В своих экспедициях Вавилов собрал богатейшую коллекцию культурных растений, нашел родственные связи между ними, предсказал возможные для выведения ранее неизвестные, но заложенные генетически свойства этих культур. Он обнаружил существование районов с максимальной концентрацией видов, разновидностей и сортов определенных культурных растений, а также то, что эти районы связаны с местами древнейших цивилизаций.

В ходе исследований Н.И. Вавилова было выявлено семь основных географических центров происхождения культурных растений.

1. Южноазиатский тропический центр (Рис. 2) включает в себя тропическую Индию, Индокитай, Южный Китай, Юго-Восточную Азию. Культурные растения центра: рис, сахарный тростник, огурец, баклажан, цитрусовые, манго, банан, кокосовая пальма, черный перец - около 33 % всех культурных растений.

Рис. 2. Южноазиатский тропический центр ()

2. Восточноазиатский центр - Центральный и Восточный Китай, Япония, Корея, Тайвань (Рис. 3). Отсюда произошли соя, просо, гречиха, слива, вишня, редька, грецкий орех, мандарин, хурма, бамбук, женьшень - около 20 % культурных растений.

Рис. 3. Восточноазиатский центр ()

3. Юго-западноазиатский центр - Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Юго-Западная Индия (Рис. 4). Этот центр является прародителем пшеницы, ячменя, ржи, фундука, бобовых культур, льна, конопли, репы, чеснока, винограда, абрикоса, груши, дыни - порядка 14 % всех культурных растений.

Рис. 4. Юго-западноазиатский центр ()

4. Средиземноморский центр - страны побережья Средиземного моря (Рис. 5). Отсюда вышли капуста, сахарная свекла, маслины, клевер, чечевица, овес, лен, лавр, кабачок, петрушка, сельдерей, виноград, горох, бобы, морковь, мята, тмин, хрен, укроп - около 11 % культурных растений.

Рис. 5. Средиземноморский центр ()

5. Абиссинский, или Африканский центр - Абиссинское нагорье Африки в районе Эфиопии (Рис. 6). Оттуда произошли пшеница, ячмень, сорго, кофе, бананы, кунжут, арбуз - порядка 4 % культурных растений.

Рис. 6. Абиссинский, или Африканский центр ()

6. Центральноамериканский центр - Южная Мексика (Рис.7). Родоначальник фасоли, кукурузы, подсолнечника, хлопчатника, какао, тыквы, табака, топинамбура, папайи - около 10 % культурных растений.

Рис. 7. Центральноамериканский центр ()

7. Южноамериканский, или Андийский центр - западное побережье Южной Америки (Рис. 8). Из этого центра произошли картофель, томат, ананас, сладкий перец, хинное дерево, кокаиновый куст, гевея, арахис - около 8 % культурных растений.

Рис. 8. Южноамериканский, или Андийский центр ()

Мы познакомились с важнейшими центрами происхождения культурных растений, они связаны не только с флористическим богатством, но и с древнейшими цивилизациями.

Список литературы

1. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. - Дрофа, 2009.
2. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений/Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. - 2-е изд., перераб. - М.: Вентана-Граф, 2005.
3. Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию: Учебник для 9 класса, 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2002.

1. Dic.academic.ru ().
2. Proznania.ru ().
3. Biofile.ru ().

Домашнее задание

1. Кто сформулировал полную теорию центров происхождения видов культурных растений?
2. Каковы основные географические центры происхождения культурных растений?
3. С чем связаны центры происхождений культурных растений?

Огромное количество растительного материала собрали на четырех континентах земного шара Н. И. Вавилов и его сотрудники.

Под его руководством и по предложенной им программе этот материал изучался длительное время. Исследования подтвердили предположения Н. И. Вавилова о существовании пяти самостоятельных центров формообразования культурных растений - о пяти центрах их происхождения. И в 1926 году ученый впервые опубликовал свой капитальный труд «Центры происхождения культурных растений».

Затем в 1935 году после более детального и длительного изучения сортовых богатств земного шара в лабораториях, на опытных участках ВИРа и его сети Н. И. Вавилов в своей работе «Ботанико-географические основы селекции» значительно расширил прежнее понятие о центрах происхождения культурных растений.

В этой работе изложено оригинальное учение о географическом распределении сортовых растительных богатств земного шара как основы, на которой должна базироваться практическая селекция. Н. И. Вавилов впервые попытался установить области происхождения и географическое нахождение основных потенциалов (возможностей) важнейших сельскохозяйственных культур: хлебных злаков, технических, овощных, плодовых и субтропических растений.

Очаги формообразования, или географические центры происхождения, культурных растений были установлены при помощи дифференциального ботанико-географического метода, заключающегося в следующем:

«В строгой дифференциации изучаемого растения на линнеевские виды и генетические группы при помощи морфолого-систематического, гибридологического, цитологического и иммунологического анализов.

В установлении ареала этих видов, по возможности, в прежнее отдаленное время, когда сообщения были более затруднительными, чем в настоящее, время.

В детальном определении состава ботанических разновидностей и рас каждого вида или общей системы наследственной изменчивости в пределах отдельных видов.

В выяснении распределения наследственного разнообразия форм данного вида по областям и странам; в установлении географических центров скопления основного разнообразия».

Дифференциация - расчленение. Генетические группы - родственные по происхождению. Морфолого-систематический анализ-- изучение растения с учетом форм и строения растений и распределение их на группы по сходству и различию. Гибридология - учение о помесях-гибридах. Цитология - наука о строении и жизненных проявлениях клеток растений. Иммунологический анализ - отношение растений к заразным болезням. Ареал - область распространения.

От первичных основных очагов формообразования Н. И. Вавилов отличал вторичные очаги. Так, иногда современное скопление сортового разнообразия является результатом схождения видов или их скрещивания между собой. Например, в Испании найдено исключительно большое число видов пшениц. Однако число разновидностей и рас в пределах отдельных видов очень невелико по сравнению с разнообразием их в действительных центрах формообразования этих видов. Разнообразие же видов пшениц в Испании объясняется привлечением их из других очагов.

Планомерное изучение мировых растительных ресурсов важнейших культурных растений коренным образом изменило представления о сортовом и видовом составе даже таких, казалось бы хорошо изученных культур, как пшеница, картофель, кукуруза, зерновые бобовые, лен и рожь. В общем вскрыта почти половина новых видов и множество разновидностей этих культурных растений. Открытие новых видов и разновидностей картофеля буквально революционизировало прежние представления об его исходном селекционном материале.

Три четверти новых ботанических разновидностей и половина новых видов найдены у пшеницы. Исключительное разнообразие сортовых богатств пшеницы и ячменя было обнаружено в Эфиопии. Очень большое число новых разновидностей и культур найдено в Афганистане, Турции, Северо-Западной Индии. Значительное число видов культурных растений не вышло за пределы их основных первичных древних очагов. Десятки и сотни видов культурных растений тысячелетиями возделываются там, где они были введены в культуру.

