|
în domeniul cercetărilor şi, nu încape
îndoială, că are un mare viitor.
12.3 Hibridarea celulelor somatice şi obţinerea hibrizilor
asexuaţi
Hibridizarea este un fenomen foarte răspândit în natură.
Toţi indivizii de aceeaşi specie se încrucişează
liber între ei şi dau o descendenţă fecundă. Deaceea
putem alege pentru încrucişare reprezentanţi ai diferitelor
linii, care se deosebesc după anumite caractere de valoare, pentru a-i
îmbina în descendenţa hibridă. Această
încrucişare între diferitele linii de plante ale
aceleiaşi specii poartă numele de hibridizare intraspecifică. Ea
se produce mereu în natură. Mult mai rar se
încrucişează plantele ce aparţin la diferite specii
şi cu atât mai puţin la diferite genuri, iar dacă aceasta
se întâmplă , aceşti hibrizi îndepărtaţi
sunt sterili.
Totodată, hibridizarea îndepărtată este unica metoda
eficace prin intermediul căreia se realizează cu succes
«ingineria selecţionară» a plantelor. Perspective deosebit de
largi se deschid în faţa hibridizării îndepărtate la
încrucişarea plantelor culturi cu cele sălbatice, când
selecţionatorul realizează transmiterea programată a unor
caractere valoroase din punct de vedere genetic ale speciilor sălbatice
şi cultivate unui nou hibrid.
Dacă la o hibridizare obişnuită în limitele unei specii nu
apare nimic nou în principiu, la hibridizarea îndepărtată
se formează plante cu totul noi, nemaivăzute, pe care le putem numi,
pe bună dreptate, specii noi. Formele obţinute pe această cale
reunesc proprietăţile a două specii şi genuri sau chiar a
mai multora şi prezintă un fond de acumulări a materialului
genetic, cu ajutorul căruia se poate «construi» în continuare, crea
noi specii, varietăţi şi soiuri.
Precum se ştie, în celulele sexuale ale plantelor şi animalelor
se află o garnitură unică (haploidă) de cromozomi. La
diferitele specii numărul de cromozomi este diferit, dar el este constant
la fiecare specie. De exemplu, celulele sexuale ale grâului moale
conţin 21 de cromozomi, ale grâului tare — 14, ale secării —7
ş. a. m. d. Fiecare cromozom este purtătorul unei anumite garnituri
de gene. Prin contopirea celulei paterne cu cea maternă care poartă
câte o garnitură de cromozomi se formează zigotul cu o
garnitură dublă. O garnitură dublă capătă
şi fiecare celulă a germenului şi a organismului matur.
Savanţii au învăţat să manipuleze după
dorinţa lor cromozomii, să mărească sau să reducă
garniturile de cromozomi ale celulelor. În procesul experimentării
ei pot să mărească de două sau de trei ori numărul de
garnituri cromozomice ale unei specii (acest fenomen a fost denumit
autopoliploidie); să reunească într-o celulă garniturile
cromozomice ale diferitelor specii (alopoliploidia); să obţină
organisme cu un număr ordinar de cromozomi (haploidia), precum şi
să substitue o anumită pereche de cromozomi cu alta, să insereze
cromozomi suplimentari sau fragmentele lor aparte, luate din alt soi şi
chiar din altă specie. Aceste metode de manipulare a materialului genetic
au fost numite inginerie cromozomică. Ele sunt utilizate tot mai
pe larg în practica selecţiei plantelor. Nu încape
îndoială că importanţa ingineriei cromozomice va
creşte tot mai mult pe măsura perfecţionării metodelor ei.
Se cunosc experienţele savantului G. D. Carpecenco, care a obţinut pe
aceste căi un hibrid fertil din diferite specii: varză şi
ridiche — rafanobrasica. Însă, din păcate, acest hibrid
intergenic n-a prezentat interes practic. Iată un alt exemplu: se
ştie că dintre toate culturile cerealiere secara este cea mai
rezistentă la frig şi cea mai nepretenţioasă faţă
de sol. Spicul ei este mai productiv, decât cel al grâului.
Selecţionatorii şi-au pus drept scop să încrucişeze
grâul cu secara şi să obţină o cultură
cerealieră absolut nouă. Se prevedea unirea într-o singură
plantă hibridă a celor mai bune caractere ale grâului şi
ale secării.
Acest hibrid intergenic (el a fost numit triticale — de la
îmbinarea cuvintelor latine triticum— grâu şi
secale — secară) se obţine prin încrucişarea
grâului cu secara, dublându-le în continuare garnitura de
cromozomi la hibrid, tratând celulele lui cu alcaloidul colhicina. Astfel
cromozomii de grâu şi secară devin dubli şi restabilesc
fertilitatea triticalei.
Triticale este primul gen de plantă obţinut în mod artificial,
având o mare valoare practică. În diferite ţări
s-au obţinut de acum multe variaţii ale acestor plante. Cele mai
frumoase rezultate în acest domeniu le-au obţinut V. Pisarev, A.
Şulândin şi N. Ţiţin împreună cu colegii
lor. Deosebit de valoros s-a dovedit a fi triticale cu 42 de cromozomi (dintre
care 28 de grâu şi 14 de secară).
În ce constă valoarea triticalei? Cele mai bune soiuri ale acestei
culturi de peste hotare dau tot atâtea grăunţe ca şi
grâul de toamnă moale, dar ele se deosebesc printr-un conţinut
sporit de proteină, prin înalte proprietăţi de
panificaţie a făinii. Afară de aceasta, triticale este mai
rezistentă la boli decât grâul. Grăunţele ei
conţin mai mult aminoacid indispensabil — lizină, cu toate că
această cultură încă nu ocupă terenuri mari,
mulţi savanţi consideră că anume triticalele sunt
pâinea viitorului. Se presupune că recolta celor mai bune din
formele ei va fi în mediu de 70—80 centale la hectar.
