История происхождения отдельных сортов культурных растений

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 19.09.2024

Многие виды растений человек использует для получения пищевых продуктов и лекарств, для кормления животных, производства тканей, бумаги, строительных и химических материалов, для украшения жилья. Жизнь человека без растений невозможна. Множество растений, используемых человеком, живет в природе в диком состоянии. Вот почему их называютдикорастущими. Другие виды растений человек специально выращивает, выводит их сорта, т. е. культивирует. Такие растения называются культурными (от лат. культус - "обработанный", "возделанный").

Файлы: 1 файл

Происхождение культурных растений.docx

Происхождение культурных растений. Многие виды растений человек использует для получения пищевых продуктов и лекарств, для кормления животных, производства тканей, бумаги, строительных и химических материалов, для украшения жилья. Жизнь человека без растений невозможна. Множество растений, используемых человеком, живет в природе в диком состоянии. Вот почему их называютдикорастущими. Другие виды растений человек специально выращивает, выводит их сорта, т. е. культивирует. Такие растения называются культурными (от лат. культус - "обработанный", "возделанный").

Первобытные люди использовали в пищу плоды, семена, сочные стебли, листья, сладкие корни дикорастущих растений. С течением времени наши предки научились отбирать в природе и выращивать наиболее ценные пищевые растения, ухаживать за ними, поливать, пропалывать от сорняков, а затем и удобрять почву. Для посадки они отбирали самые крупные зерна, самые вкусные корни и плоды. Отбор, который производили люди, называют искусственным отбором. Так было положено начало растениеводству.

Из поколения в поколение изменялись качества возделываемых растений, они стали резко отличаться от дикорастущих. Этому способствовал искусственный отбор, который осуществлял человек.

Культурные растения характеризуются большим количеством семян (у зерновых), крупным размером плодов, сочностью и сравнительно с дикорастущими более нежным вкусом съедобных частей. Вначале люди только отбирали самые хорошие растения и улучшали их созданием плодородных условий. Затем начали специально совершенствовать качества выращиваемых растений, используя прививки, искусственное опыление, а среди культивируемых растений отбирать лучшие. Так создавались новые формы растений, не существовавшие в природе раньше, – сорта. Позже стали целенаправленно создавать новые сорта для заданной цели. Этот процесс выведения новых сортов называется селекцией (от лат. селекцио - "отбор").

Селекционеры создали огромное количество различных сортов почти у всех культурных растений. При этом высокопроизводительные сорта оказываются более требовательны к условиям жизни, чем их дикорастущие предки. Им необходим специальный режим возделывания: строго определенная вспашка почвы и глубина заделки семян, полноценный набор удобрений и своевременный полив, частая прополка, уничтожение вредителей и предупреждение болезней. Только тогда культурные растения дают богатый урожай.

Процесс окультуривания растений продолжается и в наше время. Совсем недавно облепиха была диким растением. Сейчас она часто встречается в садах большинства районов России, создано много новых сортов. Недавно в культуру введен козлятник восточный как ценная кормовая трава, лекарственное растение женьшень выращивают на плантациях в Корее и у нас на Дальнем Востоке.

Центры происхождения культурных растений. Многие культурные растения возделывают во всех странах, на разных континентах. Однако каждое из этих растений имеет свою историческую родину — центр происхождения. Именно там находились их дикорастущие предки. Некоторые предшественники культурных растений давно вымерли, но немало их встречается и поныне в дикой природе.

Известны семь важнейших центров (очагов) происхождения растений.
1. Южноазиатский тропический (чай, рис, огурец, баклажан, лимон, апельсин, сахарный тростник, манго, банан)
2. Восточноазиатский (просо, соя, хурма, конопля, китайские яблоки)
3. Юго-западноазиатский (рожь, ячмень, овес, мягкая пшеница, дыня, горох, черешня)
4. Эфиопский, или Абиссинский (кофе, арбуз, сорго, клещевина, твердая пшеница)
5. Средиземноморский (редька, свекла, морковь, лук, виноград, капуста, лен, оливки)
6. Центральноамериканский (тыква, фасоль, перец, табак, подсолнечник)
7. Южноамериканский, или Андийский (какао, кукуруза, помидор, ананас, арахис, картофель, хлопчатник, хинное дерево).

Центры происхождения растений были открыты выдающимся русским ученым Николаем Ивановичем Вавиловым. Он побывал в многочисленных экспедициях по нашей стране и за рубежом — в Иране, Афганистане, Средиземноморье, Эфиопии, Центральной Азии, Японии, Северной, Центральной и Южной Америке. Во время экспедиций он изучил около 1600 видов культурных растений. Из поездок были привезены тысячи образцов семян.