В Центральной и Южной Америке первичные области видообразования оказались «чрезвычайно узко локализованы» (ограничены определённым местом). Интереснейшие районы первичного формообразования и видообразования пшениц, ржи и особенно плодовых растений - Советское Закавказье и примыкающие к нему районы Северо-Западного Ирана и Северо-Восточной Турции. Здесь все еще можно было проследить процесс видообразования разных растений.

Даже для таких древних растений, как пшеница, ячмень, кукуруза, хлопчатник, давно расселившихся по всем континентам, удалось с большой точностью установить основные области первичного видового потенциала.

Установлено совпадение ареалов первичного формообразования для многих видов и даже родов. В ряде случаев можно говорить об одних и тех же ареалах для десятков видов. Географическое изучение привело к установлению целых культурных самостоятельных флор, специфических для отдельных областей.

Подводя итоги исследования растительного материала, собранного экспедициями, охватившими до 60 стран, а также весь Советский Союз, Н. И. Вавилов в 1935 году уже наметил восемь основных древних очагов мирового земледелия, точнее, восемь самостоятельных областей введения в культуру различных растений. Эти очаги следующие.

I. Китайский очаг происхождения культурных растений - горный Центральный и Западный Китай с прилегающими к нему низменными районами. Этот очаг характеризуется исключительно большим числом культурных растений (умеренной, субтропической и отчасти тропической зоны) - 136 разнообразных культур являются представителями этого очага.

Важнейшие эндемы умеренной его зоны: просо (три вида), гречиха, соя, зернобобовые (несколько видов), из масличных - судза, тунговое дерево, редька. Исключительно большое число видов водяных растений, специфичных для Китая. Из Китая ведут начало и многие цитрусовые.

Вообще культурная флора Китая чрезвычайно оригинальна и резко отличается от других первичных очагов земледелия. По богатству эндемичных видов, по величине видового и родового потенциала культурных растений Китай особо выделяется среди других очагов.

Потенция - возможность; то, что существует в скрытом виде и может проявиться при известных условиях.

Виды культурной флоры Китая представлены огромным числом ботанических разновидностей: разнообразие сои, хурмы, фасоли-адзуки, цитрусовых определяется тысячами легкоразличимых форм.

II. Индийский очаг происхождения культурных растений (включает штат Ассам и Бирму) - родина риса, сахарного тростника, большого числа зернобобовых, многих тропических плодовых растений (манго) и многих цитрусовых - лимонов, апельсинов, некоторых видов мандарина. По богатству цитрусовых выделяется штат Ассам.

Здесь имеются дикие виды риса; обыкновенный рис в диком состоянии и в виде сорняка, а также промежуточные формы между диким и культурным рисом. Разновидностный состав культурного риса Индии - самый богатый в мире и характеризуется преимущественно наличием у него доминирующих признаков. Всего в этом очаге найдено 117 различных культур.

IIа. Индо-Малайский очаг происхождения культурных растений - Малайский архипелаг (Ява, Суматра, Борнео), Филиппины и Индокитай. Этот очаг почти полностью расположен в тропической зоне, мало исследованной, исключительно богат дикой флорой, почти неизученной.

Здесь сосредоточено богатство форм плодовых культур - бананы, некоторые цитрусовые; пальмы арека и салак, кокосовая пальма (как масличное растение); сахароносы - сахарный тростник (один из очагов), сахарная пальма. Из пряных - кардамон, гвоздичное дерево, мускатный орех. Всего 55 растений.

III. Среднеазиатский очаг происхождения культурных растений - Северо-Западная Индия (ныне Пакистан), весь Афганистан, Таджикская и Узбекская ССР и Западный Тянь-Шань, Этот очаг по числу видов значительно уступает первым двум, но для советской селекции он имеет очень большое значение. Здесь родина главного хлеба земли - мягкой пшеницы, колоссальный потенциал сортового разнообразия ее, родина карликовой и круглозерной пшеницы, важнейших зернобобовых культур - гороха, чечевицы, чины, нута, конских бобов.

Здесь же введен в культуру хлопчатник - гуза, отсюда ведут свое начало многие масличные растения. Это один из очагов льна, кунжута, кориандра, сафлора, основной очаг моркови азиатских форм, вторичный очаг для дыни, один из очагов фисташки, абрикоса и миндаля с большим разнообразием его форм.

Здесь всего 42 вида растений, но они отличаются исключительным внутривидовым разнообразием, особенно у важнейшей культуры - мягкой и карликовой пшеницы.

IV. Переднеазиатский очаг происхождения культурных растений - внутренняя Малая Азия, все Закавказье, Персия (ныне Иран) и Горный Туркменистан (советский). Этот очаг замечателен исключительным богатством видов культурных пшениц: девять ботанических видов пшеницы эндемичны для районов Передней Азии. В пределах Советского Союза в Армении насчитывается более 200 разновидностей пшеницы из общего мирового число их 650. В Армении же обнаружено большое разнообразие форм пшеницы - однозернянок и двузернянок.

Закавказье и Малая Азия -основная родина ржи, которая здесь представлена большим разнообразием форм в отличие от исключительно однообразной ржи Европы. Здесь же были найдены новые виды дикой ржи.

Передняя Азия - родина винограда, груши, алычи, черешни, граната, грецкого ореха, айвы, миндаля и инжира. Первые сады созданы именно здесь. В Грузии и Армении и теперь можно наблюдать все эволюционные фазы плодоводства: от лесов, состоящих из диких плодовых деревьев, до современного садоводства.

Весь основной ассортимент сортов винограда заимствован европейцами из Передней Азии, где был найден виноград в диком состоянии, вполне пригодный для культуры.

Из Турции, Персии (Иран) и нашей Средней Азии происходит все мировое богатство сортов дынь. Многие кормовые травы: люцерна, персидский клевер (шабдар), некоторые виды эспарцета, пажитник, вика посевная и другие ведут свое начало из Передней Азии.

V. Средиземноморский очаг происхождения культурных растений включает все страны побережья и островов Средиземного моря. В этом очаге прежде всего можно проследить большую роль человека в отборе различных форм растений для культуры. Растения, возделываемые в этих странах, постепенно приобрели наиболее культурные хозяйственные признаки.

Большая часть культурных растений этого очага - лен, ячмень, бобы, нут - отличаются крупнозерностью, крупноплодностью, в то время как на настоящей их родине (Средняя Азия) они представлены мелкозерными формами.

Интересно, что здесь каждая великая цивилизация ввела в культуру свое кормовое растение: Египет (ныне Объединенная Арабская Республика) и Сирия - александрийский клевер, на Аппенинском полуострове ввели суллу и ползучий гигантский клевер, на Пиренейском полуострове - одноцветковую чечевицу. Из Сирии произошла чина, из Португалии - улекс.

Многие из важных культурных растений (пшеница, зерновые бобовые) по сортовому и видовому составу здесь очень разнообразны, что говорит о вторичном очаге их происхождения.

Здесь родина маслины, рожкового дерева, большого числа овощных культур, включая свеклу, песчаного овса и других растений. В общем в этом очаге насчитывается 83 вида растений.

VI. Абиссинский очаг происхождения культурных растений - Эфиопия, Эритрея и Сомали.

Число растений, свойственных Эфиопии, невелико. Как уже говорилось, во время посещения ее Н. И. Вавиловым в 1927 году она практически не знала ни овощных, ни плодовых растений. Там в основном было царство полевых культур с их исключительным сортовым разнообразием.

