Современная генетика
amintim de teza fundamental? a geneticiii: posibilit??ile poten?iale ale
genotipului se pot realiza numai оn condi?ii de via?? corespunz?toare.
Dup? cum a spus L. M. Suharebschii, directorul Institutului de
juvenologie, dac? omul duce de la na?tere un mod de via?? care corespunde
оntrutotul concep?iilor existente privind normele de psihoigien?,
eforturile fizice, igiena alimenta?iei, muncii ?i odihnei, el trebuie s?
tr?iasc? cel pu?in 150-200 de aii. ?i nu оntr-un viitor оndep?rtat, ci оn
prezent.
IX. REALIZ?RILE ?I PERSPECTIVELE GENETICIII
9.1 Genetica ?i fitotehnia
Una din c?ile de intensificare a produc?iei agricole a constituit-o
оnlocuirea soiurilor vechi de plante cu alte noi, mai productive. Cel care
s-a ocupat de realizarea оn practic? a acestei metode a fost academicianul
N. I. Vavilov-cunoscut? personalitate ?tiin?ific? оn domeniul geneticiii,
primul director al Institutului de cercet?ri ?tiin?ifice (IUC?) оn domeniul
fitotehniei.
Deoarece de calitatea soiului sunt r?spunz?toare genele ?i deoarece din
ele se pot ob?ine diferite combina?ii dorite, Vavilov a hot?rвt s?
organizeze prima оn lume colec?ie de gene, reunite оntr-o singur? genotec?.
Aceast? genotec? urma s? stea la dispozi?ia selec?ionatorilor-abona?i,
care vor putea elabora noi soiuri.
A?a s-a n?scut ideea de a se trimite din Rusia оn toate ??rile lumii
expedi?ii speciale оn vederea colect?rii de gene. N. I. Vavilov, adep?ii ?i
discipolii s?i au organizat circa 150 expedi?ii оn cele mai оndep?rtate
col?uri ale fostei Uniuni Sovietice ?i alte 50 оn diferite ??ri de pe toate
continentele.
Ca urmare a eforturilor depuse de aceste expedi?ii, precum ?i a
schimburilor оndelungate de probe de semin?e ?i material s?ditor cu
institu?ii ?tiin?ifice din toate ??rile, la IUC? оn domeniul fitotehniei a
fost creat? o colec?ie unic? de plante vii, care оn prezent num?r? peste
250 de mii de mostre, obiectivul fiind оn viitor s? se ajung? pвn? la 400
de mii de mostre.
Pe baza colec?iei, precum ?i datorit? aplic?rii pe larg a оngr???mintelor
minerale, a irig?rii, chimiz?rii ?i mecaniz?rii proceselor de cultivare a
culturilor agricole, fitotehnia a atins оn prezent cel mai оnalt nivel din
istoria agriculturii. Cu ajutorul noului ritm tehnologic de cultivare
cвmpurile devin adev?rate «sec?ii de produc?ie», iar plantele - «ma?ini
verzi» de transformare a оngr???mintelor minerale оn hran? pentru om ?i
animale agricole.
Soiurile create se caracterizeaz?, оn primul rвnd, prin faptul c? la ele
este sporit? ponderea gr?un?elor оn raport cu masa general? a plantelor.
Savan?ii numesc aceast? оnsu?ire «recuno?tin?a» plantelor fa?? de
introducerea оngr???mintelor. Dar aplicarea unor doze mari de оngr???minte,
оn special azotate, a avut ?i consecin?e ne dorite: grвnele au оnceput s?
poligneasc?. De aceea, aproape concomitent оn toate ??rile, au оnceput s?
apar? soiuri cu tulpina scurt?, rezistente la polignire.
Fa?? de selec?ionatori о?i оnainteaz? preten?iile ?i mecanizatorii,
lega?i nemijlocit de cultivarea ?i recoltarea plantelor, care-?i doresc
soiuri la care fructele se coc concomitent ?i sunt amplasate cam la aceea?i
оn?l?ime.
Tot odat?, l?rgirea grani?elor agriculturii irigate a determinat o
sporire a bolilor micotice la graminee.
Acestea ?i alte numeroase exemple indic? asupra faptului c? nici tehnica,
nici chimia, f?r? modificarea eredit??ii plantelor nu pot s? rezolve cu
succes problema sporirii roadelor. De aceea geneticiienii ?i
selec?ionatorii trebuie s? ?in? cont de toate «preten?iile» ?i s? lichideze
consecin?ele ne dorite prin crearea de soiuri corespunz?toare.
S-au modificat ?i ritmurile activit??ii de selec?ie pe baz? genetic?.
Pвn? nu demult оnc? pentru ob?inerea unui nou soi de culturi cerealiere era
nevoie de • 12-14 ani, iar schimbarea lor de pe cвmpuri avea loc o data оn
20 de ani. Оn prezent situa?ia s-a schimbat. Perfec?ionarea continu? a
tehnologiei cultiv?rii plantelor impune crearea оn termen mai reduse a
noilor soiuri.
De exemplu, cultivarea unui astfel de soi оnalt productiv cum este
Bezostaea-1 da anual fostei URSS o produc?ie suplimentar? de mare valoare
din punctul de vedere al economicit??ii ?i nu este indiferent faptul c?
acest soi a fost ob?inut cu 2-3 ani mai devreme sau cu 2-3 ani mai tвrziu.
Оn rezolvarea acestor obiective un rol important i-a revenit geneticiii,
care la etapa industrializ?rii la care se afla produc?ia agricol? se
manifesta оn crearea de noi soiuri. Tot odat?, crearea acestor soiuri este
de ne conceput f?r? cunoa?terea profund? ?i exact? a legilor eredit??ii.
Оn ultimii ani genetica ?i selec?ia plantelor au оnregistrat un asemenea
progres, оncвt el a fost numit, pe bun? dreptate, «revolu?ia verde». C?ci
numai cu -20-30 de ani оn urm? pentru cele mai bune soiuri de grвu de
toamn? limita rodniciei o constituia 25-30 q/ha, iar оn prezent multe
soiuri de grвu de toamn?, avвnd un agronom corespunz?tor, asigur? ob?inerea
a cвte 60-70 q/ha ?i cвte 90-100 q/ha оn cazul irig?rii.
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
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, 35, 36, 37, 38
|