Большинство центров совпадает с древними очагами земледелия, чаще всего это не равнинные, а горные районы.

При переселении людей происходило распространение культурных растений на новые земли. Иногда новые растения привозили из военных походов. Много культурных растений в Европу пришло после открытия Америки. И в наши дни продолжается расселение культурных растений в новые места обитания, среди них лекарственные, декоративные, эфирно-масличные, технические и многие другие.

Сорные растения. Одновременно с выращиванием культурных растений на обрабатываемых территориях формируется группа сорных растений.

Сорняки — особая группа растений. Их количество также огромно. Многие из них похожи на культурные растения своим внешним видом, ритмом жизни, но не дают полезной для человека продукции. С расселением культурных растений из одних районов в другие идет и расселение сопровождающих их сорных растений. Некоторые сорняки люди стали использовать как лекарственные растения (сушеница топяная, ромашка пахучая, мята, белена, василек синий). Рожь, овес и рыжик, бывшие сорняки, позже стали ценными культурными растениями (рис. 115).

Рис. 115. Сорные растения: 1 — сушеница; 2 — белена; 3 — мята; 4 — василек синий

Расселение сорняков происходит и в настоящее время. Около 30-40 лет назад на территории европейской части России впервые появилось американское сорное растение галинсога из семейства сложноцветных. Сейчас это повсеместный сорняк огородов и садов. Чуть раньше из Канады к нам попало полевое сорное растение мелколепестник канадский, теперь очень широко распространенное. Таких примеров можно привести много.

Культурные растения — существенная часть царства растений. Они произошли от дикорастущих видов. Сортовое богатство культурных растений обусловлено потребностями людей и тем биологическим разнообразием в природе, из которого человек отбирал для себя полезные виды растений, чтобы возделывать их. Многообразие культурных растений значительно увеличилось благодаря селекции. Человек способствовал расселению культурных растений в разные регионы планеты (часто очень далекие от их центров происхождения). Расселение культурных растений сопровождается расселением сорных растений (сорняков).

Любая история о культурном растении начинается с рассказа о его диком предке. Например, это широко известная легенда о том, как африканский пастух заметил, что козочки, поедавшие ягоды с одного крупного кустарника, становятся более бодрыми. Сегодня оно известно как кофейное дерево. Любопытно, что хотя родиной диких кофейных деревьев является Африка, выращивают окультуренные сорта преимущественно в Латинской Америке.

Сорт. Он представляет собой группу растений, полученную в результате селекции и обладающую общими характеристиками. Причем это должны быть растения только одного биологического вида.
Грекс — это гибрид между двумя и более видами. Употребляется только для орхидных.
Группы — это совокупность сортов, полученных в результате селекции или генной инженерии.

Независимо от особенностей своего происхождения, все растения со временем изменили свойства по сравнению со своими предшественниками. Их плоды стали крупнее и получили лучшие вкусовые свойства, клубни теперь содержат больше крахмала, в зернах злаков появилось больше витаминов и т. д. Но в то же время культурные растения и сами требуют больше питательных веществ и влаги. Им нужно, чтобы человек постоянно о них заботился.

Чтобы растения давали хороший урожай, нужно изучить особенности каждого из них, определить наилучшие условия для их произрастания и т. д. Именно поэтому будущие агрономы изучают различные аграрные науки, предлагающие эффективные схемы севооборота, средства защиты растений от болезней и вредителей, регламентирующие селекционные работы.

Культурные растения

Культурные растения (агрокультуры)

— растения, выращиваемые человеком для получения пищевых продуктов, кормов в сельском хозяйстве, лекарств, промышленного и иного сырья и других целей.

Согласно восьмому изданию Международного кодекса номенклатуры культурных растений в настоящее время признаются три категории культурных растений: сорт, грекс (только для Орхидных) и группа [1] .

Культурные растения получены из диких путём гибридизации, селекции или генной инженерии. В процессе поиска диких растений для превращения их в культурные и использования возникло учение о центрах происхождения культурных растений. В 1926—1939 годах Н. И. Вавилов обобщил накопленные знания и выделил семь основных центров происхождения культурных растений. В отличие от декоративных видов, культурные растения не имеют естественных ареалов.

История культурных растений

Примерно за 7−8 тысяч лет до н. э. начался процесс одомашнивания диких растений. Интересно, что произошло это и в Старом, и в Новом свете практически одновременно. Конечно, в каждой географической области для этого выбирали какие-нибудь виды окружающей флоры, характерные именно для этого региона.