Несмотря на ограниченный размер возделываемой площади и на сравнительно однообразные экологические условия Эфиопии, там были обнаружены исключительные сортовые богатства.

Основные площади посева культурных растений в Эфиопии сосредоточены в горных районах от 1500 до 2500 метров над уровнем моря.

По числу ботанических разновидностей пшеницы Эфиопия стоит на первом месте, при этом генетические и физиологические исследования этих пшениц показали, что их следует выделять в особые ботанические виды.

В Эфиопии центр формообразования культурного ячменя, ни в каком другом месте нигде нет такого разнообразия его форм. Здесь и родина хлебного злака - теффа, своеобразных форм льна, возделываемого на семена, из которых получают муку.

VII. Южномексиканский и Центрально-американский центр происхождения культурных растений (включает и Антильские острова). Главной особенностью этого центра формообразования является резкая локализация очагов земледелия. Этот центр ограничивается южными районами Мексики и небольшими территориями (горными) Гватемалы и Гондураса, где сосредоточены основные богатства культурных растений Нового Света.

Здесь родина кукурузы, которая имеет такое же значение в Новом Свете, как пшеница в Старом Свете; без нее не могла зародиться цивилизация майя; родина; ближайшего родственника кукурузы - дикого вида теосинте, основных американских видов фасоли, тыквы, перца, тропических плодовых растений. Отсюда пошла культура какао, батата, мексиканского томата.

Из Южной Мексики берут свое начало лучшие сорта американского хлопчатника - упланды, на котором основано мировое хлопководство.

На ограниченных территориях Южной Мексики и Центральной Америки сосредоточены культуры-эндемы, в то время как на огромных пространствах Северной Америки как в прошлом, так и теперь земледелие основано на заимствованных культурах.

VIII. Южноамериканский (Перувиано-Эквадоро-Боливийский) центр происхождения культурных растений. Здесь советскими экспедициями открыты огромные и совершенно нетронутые скопления культурных растений.

Обнаружены десятки новых культурных и близких к ним диких видов картофеля, которые издревле использовались индейскими племенами.

Высокогорные районы Перу, Боливии и Эквадора хранят оригинальные эндемы, начиная от картофеля и конная клубнеплодными растениями - ока, анью, ульюко, свойственными только этой части земного шара. Из зерновых здесь найдены боливийский люпин и два вида лебеды (киноа и каньяуа).

На этих ограниченных территориях собрано 45 видов различных растений, причем культура земледелия здесь неполивная и сосредоточена в горных равнинах, в так называемой пуне.

VIIIa. Чилоанский очаг - маленький район острова Чилоэ, расположенный у берегов Южного Чили, несколько отличается от VIII очага. Отсюда впервые европейцы заимствовали обыкновенный картофель (Solanum tuberosum L.), характеризующийся 48 хромосомами. Он оказался пригодным к условиям Европы, хорошо приспосабливается к длинному дню. Большая же часть интереснейших для селекции форм картофеля из Перу, Боливии и Эквадора требуют для нормального развития короткого дня и в обычных условиях Европы, где длинный световой день, клубней не образует.

VIIIб. Бразильско-Парагвайский очаг . Огромная Бразилия заполнена богатейшей дикой флорой - до 40 000 видов, но пока дала миру очень малое число культурных растений. Из них важнейшие - ананас, земляной орех и маниок. Эти растения произрастают в полупустынных сухих районах. Каучуковое дерево, родина которого - долина реки Амазонки, пребывает там в диком состоянии; его ввели в культуру голландцы и англичане в Южной Азии.

В доколумбовый период индейскими племенами Северной Америки на территории США были окультурены подсолнечник и земляная груша (топинамбур), где в диком виде они встречаются и теперь.

Все восемь основных очагов видового и сортового потенциала важнейших растений на земле строго локализованы, обособлены разделяющими их пустынями или горными хребтами.

Китайский очаг отделяется от Среднеазиатского огромной пустыней и горными полупустынями Центральной Азии. Переднеазиатский очаг отделен от Среднеазиатского Баквийской (Афганистан) и Сеистанской (Иран) пустынями. Среднеазиатский очаг от собственно Индии отделен пустыней Тар. К Средиземноморскому очагу примыкают пустыни с юга и востока. Эфиопия окружена «берой». К горным районам Перу и Боливии с запада примыкает пустыня Атакама. К северу от Мексиканского очага расположено пустынное нагорье.

В самой географии этих очагов имеются свои особенности - «наличие изоляторов, способствовавших автономному развитию флор, людских поселений, а в их взаимодействии возникали самостоятельные земледельческие культуры. Для первобытных народов эти пустыни были огромным препятствием, надолго разобщающим их друг от друга».

На основе результатов подробного и длительного изучения сортовых богатств, собранных (около 250 000 образцов семян и посадочного материала было собрано при жизни Н. И. Вавилова) экспедициями Н. И. Вавилова и его сотрудников, а также добытых другими путями, были составлены дифференциальные карты географической локализации разновидностей пшеницы, овса, ячменя, ржи, кукурузы, проса, льна, гороха, чечевицы, бобов, фасоли, нута, чины, картофеля, моркови и других корнеплодов, томатов. На этих картах можно видеть, где концентрируется основное сортовое разнообразие названных растений.

В главе «Мировые очаги (центры происхождения) важнейших культурных растений» Н. И. Вавилов приводит 640 важнейших культурных растений земли, из которых на долю стран Старого Света приходится пять шестых от всего количества, известного в мире. Новый Свет дал человечеству около 100 видов растений.

В пределах Старого Света основная масса культурных растений возникла в горной и тропической Азии - более 400 растений.

Все сказанное показывает сложную картину распределения сортового потенциала на земном шаре, отличную от той, которую представляли, например, знаменитые ботаники Альфонс де Кандолль или Лаубах о родине пшеницы.

Изучение мировых растительных ресурсов позволило полностью овладеть исходным материалом для селекционной работы в Советском Союзе и совершенно заново поставить проблему исходного материала для селекции.

В поисках новых форм культурных растений Николай Иванович обращался и к сорнякам, которые, вытесняя основные первичные культуры, постепенно перешли в культурные растения, например рожь, овес, рыжик, сурепка, несколько видов южноамериканского картофеля.

Таким образом, для поисков новых полезных признаков овса селекционер может обращаться, например, к очагам древней полбяной культуры, так как эта культура засоряется овсом и хранит большое и оригинальное разнообразие признаков культурного овса.

При изучении географического распределения видового и сортового состава в первичных очагах и расселения растений из этих очагов найдены определенные закономерности, которые облегчают поиски необходимого растительного материала.

Открытые Н. И. Вавиловым закономерности говорят о том, что первичные очаги формообразования культурных растений отличаются не только большим числом форм и рас, но и наличием преимущественно доминантных признаков у растений. По мере же расселения культурных видов от центров формообразования к периферии у них начинают преобладать рецессивные признаки. В горных изоляторах обнаружены интереснейшие с практической точки зрения рецессивные признаки.

