|
 Nagyon fontos javítani azon növények minőségét, amelyeket igényeink szerint tenyésztenek. Miután egy félig véletlenszerű vetéssel megkezdődött az első kézbe került magok vadászkunyhója közelében, az ember már kultúrtörténetének hajnalán új növényeket keres; Fokozatosan megjelennek a termesztett növények, amelyek semmiben vagy szinte semmiben sem különböznek vad őseiktől, majd egyre több tulajdonságra tesznek szert.
Az idők folyamán az ember maga körül létrehozott egy egészen különleges "növényzetet" - egy ilyen növények egész mesterséges világát, amelyek nincsenek a vadonban és soha nem is léteztek.
A termesztett növények egyik legfontosabb jellemzője, hogy többnyire nem létezhetnek a magjuk emberi gondozása nélkül. Másrészt az ember csak azokat a növényeket használhatja fel a szükségleteihez, amelyek magjai legalább néhány hónapig megőrződhetnek, még mielőtt a vetés szempontjából kedvező pillanat beállna.
Az ember olyan növényeket hozott létre és folytat, amelyek különösen alkalmasak gazdasági céljaira. Olyan fajtákat keres, amelyek éréskor nem vetik le magjaikat, hogy elkerüljék a nagy betakarítási veszteségeket. Például a kukorica a szemek olyan szilárdan ülnek a csutkán, hogy onnan csak erőszakkal szabadulhatnak fel. A vadon élő növények számára többnyire az ellenkezője előnyös - a lehető legegyszerűbben elvetik magjait. Könnyű megérteni, hogy a kukorica egyáltalán nem létezhet a vadonban: a csutkán szorosan megmaradt szemek együtt kelnek ki, amikor a csutka nedves talajra esik, és a hajtások elakadnak. De ez nem elég, az esetek elsöprő többségében a termesztett növények magjai nyár végén, nem sokkal érés után képesek kicsírázni. Ez számukra az éghajlatunk körülményei között teljes halált jelent: a legtöbb növényfaj finom csírája természetesen nem bírta a téli hideget. Az ember védelme alatt a magok áttelelnek istállójában, és csak a következő tavaszra vetik őket. Vannak, igaz, téli növények, de ezek kisebbségben vannak, és nem minden éghajlaton élik túl a telet; a messzi északon csak korán érő tavaszi növények maradhatnak fenn. Éppen ezért az árpa, egy korán érő tavaszi növény kultúrája a legtávolabb észak felé tart.
De ahhoz, hogy egy növény alkalmas legyen a tenyésztésre, olyan magokkal kell rendelkeznie, amelyek hosszú ideig tárolhatók, csírázásuk elvesztése nélkül. Ezért nem számít, mennyire értékes egy növény a tulajdonságaiban, a mi kultúránkban teljesen alkalmatlan a körülményeinkben, ha a magjait a betakarítástól a vetésig nem lehet életképesnek tartani. Végül vannak olyan esetek, amikor a magok életképesek maradnak, csak olyan körülmények között, amelyeket mesterségesen nehéz létrehozni, például nagy gabonatömegek vízben történő tárolásával (vadvízi rizs).
 Mi a jelentősége a belőlük kapott növények magjának időtartamának és tárolási módjának?
Először emlékezzünk vissza arra, hogy mi a mag. Minden növény magjában van egy embrió, amelynek apró gyökere és szára van; a levelek az utóbbiak tetejétől kelés után kezdenek fejlődni. A mag csírázása abban áll, hogy ez a kis embrionális növény növekedni kezd, fokozatosan nagy, felnőtt növényzé fejlődik. Az embrió fejlődése, mint bármely más szervezet, azon a tényen alapul, hogy alkotó sejtjei szaporodnak. Ezek az osztódó sejtek alkotják a gyökér hegyét és a szár csúcsát az embrióban; a leendő növény összes gyökere az embrió gyökércsúcsának több sejtjéből származik, a növény minden föld feletti része (még gigantikus fákban is) az embrionális szár csúcsának több primer sejtjéből származik.
A belőlük kinövő növények minősége a magok minőségétől függ - nemcsak a rozs nő a rozs magjából, nem a búza, hanem a jó rozs a jó fajta rozs magjából, a rossz rozs pedig nő. egy rossz magja.