Интересно, что при этом в Австралии растениеводство так и не развилось, поскольку особого многообразия растительных ресурсов тут не было, и большинство растений континента непригодно для выращивания в пищевых целях. Зато в Австралии произрастает орехоплодное растение макадамия, которое только недавно нашло применение в косметической промышленности.

В ней тема развития цивилизации представлена с несколько необычной стороны и говорится о том, что при наличии растениеводства люди могут собирать с той же площади гораздо больше продуктов, чем охотники и собиратели. Увеличивается плотность населения, накапливается определенный запас продовольствия, и часть людей от добычи пропитания переходит к развитию технологии и управленческих структур — так формируется цивилизация.

Практически на всей территории Северной Америки после ледникового периода не было культурных злаковых растений, и в итоге коренное население проиграло эти территории европейским фермерам-переселенцам, которые привезли с собой ячмень, пшеницу, рожь, различные овощные культуры.

Примеры сортов любых культурных растений. Немного теории

Сорт. Он представляет собой группу растений, полученную в результате селекции и обладающую общими характеристиками. Причем это должны быть растения только одного биологического вида.
Грекс — это гибрид между двумя и более видами. Употребляется только для орхидных.
Группы — это совокупность сортов, полученных в результате селекции или генной инженерии.

Чтобы растения давали хороший урожай, нужно изучить особенности каждого из них, определить наилучшие условия для их произрастания и т. д. Именно поэтому будущие агрономы изучают различные аграрные науки, предлагающие эффективные схемы севооборота, средства защиты растений от болезней и вредителей, регламентирующие селекционные работы.

Зависимость от регионов

Их можно представить в виде следующей таблицы:

Центр	Растения
Южноазиатский тропический центр	33% Рис, кунжут, арахис, сахарный тростник, имбирь
Восточноазиатский центр	9% Некоторые виды риса, персик, фасоль адзуки, бамбук
Юго-Западноазиатский центр	14%. Это горох, рожь, лук-порей, дыни.
Средиземноморский центр	11%. Многие виды пшеницы, овса, бобовых культур, а также виноград и оливковое дерево
Эфиопский центр	4%. Некоторые виды хлопчатника, тыквы, гладиолуса, алоэ и т. д.
Центральноамериканский центр	10%. В основном это, конечно, Мексика. Эта страна является родиной кукурузы, острого перца, агавы и т. д.
Андийский (Южноамериканский) центр	9%. Анды — родина крупы киноа, хинного дерева и др.

Иногда отдельно выделяют Европейско-Сибирский центр. В таких климатических условиях не каждая культура будет хорошо расти. Но здесь смогли одомашнить сахарную свеклу, черешню, клевер и т. д.

Интересный факт — наибольшее число возделываемых растений дала Азия, причем и Дальний, и Ближний Восток вместе. И она же является самой густонаселенной, что подтверждает теорию Даймонда.

Принятая классификация

Существуют разные классификации культурных растений. Чаще всего их классифицируют по тем веществам, которые они содержат (крахмал, сахар, масло), или по их назначению и действию (например, стимулирующие, к числу которых относятся чайные кусты). Можно выделить следующие виды культурных растений:

Декоративные. По сути, они не всегда выполняют какую-то практическую функцию, они просто улучшают качество жизни за счет украшения окружающего пространства. К этой группе относятся многие цветковые растения — этим термином называют не только травы, но и кустарники и деревья (в России, например, одним из самых популярных цветковых кустарников является сирень). Иногда они только украшают участок — например, как тюльпаны или ирисы. Иногда — активно используются в народной медицине и кулинарии, как розы, шиповник и т. д.
Лекарственные растения. Это, например, ромашка аптечная, календула, шалфей, алоэ, валериана, хинное дерево. По мере изучения свойств культур этот список постоянно увеличивается.
Зерновые и хлебные злаки. Это очень многочисленная группа. Например, к хлебным злакам относятся пшеница, ячмень, рис, кукуруза, а вот все виды овса входят в группу крупяных культур, наравне с гречихой, просом, киноа и т. д. Хотя крупу производят и из пшеницы или ячменя. Также выделяют группу зерновых бобовых культур, к числу которых относятся фасоль, горох, соя, чечевица и ряд других.
Крахмалоносные. Самые известные представители этой группы — бататы и картофель. Но к ней же относятся и бананы (а не к плодам, как можно было подумать), и хлебное дерево.
Сахароносные. Это довольно большая группа растения. Но для получения чистого кристаллического сахара используются в основном сахарная свёкла, тростник, некоторые виды сахарных пальм.
Масличные — это подсолнух, оливковые деревья, рапс, кунжут, арахис.
Волокнистые. Из них делают ткани. Это, например, хлопчатник, лен и джут.
Овощные. Эта группа делится на несколько более мелких. Это могут быть пасленовые (томаты, баклажаны, сладкий перец), листовые и бутонные овощи (разные виды капусты, салата, каперсов), корнеплоды (морковь, свекла, сельдерей), а также тыквенные (это и огурцы, и тыквы, и дыни, и арбузы, хотя последние две культуры иногда относят к бахчевым, выделяя в отдельную группу).
Плодовые и ягодные растения. В разных климатических зонах к ним относятся разные растения. В умеренных широтах это яблоня, вишня, слива, груша, в более южных к ним добавляются абрикос, гранат, айва, инжир. И этот список можно еще долго продолжать. В субтропическом климате выращивают лимоны, мандарины и актинидию китайскую (ее плоды называют киви). В тропиках к этой группе относятся анансы, манго, маракуйя. И это далеко не полные список. Кроме того, к ягодным культурам относят малину, землянику садовую (она также называется клубникой), смородину, крыжовник и т. д.
Пряноароматические культуры — различные виды перца, мускатный орех, горчица, имбирь. Самая крупная категория в этой группе — пряные травы. К их числу относятся базилик, орегано, майоран, укроп, петрушка, тимьян и т. д.
Стимулирующие — это чайные кусты, кофейное дерево, орехи кола, агава и т. д.