В Китае сосредоточено мировое разнообразие голозерных ячменей, голозерного проса, крупнозерного голого овса. Здесь же обособились рецессивные формы восковой кукурузы, спаржевой фасоли, спаржевой лобии. Своеобразные безлигульные формы ржи, мягкой и карликовой пшеницы найдены на Памире, в горных изоляторах Бадахшана в Афганистане и в районе Шугнана нашего горного Таджикистана; твердые безлигульные пшеницы - на острове Кипр; крупноплодностью и крупнозерностью отличаются растения стран Средиземного моря. Растения с признаками скороспелости, засухоустойчивости и многими другими расположены в определенной географической правильности.

Итак, в каждой области земного шара имеется определенный набор культурных растений и их форм с определенными морфологическими, экологическими и другими признаками.

В результате планомерного сбора мировых коллекций культурных растений и дифференцированного ботанико-географического их изучения Н. И. Вавилов открыл новый мир культурных растений со всем его разнообразием, создал новое направление в науке о культурных растениях; разработал учение об исходном материале для советской селекции и основы интродукции растений для нашей страны.

Интродукция - в буквальном переводе означает введение (в сельском хозяйстве - новых растений, сортов из других стран), но Н. И. Вавилов придает «введению новых культур» более сложное понятие.

При изучении этого же материала возникла и дифференциальная внутривидовая систематика культурных растений, в результате чего появилось учение Н. И. Вавилова «Линнеевский вид как система». Все это дало возможность предпринять издание большого коллективного труда «Культурная флора СССР». При жизни Николая Ивановича вышло семь томов этих трудов.

«Культурная флора» охватила видовое и сортовое разнообразие всех растений на всем земном шаре, имеющих практическое значение в растениеводстве нашей страны. Уже сама возможность составить и опубликовать такой труд на основе огромного, впервые вскрытого и изученного по определенному плану мирового сортового разнообразия показывает, на какую небывалую высоту поднял Н. И. Вавилов в нашей стране науку о культурных растениях.

О практическом значении для нашей страны сбора и изучения «мировых растительных ресурсов» говорит большое число фактов. Например, в двадцатых годах текущего столетия мировое картофелеводство сильно страдало от грибных и вирусных заболеваний растений единственного и малоизученного культурного вида картофеля. Однако из собранного советскими ботаниками в Южной Америке сортового богатства культурного и дикого картофеля отобраны формы и расы, отличающиеся исключительной холодостойкостью, устойчивостью к фитофторе и другим болезням. Уже при жизни Н. И. Вавилова советскими ботаниками было установлено 18 видов культурного и дикого картофеля.

Неоценимая заслуга Н. И. Вавилова заключается именно в том, что, придавая значение изучению картофеля на его родине - в Южной Америке, он организовал (в 1926-1932 годах) ряд экспедиций (С. М. Букасов, С. В. Юзепчук и сам Н. И. Вавилов), которые собрали и открыли много новых видов культурного и дикого картофеля. Это позволяло мобилизовать исключительный исходный материал для его селекции. Задача, о решении которой не мог мечтать ни один селекционер ни в Европе, ни в Америке, - выведение холодостойких, фитофтороустойчивых и крахмалистых сортов картофеля - стала разрешима не только в СССР, но и во всех странах мира.

Кроме того, открытие новых видов опровергло традиционное представление о видовом единстве культурного картофеля.

Не меньшее значение для отечественной селекции имеет мировая коллекция пшеницы ВИРа, большая часть которой собрана самим Н. И. Вавиловым. Большинство районированных за последнее время новых сортов озимой твердой пшеницы получено гибридизацией или индивидуальным отбором из образцов коллекции ВИРа абиссинской группы, отличающейся скороспелостью, или сирийско-палестинской группы (horanicum Vav.), характеризующейся скороспелостью, требовательностью к теплу, низкой прочной соломиной и формой зерна, близкой к округлой (идеальной).

С привлечением образцов этих групп пшеницы в Таджикском институте земледелия выведен сорт Хоранка 46, в Азербайджанском институте земледелия - три сорта: Хоранка, Аг-Бугда 13 и Шарк. Твердая пшеница группы villosum Jakub., привезенная Н. И. Вавиловым из Палестины, послужила основой для нового украинского сорта озимой пшеницы - Киевская.

Большой интерес также представляет группа пшениц (ewropaea Vav.), собранных в Северной Африке и Южной Европе и отличающихся продуктивностью колоса, крупностью зерна и прочностью соломины. Образцы алжирской, тунисской пшениц и другие из этой группы послужили хорошим исходным материалом для селекционеров Краснодарского края, Поволжья, среднечерноземных областей.

Не менее интересна подробно исследованная Н. И. Вавиловым своеобразная группа пшениц (caspicum Vav.), зимующих в Дагестане и Закавказье. Из них выведены Дербентская черноколосая и Таджикская черноколоска.

Собранные ученым в Аргентине очень ценные группы мягких пшениц представлены преимущественно гибридными формами (полученными главным образом путем

оодалейнои гибридизации). Растения пшеницы этйх групп слабо поражаются бурой ржавчиной, не полегают и не осыпаются. Они также послужили исходным материалом для создания многих новых сортов мягких пшениц для разных зон СССР (Азербайджанская 1, Азербайджанская 2, Осетинская 3, Юбилейная Осетии, Скороспелая 3, Безостая 4 - сильная).

Сильные пшеницы содержат повышенный процент белка и обладают хорошими хлебопекарными качествами.

Пшеницы Афганистана, Швеции, Германии, Англии, Польши, Канады, США также послужили исходным материалом для создания новых селекционных сортов в СССР.

На материалах, собранных экспедициями Н. И. Вавилова в советское время, основывалась вся селекция хлопчатника. Культура влажных субтропиков была построена на ассортименте, привезенном или экспедициями Н. И. Вавилова, или специалистами, посланными соответствующими советскими организациями по его плану.

ВИР в течение последних десяти лет жизни Н. И. Вавилова ежегодно направлял на селекционные и растениеводческие станции сотни тысяч образцов семян и посадочного материала разных культур. Этот материал послужил для выведения многих ценных сортов культурных растений, ныне введенных в производство.

Еще при жизни Николая Ивановича на базе мировой коллекции ВИРа выведено около 350 сортов зерновых, технических, кормовых, овощных, бобовых и плодовых культур, помимо того, что дали селекционеры самого ВИРа.

Три четверти разновидностей культурных растений, ставших к концу жизни Н. И. Вавилова известными всему миру, открыты советскими ботаниками.

Итак, задача мобилизации растительного капитала земного шара, возникшая перед Н. И. Вавиловым еще на заре Советской власти, в основном была разрешена за десять-двенадцать лет. Еще в 1923 году в Петрограде, по возвращении из первой поездки в США, где ученый изучал опыт вашингтонского Бюро растительной индустрии, он сказал, что путь для обновления полей Советской России тот же, что и у американцев, но пройти его надо иначе.