Mint az imént láttuk, egy magból fejlődő növény az embrió néhány sejtjéből származik. Ezért nyilvánvalóan tulajdonságainak adottságait ezekben a cellákban kell tartalmazni. Ezeket a hajlamokat - géneket - a sejt magja, pontosabban a kromoszómák tartalmazzák - kicsi, több ezred milliméter nagyságú, testek jelennek meg a magban, valahányszor osztódás van, vagyis a sejtek szaporodnak. A kromoszómák egy olyan berendezést alkotnak, amelynek segítségével a tulajdonságok megalkotása egy organizmus fejlődése során egyik sejtgenerációból a másikba terjed. Ez az öröklődés apparátusa. A magokon keresztül terjedő növények közötti bármilyen különbség, legyen az virág színe, a gyümölcs íze vagy a termés nagysága, a kromoszómákban rejlő hajlamoktól függenek - olyan gének, amelyek változatlan korrekcióval terjednek át az egyes sejtosztódások során az eredményül. sejtek. Ezért az organizmust alkotó összes sejt ugyanazokat a géneket tartalmazza. A szervezet egyes részei, például egy levél, egy szár, egy gyökér, egy virág, egy növényben különböznek egymástól, mert fejlődésük különböző körülmények között történik. Minden szaporodni képes sejt - a szár csúcsa vagy az embrió gyökércsúcsa - magjában ugyanazokat a génkészleteket tartalmazza, amelyek tulajdonságai befolyásolják a fejlődő növény karakterét és minőségét.
Ezeknek a tulajdonságoknak az állandósága - az "öröklődés" - attól függ, hogy az egyes sejtosztódások során nemcsak a sejt osztja felét, hanem a kromoszóma minden apró részecskéje, mindegyik gén is kettéválik, két teljesen azonos, kettőt alkotva teljesen azonos gének. A gének tulajdonságai évezredek és milliók óta változatlanok; sok olyan növényt ismerünk, amelyek nemcsak
például egyiptomi fáraók óta több ezer éves történelmi periódus alatt nem változtak, hanem ugyanazok maradtak, mint őseik, akik évmilliókkal ezelőtt éltek, és a földkéreg ősi lelőhelyein találtak.
A mag embrió egy kis génkészlet, amelyet a növény örökölt, amelyen a mag érett. Az élet minden sajátosságával elbújik a maghéjban, és • kivárja a kedvezőtlen körülményeket; amint eljön egy kedvező idő, fejlődés kezdődik, nő egy növény, amelynek tulajdonságai az embrió sejtjeiben található gének minőségétől függenek. Ezek a tulajdonságok nemcsak a mag csírázása során maradnak fenn, hanem nyugalmi állapotban is, amikor a mag szárazon fekszik.
De mi történik a magban lévő embrió örökletes hajlamaival az idő múlásával? A növény életének ezen időtartama általában szigorúan meghatározott: a tölgy évezredekig nő, a makk pedig csírázás nélkül csak egy telet fekszik; A fűz is sok éven át növekszik, de magjai nedves talajra esés után azonnal csíráznak. Nagyon ritkán a magok 6-7 hónapnál hosszabb ideig csírázás nélkül maradnak a természetben. Mi történik velük, ha hosszabb ideig csírázás nélkül kell hazudniuk? Az embrió örökletes tulajdonságai változatlanok maradnak, vagy éppen ellenkezőleg, változnak-e az idő múlásával?
Természetesen mindenki tudja, hogy nincsenek olyan magok, amelyek örökre megőriznék a csírázás képességét - előbb-utóbb elvesztik csírázásukat. Az az időszak, amely alatt a magok életképesek maradnak, a különböző növényeknél nagyon eltérő, például a rozsban sokkal kevesebb, mint a búzában, a fűzmagokban az érés után néhány nap múlva elveszik a csírázása, az indiai lótuszmagok egy évszázadon keresztül életképesek maradnak, ill. még több ... Az ilyen hosszú időszakokat kivételesnek kell tekinteni.
A vetőmag csírázását speciális vetőmag-ellenőrző állomásokon határozzák meg, és százalékban számítják ki.A magok minőségének felmérésekor mindenekelőtt a csírázás százalékára kell figyelni; minél alacsonyabb, annál több magot kell elvetni ugyanarra a területre a szükséges növénysűrűség elérése érdekében.
 A csírázás elvesztésének oka még mindig nem volt ismert. Csak azokat a körülményeket ismerjük, amelyek befolyásolják a magcsírázás megőrzését. Tehát kiderült, hogy a magok magas nedvességtartalma a csírázás gyors elvesztéséhez vezet, míg szárazságban éppen ellenkezőleg, a csírázás tovább tart. A rozsmag a Moszkva régióban, ahol meglehetősen párás, a harmadik évre gyakran teljesen elveszíti csírázását, és a száraz éghajlatú Arizona amerikai államban ugyanaz a rozs tizedik éve mutat jó csírázást. A magok különösen gyorsan elveszítik csírázásukat Japánban az ottani nagyon nedves éghajlat miatt. De nagyon száraz éghajlaton is a magok nedvességük miatt gyorsan elveszíthetik a csírázást, például ha a betakarítás után nem száradnak meg kellőképpen, nedves helyiségbe rakják stb.