Таким образом, культуры играют важнейшую роль в питании человека — сегодня уже во всех регионах Земли.

Культурные растения

зерновые и хлебные злаки (пшеница, рис, кукуруза)
зерновые и крупяные культуры (ячмень, овес, рожь, просо, сорго)
зерновые и бобовые культуры (фасоль, соя, горох, чечевица, бобы, люпин, нут)
крахмалоносные растения (картофель, батат, маниок)
сахароносные растения (сахарный тростник, сахарная свекла)
масличные растения (маслина, подсолнечник, хлопок, лен, горчица, рапс)
волокнистые растения (хлопок, лен, конопля)
овощные растения (капуста, лук, чеснок, морковь, свекла, перец, огурец, томат)
бахчевые культуры (арбуз, дыня, тыква)
плодовые растения (яблоня, виноград, груша, вишня, слива, смородина, малина)
плодовые растения субтропиков (апельсин, мандарин, лимон, хурма, инжир)
плодовые растения тропиков (банан, ананас, манго, кокосовая пальма, киви)
стимулирующие растения (чайный куст, кофе, какао, кола, табак)
наркотические растения (мак, конопля, кока)

Помимо этого отдельные группы культурных растений составляют декоративные, домашние и пряные растения. Как таковой пользы от двух первых нет, но они выполняют эстетическую функцию. Пряные растения, обычно, улучшают аппетит.

Исследованием происхождения культурных растений наука занимается примерно два века. В конце XIX века швейцарский ботаник Альфонс Декандоль, сын одного из крупнейших ботаников Огюстена Декандоля, сформулировал идею центров происхождения культурных растений. Он предположил, что культурные растения начали выводиться человеком, жившим в предгорьях, а уж потом по мере освоения паводковых равнинных земель распространились по Земле. В пользу такого предположения говорит то, что условия для создания небольших участков для посева и полива из речушек и ручьев более легкие, чем условия на паводковых равнинных землях. Таким образом, получается, что известные нам древнейшие центры земледельческой культуры в междуречье Тигра и Евфрата и дельте Нила унаследовали и развили более ранние достижения человека и в этом смысле не могут считаться пионерскими.

Через полвека Николай Вавилов осуществил более 50 экспедиций по всему земному шару и доказал существование первичных и вторичных центров происхождения культурных растений. Была собрана их уникальная коллекция, спасенная героическими усилиями сотрудников института растениеводства во время блокады Ленинграда.

На всей Земле насчитывается 12 региональных центров происхождения культурных растений, однако все время появляются новые данные, и картину нельзя считать окончательной. Примерно равную обоснованность имеют три концепции происхождения культурных растений. По одной все культурные растения произошли из одного центра. По другой существовало несколько независимых очагов происхождения земледельческих культур. По третьей, диффузной, никаких центров не было вовсе. Некоторые специалисты полагают, что история народов и ландшафтов до того разнообразна, что все три концепции могут быть отчасти верными.