И этот путь был пройден. «Экспедиции Института растениеводства руководились определенным планом и строго проработанной теорией. Они доказали, что теория, если она верна, действительно дает поразительные результаты. Дорогостоящие экспедиции, посланные Вашингтоном, прошли мимо того, что нашли советские экспедиции, вооруженные сильной теорией», - писал Н. И. Вавилов уже в конце 1933 года, когда основные, намеченные им по плану экспедиции были завершены.

Эффект от находок советских экспедиций в Центральную и Южную Америку был настолько велик, что по следам их посылались специальные экспедиции из Вашингтона, Швеции и Германии. О масштабе работы в этом направлении, проводимой в то время в Германии, можно судить хотя бы по тому, что профессор Баур осенью 1932 года показывал Н. И. Вавилову 100 000 сеянцев различных форм картофеля.

Ботаники из вашингтонского Бюро растительной индустрии тогда поняли, что перед ними серьезный соперник, что в спешке овладения ресурсами земного шара они прежде всего устремились в известнейшие ботанические сады и прошли мимо «вавиловских горных очагов Азии и Африки» и даже не посетили Афганистана, а Эфиопия осталась почти не тронутой исследованиями доктора Харлана, который после экспедиции Н. И. Вавилова был послан туда вторично.

Они поняли и то, что практическое значение теорий советского ученого огромно. Дело даже не в том, чтобы «догадаться определить» очаги (центры) сосредоточения сортовых богатств культурных растений, но и в том, чтобы изучить сами культурные растения. Н. И. Вавилову потребовалось десять лет на изучение расового состава мягких пшениц, чтобы расчленить этот вид по 66 признакам. И только после этого он смог наметить на карте мира предполагаемый центр формообразования мягкой пшеницы.

Какой же должна быть работа систематика, анатома, географа, генетика, физиолога, чтобы определить центры формообразования хотя бы главнейших культур? Вашингтонским ботаникам казалось, что это просто фантазия. И они задавали себе вопрос, не слишком ли суетливо они проработали тридцать лет.

Больше всего ботаников из вашингтонского Бюро поражало то, что некоторые вавиловские центры происхождения культурных растений находятся у них в Новом Свете и расположены там, где процветали культуры майя, ацтеков, инков и чибчей, куда вашингтонские ботаники даже не заглядывали.

Когда Н. И. Вавилов приступал к работе по сбору и изучению мировых коллекций культурных растений, он говорил, что советским ботаникам не по пути с вашингтонскими.

Это он связывал с тем, что молодое Советское государство строит свою жизнь на социалистических началах. И быстро наступит время, когда наше сельскохозяйственное производство, основанное тогда на миллионах мельчайших крестьянских хозяйств, будет реорганизовано на новых социалистических началах. И от науки потребуются гигантские усилия для быстрого решения этой задачи. В частности, возглавляемые Н. И. Вавиловым институты должны будут снабдить страну новыми культурами, новыми сортами, ответить на вопросы, касающиеся специализации сельского хозяйства.

И надо отметить, что Н. И. Вавилов вместе с коллективом сотрудников были достаточно подготовлены к этому. Огромные сортовые богатства важнейших культур еще заранее были предоставлены советским селекционным станциям как исходный материал для селекции.

Н. И. Вавилов поставил многие новые проблемы: осеверение земледелия, освоение пустынь, горных и засушливых районов; проблему новых культур и многое другое. Для решения этих проблем требовались знания культурных растений, требовался интродукционный материал.

Благодаря овладению мировыми растительными капиталами и детальному изучению растениеводства нашей страны (сортоиспытание и географические посевы), коллектив Института растениеводства под руководством Н. И Вавилова смог справиться с заданием Народного комиссариата земледелия СССР по составлению труда «Растениеводство СССР» согласно решению XVI съезда ВКП(б).

Этот труд в шестьдесят печатных листов с многочисленными картами был выпущен в исключительно короткий срок (15 декабря 1932 года). В составлении его участвовало около 100 ученых-специалистов: растениеводов, селекционеров, ботаников, климатологов и почвоведов. В книге подведены итоги наших познаний того времени о культурной флоре советских полей и дан первый проект рационального размещения культур и сортов на огромной территории Советской страны, в соответствии с социалистической реконструкцией и специализацией сельского хозяйства.

Только наше Социалистическое государство впервые в мире в плановом порядке, на научных основах, составило проект рационального размещения культур и сортов и практически осуществило его. Научная основа этого проекта и содержалась в «Растениеводстве СССР».

В заключение необходимо ответить, что созданный при жизни Н. И. Вавилова фонд сортового разнообразия культурных растений в ВИРе сохраняется и поныне. Его продолжают изучать, пополнять. Ботаники нашей страны и многих зарубежных, особенно социалистических, стран, используя теорию Н. И. Вавилова, продолжают развивать начатое им дело изучения культурной и дикой полезной флоры земного шара.