Academicianul N. V. Ţiţin a emis o altă idee
neobişnuită: de a încrucişa grâul cu duşmanul
lui înrăit — cu pirul. De ce oare savantul a ales din atâtea
plante tocmai buruiana a cărei numire în traducere din latină e
«pojarul câmpurilor». Acest gramineu sălbatic posedă multe
proprietăţi de valoare, pe care n-ar strica să le aibă
grâul. El suportă minunat gerul de 50—55 de grade, nu suferă de
boli, iar grăunţele-i conţin 28—30 procente de proteină, de
două ori mai mult decât cele mai bune soiuri de grâu.
Obţinerea hibrizilor de grâu-pir (HGP) nu numai că este un lucru
complicat, dar mai necesită şi un volum mare de muncă. Primul
mare obstacol este, precum în cazul cu triticale, sterilitatea
hibrizilor. Se cer multe braţe de muncă, de aceea vara la cultivarea
lor participă şi şcolarii. Ei separă staminele de
grâu, apoi izolează spicul, iar peste două-trei zile pun pe
stigmatul grâului polenul de pir. Toamna apar nişte seminţe
plăpânde, mici, care nu seamănă nici cu grâul, nici
cu pirul. Anul următor ele se seamănă şi cresc plante noi.
Sunt sterile, în anterele lor aproape nu se formează polen. Florile
hibridului trebuie deja poleniza-te cu polenul grâului. Pentru a
obţine un grăunte e nevoie să se polenizeze 400 de flori.
Hibrizii de generaţia a doua se autopolenizează, iar spicul
seamănă ba cu cel al pirului, ba cu cel al grâului sau e ceva
între grâu şi pir. Hibrizii de generaţia a treia au multe
spice de tipul grâului, dea-ceea în continuare se selectează
numai plantele necesare.
Pe baza hibrizilor de grâu-pir au fost create multe soiuri de
perspectivă de grâu de toamnă. Unul dintre acestea este
Odinţovscaia-75. El creşte bine pe solurile podzolice, este atacat de
două ori mai puţin de bolile criptogamice şi dă o
recoltă de aproape 70 centale la hectar. Odinţovscaia-75 a fost
obţinută prin încrucişarea hibridului PPG-186 cu
Bezostaia-4 şi Mironovscaia-808. Ea a moştenit de la
«părinţii» săi tot ce aveau aceştia mai bun.
Odinţovscaia se coace repede, are spice şi boabe mari. Are şi
proprietăţi de panificaţie minunate. Odinţovscaea are
proteină cu un procent mai mult decât celelalte soiuri de
grâu. Numai cu un procent. Pare puţin. De fapt, însă,
această cifră minusculă dă un surplus de 5—6 centale de
grăunţe la hectar.
Sub conducerea directă a lui N. V. Ţiţin au fost create şi
prezintă o deosebită importanţă pentru teorie şi
practică hibrizii obţinuţi din trei genuri de plante:
grâu, pir şi secară. Această îmbinare
intensifică caracterul multianual al soiurilor de grâu multianual
din contul secării multianuale.
Celulele somatice ale acestor hibrizi «tripli» conţin câte 35 de
cromozomi: 7 — de secară de la hibridul multianual de secară, 7 — de
pir de la pirul multianual şi 21 — de grâu de la grâul
multianual, Aceste plante sunt puternice, formează câte 30—37 de
spice pe o tulpină, tipul lor de dezvoltare este multianual, sunt foarte
rezistente la bolile bacteriale şi criptogame, dar sunt sterile — nu
formează boabe. După ce au fost tratate cu colhicină s-au
obţinut plante cu 70 de cromozomi şi cu flori fertile.
Se efectuează lucrări interesante de încrucişare
îndepărtată a grâului cu graminee sălbatice (cu
elimus), pentru a ridica brusc productivitatea formelor hibride. După
încrucişări complicate şi în multe etape ale
elimusului moale cu grâul tare şi grâul moale au fost
obţinuţi hibrizi cu 42 de cromozomi, care formează seminţe
după autopolenizare. Aceste forme de vară ale plantelor au un spic
puternic, care depăşeşte uneori 18 cm în lungime. El este
capabil să susţină 120 şi chiar mai multe boabe
mari, roşii, sticloase. Bobul are un procent foarte mare de proteină
— 21—24% în comparaţie cu 12—15% la soiurile obişnuite de
grâu, iar gluten brut în făină — aproape 50—55%. Din
această făină se coace pâine de calitate
înaltă, asemănătoare cu cea coaptă din
făină de grâu.
Putem afirma că datorită metodelor de hibridizare interspecifică
a fost creată încă o cultură nouă, care în
viitorul apropiat va ocupa un loc destoinic printre principalele culturi
cerealiere.
Precum se vede, posibilităţile ingineriei de selecţie, de
reconstruire a plantelor agricole pe baza hibridizării
îndepărtate sunt cu adevărat nelimitate.
O direcţie foarte interesantă şi de perspectivă a
cercetărilor în acest domeniu este transmiterea de la plantele
sălbatice a unor cromozomi aparte sau a fragmentelor lor plantelor
cultivate. Savantul american E. Sirs a transferat încă în anul
1956 cu ajutorul razelor rentghen un fragment de cromozom al gramineului
sălbatic eghilops în cromozomul grâului, asigurând
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, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65
|