Возраст земледелия оказывается достаточно солидным. Первый интерес людей к пшенице и ячменю появился не менее 20 000 лет назад — таким сроком датируются остатки диких пшеницы и ячменя, найденные археологами на стоянках человека на территории современного Израиля. Самым древним находкам культурных пшеницы и ячменя из Иордании 11 000 лет. По оценкам ученых, процесс одомашнивания этих зерновых культур продолжался не менее тысячи лет. Он был вполне осознанным. Несмотря на различие природных условий и сельскохозяйственных традиций, разными народами созданы посевные растения с совершенно определенными, важными для хозяйствования признаками: неломким колосом, голозерностью, высокой продуктивностью и коротким периодом цветения и созревания. Генетические исследования показывают, что такая скорость выведения полезных сортов оказалась возможной, потому что для существенного изменения свойств растения нередко достаточно одной мутации.

Породы и сорта культурных растений часто рассматриваются как национальное и даже всемирное достояние. В 2006 году под эгидой ООН для сохранения посадочного материала всех сельскохозяйственных растений, существующих в мире, создан Всемирный банк-семенохранилище. На средства Норвегии на острове Шпицберген под землей, в зоне вечной мерзлоты, построено надежное хранилище, в котором каждая страна получила свой отсек.

Дополнительные сведения

Выделяют и другие группы растений, причем бывают очень подробные классификации. В основном они все равно разделяются по назначению. Например, отдельно выделяют:

каучуконосы;
дубильные культуры;
природные красители.

Некоторые из них выращивают специально для парфюмерной промышленности, поскольку в них ценятся эфирные масла (герань, лаванда, иланг-иланг). В настоящее время важное значение приобрели водоросли. Их культивируют и ради пищевых целей, и для использования в фармацевтической промышленности.

Всего в мире используется более 3000 видов культур. Даже названия их запомнить сложно. Но все они играют очень важную роль, и в ближайшем будущем селекционные работы будут направлены на улучшение адаптивных способностей этих растений и повышение их урожайности.

Селекция в буквальном смысле этого слова означает отбор. Но в современном понимании селекция — это широкая комплексная наука, направленная в основном на повышение производительности сельскохозяйственного производства и базирующаяся не только на учении об отборе, но и на ряде других закономерностей биологии.

Выдающийся советский генетик и селекционер акад. Н.И. Вавилов, определяя содержание и задачи современной селекции, указывал, что для успешной работы по созданию сортов и пород следует изучать и учитывать: 1) исходное сортовое и видовое разнообразие растений и животных, являющихся объектом селекционной работы; 2) наследственную изменчивость (мутации); 3) роль среды в развитии и проявлении изучаемых признаков; 4) закономерности наследования при гибридизации; 5) формы искусственного отбора, ведущие к закреплению желательных признаков.

Что такое сорт или порода? Мы часто пользуемся этими понятиями, но не всегда ясно представляем себе их точный смысл и содержание.

Породой животных или сортом растений называют такую совокупность особей (популяцию), искусственно созданную человеком, которая характеризуется определенными наследственными особенностями, наследственно закрепленной продуктивностью, структурными (морфологическими) признаками.

Для каждой породы или сорта характерна определенная реакция на окружающую среду. Фенотип данной породы или сорта наиболее полно проявляется лишь при известных условиях содержания, кормления, агротехники. Для каждого сорта и породы необходим известный комплекс климатических условий, при которых выявляются их положительные качества. Поэтому породы и сорта, выведенные в одной стране, далеко не всегда пригодны для другой страны.

Из сказанного ясно, что не всякую возникшую в результате мутации при гибридизации полезную форму можно назвать сортом или породой. Для этого она должна обладать перечисленными выше свойствами. Выведение новых сортов и пород — важное государственное дело.

Во всех странах, в том числе и в Советском Союзе, существует обширная система научных и научно-практических учреждений: институтов, селекционных станций, племенных хозяйств, которые планомерно занимаются в общегосударственном масштабе этой сложной работой. Для проверки вновь создаваемых сортов культурных растений существует большая сеть сортоиспытательных участков (Госсортосеть), на которых всесторонне изучаются свойства вновь создаваемых сортов. В животноводстве аналогичную работу проводят специальные племенные хозяйства.

За годы существования Советской власти выведены сотни сортов хлебных злаков, бобовых, масличных, прядильных, овощных и других культурных растений. Только по одной пшенице Государственной комиссией по сортоиспытанию апробировано и районировано (указаны районы культивирования) свыше 300 сортов. Среди них можно указать, например, на замечательный сорт Безостая-1, выведенный акад. П.П. Лукьяненко.

Больших успехов достигли советские ученые в селекции подсолнечника — ценной пищевой культуры, снабжающей страну растительным маслом. Лучшие сорта подсолнечника лет 15— 20 назад по масличности не превышали 32—33%. В настоящее время благодаря работам акад. В.С. Пустовойта и возглавляемого им коллектива средняя масличность семян повышена до 49—50%. В масштабах Советского Союза это дает тысячи тонн рафинированного масла.