24-08-2011, 23:48

VI. Переднеазиатский центр. Это обширная территория, включающая Малую Азию и Аравийский полуостров, Иран, а в нашей стране - все Закавказье и горную часть Туркменской ССР.
По разнообразию видов и экотипов пшеницы Переднеазиатский центр выделяется среди всех других. Здесь сосредоточено исключительное богатство видов культурной пшеницы. Особенно в этом отношении выделяется Армянская ССР. В Закавказье обнаружено 18 видов пшеницы из 23 имеющихся на земном шаре, в том числе 8 нигде более не встречающихся. Почти весь видовой потенциал рода Triticum L. сосредоточен в этом районе Переднеазиатского центра. (Шведский генетик Д. Мак-Кей предложил новую классификацию пшеницы. В результате генетического анализа он установил, что род пшеницы состоит всего из 5 видов вместо 23, как было принято считать до сих пор. Но и в этом случае четыре вида данного рода происходят из Закавказья.) Здесь и в настоящее время продолжаются формообразовательные процессы и в популяциях возникают новые формы, представляющие интерес для селекции. В местной закавказской популяции Зандури обнаружены три из пяти видов пшеницы по классификации Мак-Кея. Из 650 известных разновидностей пшеницы более 200 открыто в Армении, а также найдено много диких однозернянок и двузернянок. Широко формообразование шло в этом районе у пшеницы твердой и персидской. Здесь П. М. Жуковский обнаружил очень ценный вид - пшеницу Тимофеева (Triticum timopheevii Zhuk.), обладающий комплексной устойчивостью к болезням и вредителям. Устойчивость к ржавчине передана многим мексиканским сортам от этого вида. Исследованиями последних лет установлено, что он является важным источником ЦМС.
Малая Азия и Закавказье - основная родина ржи. Эта культура представлена здесь огромным числом форм, не встречающихся в Европе. Экспедиции ВИР обнаружили черноколосые, красноколосые, безлигульные, исключительно засухоустойчивые, а также самофертильные формы, несколько видов дикой ржи, не встречающихся ни в одном другом районе земного шара. Здесь найдены естественные полиплоидные формы пшеницы и разных видов дикой растительности. Отсюда происходят люцерна синяя, люпин, эспарцет, вика. В этом центре сосредоточено все разнообразие видов дыни. Все европейские виды плодовых культур и винограда происходят из Переднеазиатского центра формообразования.
VII. Средиземноморский центр. Здесь сосредоточены некоторые подвиды пшеницы твердой, полба, овес песчаный, вика, свекла. Данный район является вторичным центром происхождения пшеницы и зерновых бобовых. В этом центре особенно сильно сказались влияние более высокой земледельческой культуры и улучшение растений человеком. Средиземноморские формы ячменя, бобов, нута, гороха, чечевицы имеют значительно более крупное зерно, чем формы указанных культур из Средней Азии, где находится первичный центр их происхождения.
VIII. Африканский центр. Территориально очень крупный. В него в качестве автономного входит Абиссинский генцентр. Здесь сосредоточено много своеобразных ботанических форм пшеницы. Особенным богатством форм отличается пшеница твердая. В этом центре был найден овес абиссинский - эндемичный тетраплоидный вид (2л = 28). Эфиопия (в прошлом Абиссиния) - центр происхождения культурного ячменя, представленного необычно большим разнообразием форм. Здесь обнаружено больше разновидностей ячменя, чем во всех других странах мира, вместе взятых, из них 16 разновидностей раньше не были известны и больше нигде не встречаются, найдены формы ячменя с желтым, зеленым, черным и фиолетовым зерном. Формы ячменя, происходящие из Эфиопии, служат источником устойчивости к опасной вирусной болезни данной культуры - желтой карликовости. Среди форм ячменя этой страны шведские ученые Хагберг и Карлссон в 1968 г. выделили из мировой коллекции ячменя США линию CI 3947 с высоким содержанием белка (до 19 %) и повышенным содержанием в нем лизина (более 4 %), а также других незаменимых аминокислот. Эта линия, получившая название Хайпроли, стала основным источником при создании высоколизиновых сортов ячменя. Многие формы ячменя из Эфиопии характеризуются доминантными признаками, что указывает, по теории Н. И. Вавилова, на первичное происхождение их в указанном генцентре.
В данном районе находится автономный центр происхождения своеобразных форм льна, используемых исключительно на семена, из которых изготовляют муку. В отличие от европейских прядильных и масличных форм лен из Абиссинского генцентра - хлебное растение. Эфиопия - один из центров происхождения многих бобовых культур - гороха, нута, чечевицы, чины, люпина.
Все виды рода сорго ведут свое начало из Африки. Здесь находится первичный генцентр этой культуры. Отсюда происходят несколько видов африканского хлопчатника, африканский рис, арбуз, финиковая пальма. Это первичный генцентр клещевины и южноафриканской ржи и вторичный центр происхождения арахиса.
IX. Европейско-Сибирский центр. Здесь первичный и вторичный центр происхождения сахарной свеклы, первичный ген- центр клевера лугового, некоторых видов и подвидов люцерны, амурского винограда, дикой яблони, дикой груши. В северо-западной части России исторически сложился первичный генцентр льна-долгунца. В СССР на Кубани сформировался вторичный, уникальный по селекционному потенциалу генцентр подсолнечника. Грызовой подсолнечник русской народной селекцией был превращен в масличный, а затем в результате работ ВНИИМК - в высокомасличный, т. е. фактически в новую по производственной ценности культуру.
X. Среднеамериканский центр (Мексика, Гватемала, Коста-Рика, Гондурас, Панама). Это основной центр происхождения кукурузы и ближайших к ней диких видов - теосинте и трипсакум. Отсюда кукуруза распространилась по всему миру. В диком состоянии она существовала здесь более 70 тыс. лет назад. Американские виды фасоли и тыквы, дикие клубненосные виды картофеля (они прошли большой путь развития от диплоидных до гексаплоидных видов) сформировались в этом центре. Здесь родина какао. Происходящий отсюда американский хлопчатник-упланд стал основой мирового хлопководства.
XI. Южноамериканский (Андийский) центр. На формообразовательные процессы культурных растений в этом очаге оказала огромное влияние гигантская горная система Кордильер и Анд, где возникло много эндемичных видов. В данном районе земного шара был введен в культуру картофель. Отсюда произошел хлопчатник египетский (Ооззуршт ЬагЬайепзе Ь.): из южной Америки несколько столетий назад он попал в Египет и стал потом называться египетским, таким образом, это вторая родина и вторичный генцентр происхождения хлопчатника. Подсолнечник имеет два подрода - южноамериканский и североамериканский, каждый из которых представлен большим числом травянистых и кустарниковых видов. В Перу находится первичный генцентр 17 кустарниковых видов южноамериканской группы подсолнечника.
XII. Североамериканский центр. Это первичный генцентр происхождения около 50 травянистых видов подсолнечника, нескольких диких видов картофеля и табака, более 40 видов дикого люпина, одного дикого вида хлопчатника. В Северной Америке находится также первичный генцентр эндемичных видов винограда.

Це́нтры (очаги́) происхожде́ния культу́рных расте́ний - географические центры генетического разнообразия культурных растений. Могут быть первичными (район изначального произрастания диких форм и доместикации) и вторичными (в результате дальнейшего распространения культурных и полукультурных растений и последующей селекции).

1. Южноазиатский тропический центр (около 33 % от общего числа видов культурных растений).

2. Восточноазиатский центр (20 % культурных растений).

3. Юго-Западноазиатский центр (4 % культурных растений).

4. Средиземноморский центр (примерно 11 % видов культурных растений).

5. Эфиопский центр (около 4 % культурных растений).

6. Центральноамериканский центр (примерно 10 %)

7. Андийский (Южноамериканский) центр (около 8 %)

Некоторые растения введены в прошлом в культуру и вне этих основных центров, но число таких растений невелико. Если ранее считалось, что основные очаги древних земледельческих культур - широкие долины Тигра, Евфрата, Ганга, Нила и других крупных рек, то Вавилов показал, что почти все культурные растения появились в горных районах тропиков, субтропиков и умеренного пояса. Основные географические центры начального введения в культуру большинства возделываемых растений связаны не только с флористическим богатством, но и с древнейшими цивилизациями.

Китайский (Восточноазиатский) центр

Китайский центр охватывает горные области центрального и западного Китая с прилегающими к ним низменными районами. Основа этого очага - области умеренного пояса по реке Хуанхэ. Характеризуется сравнительно высоким температурным режимом, очень большой степенью увлажнения, умеренным вегетационным периодом.

