Войти
Селекция растений началась с оседлого земледелия, в частности, одомашнивания первых сельскохозяйственных растений, практика которых насчитывает от 9000 до 11000 лет. Первоначально первые фермеры-люди выбирали пищевые растения с особыми желательными характеристиками и использовали их в качестве источника семян для последующих поколений, что привело к накоплению характеристик с течением времени. Однако со временем начались эксперименты с преднамеренной гибридизацией, наука и понимание которой были значительно расширены благодаря работе Грегора Менделя. Работа Менделя в конечном итоге привела к новой науке генетике. Современная селекция растений - это прикладная генетика, но ее научная основа шире и охватывает молекулярную биологию, цитологию, систематику, физиологию, патология, энтомология, химия и статистика (биометрия ). Также была разработана собственная технология. Усилия по селекции растений разделены на несколько различных исторических памятников.
На этой карте показаны места одомашнивания ряда сельскохозяйственных культур. Места, где изначально выращивались сельскохозяйственные культуры, называются центрами происхождения Одомашнивание растений - это процесс искусственного отбора, проводимый людьми для получения растений, обладающих более желательными чертами, чем дикие растения, и который делает их зависимыми от искусственной, обычно улучшенной среды. за их дальнейшее существование. Считается, что эта практика насчитывает 9-11 тысяч лет. Многие культуры, выращиваемые в настоящее время, являются результатом одомашнивания в древние времена, около 5000 лет назад в Старом Свете и 3000 лет назад в Новом Свете. В период неолита одомашнивание занимало минимум 1000 лет и максимум 7000 лет. Сегодня все основные продовольственные культуры происходят из одомашненных сортов. Почти все одомашненные растения, используемые сегодня для производства продуктов питания и ведения сельского хозяйства, были одомашнены в центрах происхождения. В этих центрах до сих пор существует большое разнообразие близкородственных дикорастущих растений, так называемых диких родственников сельскохозяйственных культур, которые также могут использоваться для улучшения современных сортов путем селекции растений.
Растение, происхождение или отбор которого обусловлено прежде всего преднамеренной деятельностью человека, называется культигеном, а культурная культура видом, произошедшим от дикого популяция из-за селективного давления со стороны традиционных фермеров называется староместным сортом. Ландрасы, которые могут быть результатом природных сил или одомашнивания, - это растения или животные, которые идеально подходят для определенного региона или окружающей среды. Примером являются староместные сорта риса, Oryza sativa подвид indica, который был выведен в Южной Азии, и подвид Oryza sativa japonica, который был выведен в Китай.
Подробнее о механизмах одомашнивания см. Гибрид (биология).
Люди веками торговали полезными растениями из далеких стран и охотники за растениями были отправлены, чтобы вернуть растения для выращивания. Человеческое сельское хозяйство дало два важных результата: растения, которые больше всего любили люди, стали выращивать во многих местах и (2) сады и фермы предоставили растениям некоторые возможности для скрещивания, которые были бы невозможны для их диких предков. Прибытие Колумба в Америку в 1492 году вызвало беспрецедентный перенос растительных ресурсов между Европой и Новым Светом.
Каталог Гартона за 1902 год Эксперименты Грегора Менделя с растениями гибридизацией привели к его законам наследования. Эта работа стала широко известной в 1900-х годах и легла в основу новой науки генетики, которая стимулировала исследования многих ученых-растениеводов, посвященных улучшению растениеводства путем селекции растений.
Однако успешные коммерческие селекционные предприятия начали создаваться с конца 19 века. Gartons Agricultural Plant Breeders в Англии была основана в 1890-х годах Джоном Гартоном, который был одним из первых, кто осуществил перекрестное опыление сельскохозяйственных растений и коммерциализировал вновь созданные сорта. Он начал экспериментировать с искусственным перекрестным опылением сначала зерновых растений, затем видов трав и корнеплодов и разработал далеко идущие методы селекции растений.
Уильям Фаррер произвел революцию в выращивании пшеницы в Австралии, широко выпустив в 1903 г. грибок. устойчивый штамм пшеницы "Federation", который был разработан в результате его селекционной работы в течение двадцати лет с использованием теорий Менделя.
С 1904 года до Второй мировой войны в Италии, Назарено Стрампелли создал ряд гибридов пшеницы. Его работа позволила Италии увеличить производство сельскохозяйственных культур во время так называемой «битвы за зерно » (1925–1940), а некоторые сорта экспортировались в зарубежные страны, такие как Аргентина, Мексика и Китай. Работа Стрампелли заложила основы Нормана Борлоуга и Зеленой революции.
В 1908 году Джордж Харрисон Шул описал гетерозис, также известный как гибрид силы. Гетерозис описывает тенденцию потомков определенного кросса превосходить обоих родителей. Обнаружение пригодности гетерозиса для селекции растений привело к развитию инбредных линий, которые демонстрируют преимущество гетеротической урожайности при их скрещивании. Кукуруза была первым видом, в котором гетерозис широко использовался для получения гибридов.
К 1920-м годам статистические методы были разработаны для анализа действия генов и различения наследственных вариаций от вариаций, вызванных окружающей средой. В 1933 году Маркус Мортон Роудс описал еще один важный метод селекции, цитоплазматическую мужскую стерильность (CMS), разработанный у кукурузы. CMS - это наследуемый по материнской линии признак, который заставляет растение производить стерильную пыльцу. Это позволяет получать гибриды без необходимости трудоемкого удаления метелок.
Эти ранние методы селекции привели к значительному увеличению урожайности в Соединенных Штатах в начале 20 века. Подобное повышение урожайности не производилось в других местах до тех пор, пока после Второй мировой войны, Зеленая революция не увеличила производство сельскохозяйственных культур в развивающихся странах в 1960-х. Это замечательное улучшение было основано на трех основных культурах. Сначала был разработан гибрид кукурузы, затем был разработан высокоурожайный и чувствительный к потребляемой среде «полукарликовая пшеница » (для которой селекционер CIMMYT NE Борлоуг получил Нобелевскую премию мира в 1970 г.), а третье место заняли высокоурожайные сорта «низкорослого риса». Аналогичные заметные улучшения были достигнуты в отношении других культур, таких как сорго и люцерна.
Интенсивные исследования в молекулярной генетике привели к разработка технологии рекомбинантной ДНК (обычно называемой генной инженерией ). Развитие биотехнологических технологий открыло много возможностей для селекции сельскохозяйственных культур. Таким образом, в то время как менделевская генетика позволила селекционерам растений выполнять генетические преобразования в нескольких культурах, молекулярная генетика дала ключ как к манипуляциям с внутренней генетической структурой, так и к «созданию» новых сортов в соответствии с заранее определенным планом.