Многочисленные примеры повышения хозяйственной продуктивности можно привести из области животноводства. В СССР имеется ряд высокопродуктивных пород рогатого скота: холмогорская, ярославская, серая украинская и др. В советское время трудами акад. М. Ф. Иванова создана высокопродуктивная порода украинских белых свиней, порода тонкорунных овец и многие другие.

2. Центры многообразия и происхождения культурных растений

Чем разнообразнее исходный материал, используемый для селекции, тем большие возможности дает он для отбора и гибридизации. Н.И. Вавилов указывал, что одним из условий, способствующих созданию нового сорта, служит исходное сортовое и видовое разнообразие. Чем больше это разнообразие, тем эффективнее будут результаты селекции. Но где -в природе искать это многообразие? Н.И. Вавилов с большим коллективом сотрудников в результате многочисленных экспедиций, протекавших на территории почти всего земного шара, изучил многообразие и географическое распространение культурных растений. Исследования были предприняты в 20-х и 30-х годах этого столетия Всесоюзным институтом растениеводства (ВИР), директором которого многие годы был Н. И. Вавилов. В этой огромного масштаба поисковой работе участвовали и некоторые другие крупные научные коллективы. Экспедициями были охвачены вся огромная территория Советского Союза и много зарубежных стран: Иран, Афганистан, страны Средиземноморья, Абиссиния, Центральная Азия, Япония, Северная, Центральная и Южная Америка и некоторые другие. Во время этих экспедиций было изучено около 1600 видов культурных растений. Экспедиции везли в Советский Союз тысячи образцов семян культурных растений. Они высевались в питомниках ВИРа, расположенных в разных географических зонах Советского Союза. Эти ценнейшие и уникальные коллекции служат материалом для селекционной работы.

В результате изучения всего этого колоссального материала Н. И. Вавилов установил ряд важных закономерностей, показав, что не во всех географических зонах культурные растения обладают одинаковым разнообразием. Для разных культур существуют свои центры многообразия, где сосредоточено наибольшее число сортов, разновидностей, разнообразных наследственных уклонений. Эти центры многообразия являются вместе с тем районами происхождения сортов данной культуры. Большинство центров совпадает с древними очагами земледелия. Это в основном не равнинные, а горные районы.

Таких центров многообразия Н.И. Вавилов насчитывал сначала 8. В более поздних работах он различает 7 основных центров. Они изображены на прилагаемой карте.

Перечислим эти центры и основные, происходящие из них культуры:

1) Южноазиатский тропический центр. Тропическая Индия, Индокитай, Южный Китай, острова Юго-Восточной Азии. Исключительно богат культурными растениями (около 1 /₃ известных видов культурных растений). Родина риса, сахарного тростника, множества плодовых и овощных культур.

2) Восточноазиатский центр. Центральный и Восточный Китай, Япония, остров Тайвань, Корея. Родина сои, нескольких видов проса, множества плодовых и овощных культур. Этот центр тоже богат видами культурных растений — около 20% мирового многообразия.

3) Юго-западноазиатский центр. Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Северо-Западная Индия. Родина нескольких форм пшеницы, ржи, многих зерновых, бобовых, винограда, плодовых. В нем возникло 14% мировой культурной флоры.

4) Средиземноморский центр. Страны, расположенные по берегам Средиземного моря. Этот центр, где располагались величайшие древние цивилизации, дал около 11% видов культурных растений. В их числе маслины, многие кормовые растения (клевер, одноцветковая чечевица), многие овощные (капуста) и, кормовые культуры.

5) Абиссинский центр. Небольшой район Африканского материка с очень своеобразной флорой культурных растений. Очевидно, очень древний очаг самобытной земледельческой культуры. Родина зернового сорго, одного вида бананов, масличного растения нута, ряда особых форм пшеницы и ячменя.

6) Центральноамериканский центр. Южная Мексика. Родина кукурузы, длинноволокнистого хлопчатника, какао, ряда тыквенных, фасоли — всего около 90 видов культурных растений.

7) Андийский (Южноамериканский) центр. Включает часть районов Андийского горного хребта вдоль западного побережья Южной Америки. Родина многих клубненосных растений, и в том числе картофеля, некоторых лекарственных растений (кокаиновый куст, хинное дерево и др.).

Подавляющее большинство культурных растений связано с одним или несколькими из перечисленных выше географических центров. Но существуют немногие виды, имеющие иное, независимое от этих центров происхождение. Так, например, финиковая пальма была введена в культуру в оазисах Аравии и, может быть, Сахары.