• Рис - японская разновидность
• Цинкэ или Цинке (тибетский ячмень) - голозёрная разновидность
• Просо
• Чумиза
• Гаолян
• Пайза (Echinochloa frumentacea) - японское просо, дикое просо, ежовник хлебный, однолетнее растение семейства злаков .
• Адзуки или Фасоль угловатая (Vigna angularis)
• Овёс - голозёрная разновидность
• Редька - Дайкон и Лоба
• Пекинская капуста (Brassica pekinensis)
• Китайская капуста (Brassica chinensis)
• Салат спаржевый (Lactuca asparagus)
• Лук-батун
• Лук душистый
• Хлопчатник коротковолокнистый (древесная форма) - спорно
• Перилла
• Актинидия - первичный очаг
• Грецкий орех
• Лещина
• Мандарин
• Кинкан
• Хурма
• Лимонник
• китайская горькая тыква
• Унаби
• Чайное дерево
• Тунговое дерево
• Белая Шелковица (тутовое дерево)
• Камфорный лавр
• Бамбук - некоторые виды
• Женьшень
• Китайский артишок
• Сахарный тростник - местные разновидности
• Мушмула японская (Локва)
• Канатник
• Малина пурпурноплодная
• Восковница красная

Также центр является первичным очагом формообразования подсемейств Яблоневые и Сливовые и родов их составляющих (не путать с очагами происхождения культурных растений/одомашнивания/окультуривания), в их числе:

• Яблоня
• Груша
• Абрикос
• Вишня
• Слива
• Миндаль
• Персик
• Боярышник

Индо-малайский (Юго-восточноазиатский) центр

Индо-Малайский центр дополняет Индийский очаг происхождения культурных растений, включая весь Малайский архипелаг, Филиппины и Индокитай. Очень высокие влажность и температура, круглогодичная вегетация. Испытал некоторое влияние Китайского и Индостанского центров

• Рис - первичный очаг
• Хлебное дерево
• Банан
• Кокосовая пальма
• Сахарная пальма
• Саговая пальма
• Арека
• Сахарный тростник - совместно с Индостанским центром
• Помпе́льмус
• Дуриан
• Манильская пенька
• Пак чой
• Восковая тыква
• Чина - спорно
• Лимон - вторичный очаг
• Поме́ло
• Бергамот
• Померанец
• Бетель
• Кардамон
• Мангустан
• Гвоздичное дерево
• Чёрный перец
• Мускатный орех
• Лонган
• Трихозант
• Кажура

Индийский (Индостанский) центр

Индийский (Индостанский) центр охватывает полуостров Индостан, исключая северо-западные штаты Индии, а также Бирму и индийский штат Ассам. Характеризуется достаточно высоким увлажнением и высокими температурами, а также продолжительной вегетацией. Испытал некоторое влияние Индо-малайского центра (рис, сахарный тростник, цитрусовые)

• Баклажан
• Огурец
• Апельсин - возможно вторичный очаг
• Лимон - первичный очаг
• Цитрон
• Рис - Индийская разновидность
• Дагусса
• Фасоль золотистая
• Долихос
• Люффа
• Сахарный тростник - совместно с Индо-Малайским центром
• Кенаф
• Пшеница шарозерная
• Манго
• Кокосовая пальма - вторичный очаг
• Эндивий
• Эскариол
• Базилик
• Горчица сизая
• Мак опийный
• Гречиха
• Сахарная пальма - совместно с Индо-малайским центром
• Хлопчатник коротковолокнистый - спорно

Среднеазиатский центр

Среднеазиатский центр включает северо-западную часть Индии (Пенджаб), северную часть Пакистана, Афганистан, Таджикистан, Узбекистан и Западный Тянь-Шань. Очень низкое увлажнение (часто грунтовыми водами), достаточно высокие температуры с сильными суточными и сезонными колебаниями, умеренная продолжительность вегетации (сезон дождей). Данный центр испытал очень сильное влияние со стороны Китайского и Переднеазиатского. Так, почти для всех произошедших здесь плодовых культур он является вторичным.

• Пшеница - некоторые гексаплоидные виды (Triticum compactum, Triticum inflatum )
• Чечевица - мелкозёрная разновидность
• Люцерна - совместно с Переднеазиатским центром
• Абрикос - вторичный очаг
• Виноград - один из очагов
• Миндаль - вторичный очаг
• Фисташка - вторичный очаг
• Яблоня - вторичный очаг
• Груша - вторичный очаг
• Вишня - вторичный очаг
• Слива - вторичный очаг
• Грецкий орех - вторичный очаг
• Гранат - вторичный очаг
• Инжир - вторичный очаг
• Лук репчатый
• Лук-слизун
• Шнитт-лук
• Лук афлатунский
• Лук многоярусный
• Чеснок - основной (возможно первичный) очаг
• Фасоль золотистая - вторичный очаг
• Нут - вторичный очаг
• Конопля

Переднеазиатский центр

Переднеазиатский центр сосредоточен в Передней Азии, и включает территорию Плодородного полумесяца в том числе внутреннюю Малую Азию, всё Закавказье, Иран и горную Туркмению. Очень низкое увлажнение, высокие температуры (в отличие от Среднеазиатского и Средиземноморского центров редки отрицательные температуры), продолжительные засушливые периоды. Испытал влияние Средиземноморского и Среднеазиатского центра. Практически невозможно определить границы этих трёх центров, так как они сильно перекрываются.

• Пшеница - большинство видов. В том числе:
• Triticum aestivum - мягкая
• Triticum turgidum - тучная
• Triticum polonicum - польская
• И все три вида Полбы:
• Спельта - собственно Полба
• Эммер - двузернянка
• Однозернянка - древнейшее известное культурное растение
• Ячмень - двурядный
• Овёс - вторичный очаг
• Горох
• Лён - масличные формы
• Ляллеманция
• Люцерна - совместно со Среднеазиатским центром
• Слива - первичный очаг
• Фундук
• Кизил
• Яблоня - вторичный очаг
• Груша - один из основных очагов
• Вишня - вторичный очаг
• Алыча
• Инжир - первичный очаг
• Мушмула германская - совместно со Средиземноморским центром.
• Грецкий орех - вторичный очаг
• Каштан
• Виноград - один из очагов
• Черёмуха - основной очаг
• Фисташка
• Хурма - вторичный очаг
• Боярышник - вторичный очаг
• Абрикос - вторичный очаг
• Черешня - вторичный очаг
• Финиковая пальма
• Лук-порей
• Дыня - вторичный центр
• Пастернак - первичный центр
• Шпинат
• Салат - совместно со Средиземноморским центром.
• Кресс-салат
• Эстрагон - спорно
• Чабер - совместно со Средиземноморским центром.
• Майоран - совместно со Средиземноморским центром.
• Любисток
• Эгилопс
• Эспарцет
• Могар - спорно
• Барбарис

Средиземноморский центр

Средиземноморский центр - Балканы, Греция, Италия и большая часть средиземноморского побережья. Характеризуется не очень продолжительным вегетационным периодом (в особенности северные его части), достаточным увлажнением и умеренными температурами. Испытал влияние Переднеазиатского центра.

Селекция растений

Селекция -- наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов.

В основе селекции лежат такие методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика.

Породы, сорта, штаммы -- искусственно созданные человеком популяции организмов с наследственно закрепленными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками.

Пионером разработки научных основ селекционной работы был Н. И. Вавилов и его ученики. Н. И. Вавилов считал, что в основе селекции лежит правильный выбор для работы исходных особей, их генетическое разнообразие и влияние окружающей среды на проявление наследственных признаков при гибридизации этих особей.

Для успешной работы селекционеру необходимо сортовое разнообразие исходного материала, с этой целью Н.И.Вавиловым была собрана коллекция сортов культурных растений и их диких предков со всего земного шара. К 1940 году во Всесоюзном институте растениеводства насчитывалось 300 тыс. образцов.

