Šlechtění je věda o vývoji nových a zlepšování stávajících odrůd rostlin, plemen zvířat a kmenů mikroorganismů. K vytvoření odrůd pěstovaných rostlin se používají různé šlechtitelské metody.
Selekce
Většina rostlin, které moderní lidstvo jí, je výsledkem selekce (brambory, rajčata, kukuřice, pšenice). Po několik staletí lidé pěstovali divoké rostliny, od sběru k zemědělství.
Výsledky výběru rostlin jsou:
- vysoká produktivita;
- nutriční hodnota rostlin (například obsah bílkovin v pšenici);
- zlepšená chuť;
- odolnost plodin vůči povětrnostním podmínkám a chorobám a škůdcům;
- předčasné zrání ovoce;
- intenzita vývoje (například „citlivost“ na hnojiva nebo zálivku).
Selekce vyřešila problémy s nedostatkem potravin a nadále se vyvíjí a zavádí metody genetického inženýrství. Šlechtitelé nejen zlepšují chuť a zvyšují produktivitu rostlin, ale také je činí užitečnějšími, bohatými na vitamíny a chemické prvky důležité pro metabolismus.
Pro úspěšný výběr je nutné porozumět zákonitostem dědičnosti znaků, zvláštnostem vlivu prostředí a způsobům rozmnožování kulturních rostlin.
Metody
Hlavní metody výběru jsou:
kteří spolu s tím čtou
- umělý výběr – lidský výběr pro následné křížení nejcennějších jedinců;
- hybridizace – proces získávání potomků křížením různých genetických forem;
- umělá mutageneze – provádění změn dědičné informace rostlin (mutace).
Umělý výběr se dělí na dva typy – individuální (podle genotypu) a hromadný (podle fenotypu). V prvním případě jsou důležité kvality konkrétních rostlin, které se využívají u samosprašných druhů, ve druhém je vybrána skupina cizosprašných rostlin s cennými znaky.
Existují dva typy hybridizace:
- vnitrodruhové – kříží se různé linie stejného druhu (například hybrid okurky);
- vzdálené – kříží se mezi sebou různé druhy a rody rostlin (hybrid zelí a ředkvičky).
Klasické způsoby šlechtění rostlin jsou popsány v tabulce.
metoda
Příklady
Provádějte ve vztahu k samosprašným rostlinám. Odchov jednotlivých jedinců s požadovanými vlastnostmi a získávání z nich vylepšených potomků.
Pšenice, ječmen, hrách
Provádějte ve vztahu ke cizosprašným rostlinám. Rostliny se hromadně kříží. Z výsledného potomstva se vyberou nejlepší exempláře a znovu se kříží. Lze opakovat, dokud se nevyvinou požadované vlastnosti rostliny.
Příbuzenské křížení (příbuzenské křížení nebo samoopylení)
Vyskytuje se, když dojde k samoopylení cizosprašných rostlin. Výsledkem jsou čisté (homozygotní) linie, které konsolidují výsledný znak. Dochází ke snížení životaschopnosti (inbreedingová deprese), protože se fixují nejen prospěšné, ale i škodlivé mutace.
Odrůdy hrušní a jabloní
Hybridizace (nesouvisející křížení)
Hybrid pšenice a žita (tritikale), kříženec rybízu a angreštu (yoshta)
Rostliny jsou vystaveny ionizujícímu záření, chemickým nebo biologickým účinkům, což má za následek mutace. Metoda byla vylepšena genetickým inženýrstvím – požadovaný gen lze „zapnout“ nebo „vypnout“ ručně, aniž by došlo ke ztrátě dalších užitečných vlastností.
Rýže. 2. Příklady hybridů.
Mezidruhové hybridy v rostlinách získané jako výsledek vzdálené hybridizace jsou zpravidla sterilní. Ruský vědec G.D.Karpechenko problém vyřešil zdvojnásobením počtu chromozomů. Díky uměle vyvolané polyploidii u hybridu zelí a ředkvičky se mu poprvé podařilo získat plodné hybridy různých rodů.
Rýže. 3. Překonání neplodnosti u hybridu zelí a malin zdvojnásobením počtu chromozomů.
co jsme se naučili?
Z lekce jsme se dozvěděli, jaké metody se používají při šlechtění rostlin. Zvažovali jsme klasické selekční metody – individuální a hromadný výběr, vnitrodruhovou a vzdálenou hybridizaci, umělou mutagenezi.