3. Селекция растений

Основными методами селекции растений служат гибридизация и отбор. Обычно эти методы сочетаются.

Методы отбора могут быть различными, что в значительной мере зависит от формы размножения данного вида растений. Различают две основные формы отбора: массовый и индивидуальный.

Первый из них сводится к отбору из исходного материала целой группы особей, обладающей желательными для селекционера признаками. Этот метод отбора может быть однократным или повторным (повторяющимся в целом ряде последующих поколений).

Массовый отбор наиболее часто осуществляется в отношении перекрестноопыляющихся растений, к которым относится рожь. Многие распространенные сорта ржи (например, сорт Вятка) выведены этим методом. Массовый отбор не может привести к выделению генотипически однородного материала. Полученные этим путем сорта обычно требуют повторного применения отбора для поддержания своих свойств. Эта работа осуществляется в семеноводческих хозяйствах.

Индивидуальный отбор, который тоже может быть однократным или повторным, сводится к выделению отдельных особей и получению от них потомства. Этот метод наиболее применим к самоопыляющимся растениям (пшеница, ячмень, овес). Потомство одной самоопыляющейся особи называется чистой линией. Таким образом, индивидуальный отбор приводит к выделению отдельных чистых линий. Самоопыление ведет к появлению гомозиготных форм (вспомните моногибридное скрещивание, в результате которого все время уменьшается число гетерозигот и возрастает число гомозигот). Таким образом, индивидуальный отбор обычно приводит к получению сорта! представляющего собой одну или несколько чистых линий, которые, будучи гомозиготными, сохраняют постоянство генотипа. Разумеется, и в пределах чистых линий происходят мутации, так что это постоянство не является абсолютным.

У растений, размножающихся вегетативным путем (картофель, многие плодовые деревья, разводимые отводками), можно в качестве сорта сохранить и размножить любую гетерозиготную комбинацию, обладающую хозяйственно полезными признаками. Понятно, что при половом размножении свойства таких гетерозиготных сортов не сохранятся и произойдет их сложное расщепление.

4. Самоопыление перекрестноопылителей (инбридинг). Явления гетерозиса

Самоопыление ведет к повышению гомозиготности, к закреплению этим путем наследственных свойств. Можно ли при селекции перекрестноопыляющихся растений прибегать к самоопылению для получения у них чистых линий? Близкородственное скрещивание (самоопыление у растений, скрещивание между родственными животными) называется инбридингом (или инцухтом). Еще Дарвину было хорошо известно, что инбридинг и у растений, и у животных приводит обычно к неблагоприятному результату: снижению жизнеспособности, уменьшению продуктивности, или, говоря в общей форме, к вырождению.

Чем объясняется неблагоприятное влияние инбридинга? Одной из основных причин служит переход большинства генов в гомозиготное состояние. У организмов непрерывно осуществляется мутационный процесс. Большинство мутаций рецессивны и в значительной своей части вызывают неблагоприятные наследственные изменения. У перекрестноопылителей эти рецессивные мутации фенотипичёски не проявляются, так как находятся в гетерозиготном состоянии. При инбридинге они переходят в гомозиготное состояние и оказывают свое действие на развивающийся организм. Иное дело у самоопыляющихся растений. У них не происходит накопления рецессивных неблагоприятных мутаций, так как по мере появления они становятся гомозиготными и отсеиваются естественным отбором.

Несмотря на неблагоприятное влияние самоопыления, у перекрестноопыляющихся растений оно часто и успешно применяется в селекции. Обычно сначала путем инбридинга выводят чистые линии, у которых закрепляются желательные признаки. Вместе с тем происходит резкое снижение урожайности. Затем проводят перекрестное опыление между разными линиями. Это сразу же снижает вредное влияние инбридинга и в ряде случаев ведет к созданию высокоурожайных растений. Этот прием получил название межлинейной гибридизации. Часто при этом проявляется эффект гетерозиса, или гибридной силы.

Сущность гетерозиса заключается в том, что первое гибридное поколение обладает повышенной урожайностью и жизнеспособностью не только по сравнению с инбредными линиями, но и по сравнению с теми родительскими формами, которые были использованы для создания инбредных линий. При дальнейшем размножении межлинейных гибридов, проявивших гетерозис, эффект его обычно несколько снижается. Генетические причины гетерозиса еще не окончательно выяснены, однако несомненно, что тут играет положительную роль высокая гетерозиготность гибридов, связанная с проявлением повышенной физиологической активности.