В поисках исходного материала для получения новых гибридов растений Н. И. Вавилов организовал в 20--30-е гг. XX в. десятки экспедиций по всему миру. Во время этих экспедиций Н. И. Вавиловым и его учениками было собрано более 1500 видов культурных растений и огромное количество их сортов. Анализируя собранный материал, Н. И. Вавилов заметил, что в некоторых районах наблюдается очень большое разнообразие сортов определенных видов культурных растений, а в других районах такого разнообразия нет.

Центры происхождения культурных растений

Н. И. Вавилов предположил, что район наибольшего генетического разнообразия какого-либо вида культурного растения является центром его происхождения и одомашнивания. Всего Н. И. Вавилов установил 8 центров древнего земледелия, где люди впервые стали выращивать дикие виды растений.

1. Индийский (Южноазиатский) центр включает в себя полуостров Индостан, Южный Китай, Юго-Восточную Азию. Этот центр -- родина риса, цитрусовых, огурцов, баклажанов, сахарного тростника и многих других видов культурных растений.

2. Китайский (Восточноазиатский) центр включает в себя Центральный и Восточный Китай, Корею, Японию. В этом центре были окультурены человеком просо, соя, гречиха, редька, вишня, слива, яблоня.

3. Юго-западноазиатский центр охватывает страны Малой Азии, Средней Азии, Иран, Афганистан, Северо-Западную Индию. Это родина мягких сортов пшеницы, ржи, бобовых (гороха, бобов), льна, конопли, чеснока, винограда.

5. Средиземноморский центр включает в себя европейские, африканские и азиатские страны, расположенные по берегам Средиземного моря. Здесь родина капусты, маслин, петрушки, сахарной свеклы, клевера.

6. Абиссинский центр расположен в относительно небольшом районе современной Эфиопии и на южном побережье Аравийского полуострова. Этот центр -- родина твердых пшениц, сорго, бананов, кофе. По-видимому, из всех центров древнего земледелия Абиссинский центр является самым древним.

7. Центральноамериканский центр -- это Мексика, острова Карибского моря и часть стран Центральной Америки. Здесь родина кукурузы, тыквы, хлопчатника, табака, красного перца.

8. Южноамериканский центр охватывает западное побережье Южной Америки. Это родина картофеля, ананаса, хинного дерева, томатов, фасоли.

Все эти центры совпадают с местами существования великих цивилизаций древности -- Древнего Египта, Китая, Японии, Древней Греции, Рима, государств майя и ацтеков.

Центры происхождения культурных растений

9. Основные методы селекции растений

1. Массовый отбор для перекрестноопыляемых растений (рожь, кукуруза, подсолнечник). Результаты отбора неустойчивы в силу случайного перекрестного опыления.

2. Индивидуальный отбор для самоопыляемых растений (пшеницы, ячменя, гороха). Потомство от одной особи является гомозиготным и называется чистой линией.

3. Инбридинг (близкородственное скрещивание) используют при самоопылении перекрестноопыляемых растений (например, для получения линий кукурузы). Инбридинг приводит к "депрессии", поскольку рецессивные неблагоприятные гены переходят в гомозиготное состояние!

Аа х Аа, АА + 2Аа + аа

4. Гетерозис ("жизненная сила") - явление, при котором гибридные особи по своим характеристикам значительно превосходят родительские формы (прибавка урожая до 30%).

Этапы получения гетерозисных растений

1. Подбор растений, которые дают максимальных эффект гетерозиса;

2. Сохранение линий путем инбридинга;

3. Получения семян в результате скрещивания двух инбредных линий.

Объясняют эффект гетерозиса две основные гипотезы:

Гипотеза доминирования - гетерозис зависит от количества доминантных генов в гомозиготном или гетерозиготном состоянии: чем больше пар генов будут иметь доминантные гены, тем больше эффект гетерозиса.

Гипотеза сверхдоминирования - гетерозиготное состояние по одному или нескольким парам генов дает гибриду превосходство над родительскими формами (сверхдоминирование).

Перекрестное опыление самоопылителей используется с целью получения новых сортов.

Перекрестное опыление самоопылителей дает возможность сочетать свойства различных сортов.

6. Полиплоидия. Полиплоиды - растения, у которых произошло увеличение хромосомного набора, кратное гаплоидному. У растений полиплоиды обладают большей массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена.

Естественные полиплоиды - пшеница, картофель и др., выведены сорта полиплоидной гречихи, сахарной свеклы.

Классическим способом получения полиплоидов является обработка проростков колхицином. Колхицин разрушает веретено деления и количество хромосом в клетке удваивается.

7. Экспериментальный мутагенез основан на открытии воздействия различных излучений для получения мутаций и на использование химических мутагенов.

8. Отдаленная гибридизация - скрещивание растений, относящихся к разным видам. Но отдаленные гибриды обычно стерильны, так как у них нарушается мейоз.

В 1924 году советский ученый Г.Д.Карпеченко получил плодовитый межродовой гибрид. Он скрестил редьку (2n = 18 редечных хромосом) и капусту (2n = 18 капустных хромосом). У гибрида 2n = 18 хромосом: 9 редечных и 9 капустных, но он стерилен, не образует семян.

С помощью колхицина Г.Д.Карпеченко получил полиплоид, содержащий 36 хромосом, при мейозе редечные (9 + 9) хромосомы конъюгировали с редечными, капустные (9 + 9) с капустными. Плодовитость была восстановлена.

Таким способом в дальнейшем были получены пшенично-ржаные гибриды (тритикале), пшенично-пырейные гибриды и др.

9. Использование соматических мутаций.

С помощью вегетативного размножения можно сохранить полезную соматическую мутацию. Кроме того, только с помощью вегетативного размножения сохраняются свойства многих сортов плодово-ягодных культур.

10 . Технологическая схема получения картофельного концентрата

Упростили технологическую схему получения картофельного концентрата, снизили энергозатраты и трудоемкость его производства ученые из Республиканского унитарного предприятия "Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию" (патент Республики Беларусь на изобретение №15570, МПК (2006.01): A23L2/385; авторы изобретения: З.Ловкис, В.Литвяк, Т.Тананайко, Д.Хлиманков, А.Пушкарь, Л.Сергеенко; заявитель и патентообладатель: вышеупомянутое РУП). Изобретение призвано обеспечить получение картофельного концентрата, используемого в рецептурах безалкогольных, слабоалкогольных и алкогольных напитков с улучшенными органолептическими характеристиками.

Предложенный способ получения картофельного концентрата включает несколько стадий: подготовку картофельного сырья, в качестве которого используют свежий картофель и (или) доброкачественные сухие и пюреобразные картофельные отходы; его термическую и последующую двухстадийную обработку амилолитическими ферментами; отделение образовавшегося осадка фильтрацией; концентрирование фильтрата упариванием; его подкисление одной или несколькими органическими кислотами; последующее термостатирование.

После термостатирования в полученный концентрат вносят водные и (или) водно-спиртовые настои пряно-ароматических растений в определенном количестве до конечного содержания сухих веществ 70±2 %. Спектр этих растений широк: тмин, эхинацея пурпурная, иссоп лекарственный, кориандр, донник, душица, бессмертник, пижма бальзамическая, мята перечная, полынь эстрагоновая и другие.