої пшениці, безостість у м'якої, твердої пшениці та ячменю, голі зерна у пшениці, ячменю, вівса (ілюстрація). Окрім того, закон сприяє розробленню наукових основ інтродукції сортів у нові для них райони.
Ряди спадкової мінливості колоскових злаків: м'яка пшениця (1 - 4), тверда пшениця (5 - 8) і ячмінь (9 - 12). Серед них є форми з довгими остюками (1, 5, 9), короткими остюками (2, 6, 10) та без остюків (4, 8, 12)
Висновок: Отже, закон гомологічних рядів спадкової мінливості є біологічною основою методів селекції для цілеспрямованого отримання необхідних спадкових змін.
Самостійна робота з таблицею.
Різноманітність культурних рослин
Наведіть приклади культурних рослин. Заповніть у робочому зошиті таблицю та сформулюйте висновок про причини різноманітності культурних рослин.
Біологія + Нумізматика. Сорти пшениці й селекція
«Василь Ремесло» - ювілейна монета номіналом 2 гривні випущена Національним банком України у 2017 р. Присвячена талановитому селекціонеру, академіку, «творцю» пшеничного колоса - Василеві Миколайовичу Ремеслу (1907-1983).
Він закріпив за Україною статус «житниці Європи», селекціонував 40 сортів зернових культур, найвідомішими з яких є Миронівська-264, Миронівська-808.
Обґрунтуйте значення вчення про центри походження культурних рослин для створення сортів пшениці.