Egészen a közelmúltig azt hitték, hogy a magokban a csírázás fokozatos elvesztése kivételével nem történt változás. Minden fajta minőséget - növekedés, fejlődési sebesség, hozam, gyümölcs vagy gabona minősége, a talajra, éghajlatra vonatkozó követelmények stb. - stabilnak, elpusztíthatatlannak, tartósabbnak tekintettek, mint maga az élet; úgy tűnt, hogy az embrió meghal, mielőtt örökletes tulajdonságai megváltoznának.
Az örökletes hajlamok ezen csodálatos stabilitása azonban nem abszolút. Több mint harminc éve ismert, hogy a növények tulajdonságai megváltozhatnak: vetnek például ártalmatlan búzát - és hirtelen egy vagy több tüskés növény nő a mezőn; vagy a klorofilltól mentes sárga palánták hirtelen megjelennek a vetés között, vagy fehér virágúak a piros virágú növények között stb. Az ilyen változások gyakran örökletesek, magokon keresztül terjednek a további nemzedékek számára; így egy feltörekvő tüskés növény magjából kizárólag a tüskés növények nőnek tovább. Az ilyen ritka változásokat - és valóban ritkán fordul elő, egyszer több százezer és millió növényben -, amelyeket utódoknak adnak át, mutációnak nevezzük. Amint most bebizonyosodott, ezek okozzák a létező élőlényfajok közötti különbségeket: ha nem lennének mutációk, akkor nem lennének te és én. A földi élet valószínűleg létezne valamilyen legegyszerűbb formában.
A mutációk többsége káros a szervezetre: egy növényben a mutáció nagyon gyakran meddőséghez, a fejlődés különböző szabálytalanságaihoz és deformációihoz vezet. De néhány mutáció előnyös a növény számára, vagy hasznos az emberek számára; felkapva az ilyen mutációkat, az ember számos növényfajtát hozott létre, amire szüksége volt. Világos, hogy mennyire fontos lenne megtanulnunk a mutációk kezelését. Gazdálkodni is szükséges annak érdekében, hogy megvédjük értékes "fajtáinkat a bennük felesleges és káros tulajdonságok megjelenésétől.
A mutációk okai azonban még mindig nem ismertek; csak az elmúlt 6-7 évben bebizonyosodott, hogy számukat nagymértékben növelheti a testre, a testet létrehozó sejtekre gyakorolt külső hatás. A legerősebb hatást ebben a tekintetben a röntgensugarak gyakorolják, amelyek a virágok vagy az érett magok besugárzásával több százszorosára növelhetik a mutációk számát, és ezért nagyon gyorsan sok új minőséget teremthetnek a növényekben.
Mi okozza a mutációkat? E sorok írója már régóta keresi. Több évvel ezelőtt világossá vált számomra, hogy a mutációk okának szorosan kapcsolódnia kell a sejtben zajló életfolyamatokhoz, és nem kívülről, például röntgen formájában. A mutációk mindenütt jelen vannak, ezért okuknak mindenütt jelen kell lenniük. Összességében a legkönnyebb azt feltételezni, hogy a mutációkat okozó körülmények az ott zajló életfolyamatok miatt létrejönnek, amint az imént mondtam, a sejt belsejében.
Milyen folyamatok fordulnak elő a magban, amikor fekszik, lassan elveszíti csírázását? Tényleg csak a csírázás csökken, vagy vannak-e egyéb változások az embrió tulajdonságaiban? A vetőmag fekvése közben nem fordulnak-e elő a benne lévő embrió örökletes tulajdonságai? Igaz, hogy a fajtaminőségek teljesen változatlanok maradnak, amíg az embrió életben van?
A gyakorlók régóta tudják, hogy a régi magok nem friss magvakból nőnek ki. A hosszú távú megfigyelések ugyanezt mutatták nekünk. Sőt, miután több éven át dolgoztunk a mutációk mesterséges előállításán a magok röntgensugárzással történő besugárzásával, észrevettük, hogy az ilyen magokból nyert palánták jellemzőikben nagyon hasonlítanak a régi magokból termesztett palántákra.
 Részletes vizsgálatok, amelyeket a CEC Biológiai Intézetének citogenetikai laboratóriumában végeztek V.I. K.A. Timiryazev Moszkvában figyelemre méltó jelenséget fedezett fel: minél idősebbek a magok, annál több mutációt nyernek a belőlük termesztett növények. Számos csúnya növény jelenik meg, sok közülük szinte vagy teljesen steril, teljesen új fajták jelennek meg stb. Ezeket az adatokat már számos növénytípuson tesztelték, beleértve a rozsot, kukoricát, árpát, nemcsak itt, hanem a határon is. Egy másik fontos felfedezés, amelyet szinte egyidejűleg végeztek hazánkban, és első munkánk alapján, Kanadában, az volt a felfedezés, hogy a mutációk száma a hőtől és a páratartalomtól függ: annál melegebb a helyiségben, ahol a magokat tárolják, vagy minél nedvesebb, annál több mutáció fordul elő a növényekben.
Ezeket a mutációkat a legváltozatosabb módon fejezzük ki; többségük, mint mindig, káros. Ha a magok nagyon régiek, vagy túl magas páratartalom és meleg körülmények között fekszenek, akkor a mutációk teljesen megzavarják a fejlődés menetét, és a mag elveszíti a csírázását.
Ezeknek a mutáns növényeknek elképesztő, de teljesen érthető tulajdonsága, hogy szinte mindig kimérák (ez a neve annak a növénynek, amely különféle örökletes tulajdonságú szövetekből áll; a kiméra valójában minden oltott fa, például gyümölcsfa, mert örökletes különböző részekből áll - vadállományból és kultúrpajzsból). Hogy ez miért ilyen könnyű, könnyen megértjük, ha eszünkbe jut, hogy egy növény az embrió több sejtéből fejlődik ki: a gyökér apikális sejtjeiből a gyökerek képződnek, és az összes légi rész a szár csúcsának több sejtjéből származik. A mutációk a különböző sejtekben mindig egymástól függetlenül fordulnak elő; ezért az embrió kezdeti sejtjei között a mutáns sejtekkel együtt szinte mindig normális sejtek maradnak, később a növény egyik része mutáns sejtekből, a másik normális sejtekből fejlődik ki. Ritka esetekben kiderül, hogy a növény több fajta részéből áll.
Most számos nagyon fontos gyakorlati jelentőségű következtetést vonhatunk le. Először is, a magok tárolása változást jelent. A régi magok csak korukban öregek - tulajdonságaik szempontjából "újak", mivel előfordulhat, hogy nem ugyanazokat a növényeket termesztik, amelyekből gyűjtötték őket. Ezért a növények mielőbbi új tulajdonságainak megtalálása érdekében el kell vetni a régi magokat. A kísérleti állomásokon éveken át és több tíz éven át tárolt vetőmagkészletek szolgálhatnak legértékesebb forrásként új növényfajták kifejlesztéséhez. Másrészt a mezőgazdasági növények régi magjainak szaporításával fennáll annak a veszélye, hogy a fajt elrontjuk, mivel a mutációk többsége káros. Másodszor, a mutációkat előidéző hő és páratartalom felhasználható a mutációk mesterséges előállítására. Ez a módszer nemcsak olcsó, egyszerű és széles körben elérhető, hanem jobb is, mint mások, mert nem igényel mesterséges körülményeket, például röntgensugarat. Ezenkívül kevesebb káros mellékhatás jelentkezik a növényen. De a magok túl forró helyiségben történő tárolása vagy túl sok nedvesség alkalmatlanná teheti azokat a mezőgazdasági növények számára, még akkor is, ha a csírázási arány nem nagyon csökken.Különösen félni kell a gabona önmelegedésétől, amelyben mind a hő, mind a páratartalom egyszerre hat.
M. S. Navashin
Érdekes: a legkisebb növény
A legkisebb virágos növény - gyökértelen wolfia - a kacsafélék családjába tartozik, a pangó víztározók felszínén él, és egy barna filmmel borítja őket, amely hasonlít a kávézaccra. Egy-egy növény átmérője ritkán haladja meg a millimétert. A nagyobb kacsafajokkal ellentétben a wolfiának nincs gyökere, a szükséges anyagokat a teljes felületen vízbe merítve felszívja. A növénynek nincsenek levelei is, mindez egy rövid "szár-levélből" áll, amelynek egy speciális mélyedésében egy új növény kb. Naponta egyszer bimbózik ki. A növények száma naponta megduplázódik. A virágzó wolfia rendkívül ritka. A virág a vízből kiemelkedő felső részen helyezkedik el, és egy mélyedés, amelyben egy bibe és egy porzó van elhelyezve.
A Wolfia veszélyes gyom lehet a rizsállományokban, de gyors szaporodása miatt néha kifejezetten tenyésztik, hogy magas fehérjetartalmú és szénhidrátban gazdag zöld tömeget nyerjenek az állattenyésztéshez.
|