Практически поступают следующим образом. Сначала создают большое число инбредных линий, затем приступают к скрещиванию между ними. Выявляют опытным путем те комбинации, которые дают наибольший эффект гетерозиса. Далее сохраняют эти инбредные линии и для хозяйственного использования высевают гибридные семена, которые получаются в результате скрещивания линий (межлинейные гибриды). Хотя на первый взгляд этот путь кажется несколько сложным, тем не менее он дает огромный хозяйственный эффект.

Эффективность селекции. От каких факторов зависит эффективность отбора при селекционной работе? Вопрос этот имеет важное практическое значение. Отбор тем эффективнее, чем разнообразнее в наследственном отношении исходный материал. Для получения этого разнообразия пользуются разными путями. Одним из них служит разнообразный в отношении географического происхождения материал. Мы уже знаем, какое большое значение для селекции имеет коллекция культурных растений ВИРа, собранная в различных районах земного шара. Второй путь увеличения разнообразия материала для селекции представляет гибридизация. Скрещивание в сочетании с отбором — один из самых эффективных путей селекционной работы. Наконец, увеличение наследственной изменчивости может достигаться путем повышения мутационной изменчивости действием различных внешних факторов.

В тех случаях, когда наследственное разнообразие исходного материала невелико, отбор малоэффективен. Примером могут служить чистые линии самоопылителей. Отбор в чистых линиях, являющихся гомозиготными по большинству генов, практически не дает никакого результата. В чистых линиях источником наследственных изменений могут быть лишь мутации, но они происходят относительно редко.

У самоопылителей отбор обычно бывает эффективным лишь до тех пор, пока из исходной неоднородной по наследственному составу популяции не будут выделены чистые линии. В дальнейшем он перестает действовать. Для изменения свойств линии следует прибегнуть к гибридизации, которая приведет к неоднородности наследственного состава, за счет чего вновь может эффективно применяться отбор.

Искусственный и естественный отбор в селекции растений. Искусственный отбор на основе наследственной изменчивости служит основным средством изменения организмов. Однако не следует забывать, что искусственный отбор нельзя изолировать полностью от естественного отбора. Это особенно справедливо в отношении растений. При выращивании культурных растений на полях, в питомниках и т. п. они подвергаются воздействию всего комплекса внешних факторов: температуры, влажности, освещения и т. п. Это приводит к тому, что естественный отбор действует параллельно с искусственным и приводит к повышению приспособленности растений к конкретным условиям среды. Поэтому всякий вновь создаваемый сорт является всегда результатом двух одновременно действующих групп факторов: деятельности человека и естественного отбора.

Список литературы

1. Азимов А. Краткая история биологии. М.,1997.

2. Кемп П., Армс К. Введение в биологию. М.,2000.

3. Либберт Э. Общая биология. М.,1978 Льоцци М. История физики. М.,2001.

4. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. Учебное пособие. М.,1999.

Текст и презентация о происхождении некоторых известных культурных растений. Материал может быть использован на уроках и для внеклассных мероприятий.

Вложение	Размер
otkuda_k_nam_prishli_kulturnye_rasteniya_prezentatsiya.pptx	2.14 МБ
otkuda_k_nam_prishli_kulturnye_rasteniya.docx	27.06 КБ

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Откуда к нам пришли культурные растения.

Гости из Африки

Гости из америки

Предварительный просмотр:

Откуда к нам пришли культурные растения.

Сегодня мы хотим вам рассказать о том, откуда появились на нашем столе многие плоды культурных растений. Оказывается, многие плоды проделали очень долгий путь, чтобы стать для нас привычной едой. Их появление в России связано с многочисленными путешествиями и географическими открытиями. Одни растения были привезены к нам из Америки, другие прибыли из Африки или из далекой Индии. Итак, начнем.

Гости из Африки:

Он зелёный, полосатый,
Внутри алый и крупчатый.
Всем приятен он на вкус.
Как зовут его? .

Бывает молотый и в зёрнах,
И в гранулах не так уже редко,
Им же зовут напиток чёрный,
Бодрящий своим вкусом крепким.
Вам случалось его пить?
Что же это может быть?

Годен для плова.

Я – и свежий, и соленый.

Весь пупырчатый, зеленый.
Не забудь меня, дружок,
Запасай здоровье впрок…

Культурное растение огурец настолько привычно на нашем столе как в свежем, так и в консервированном виде, что мы не задаемся вопросом "а откуда он вообще к нам пришел". Оказывается, путь огурца на наш стол был немаленьким, так как его родиной являются Индия и Китай. Еще 6 000 лет назад этот овощ окультурили, хотя его древние сородичи до сих пор растут в индийских лесах, как лианы, обвивая стволы деревьев, а также их используют для озеленения заборов и изгородей. На фресках в Древнем Египте, а затем и Древней Греции этот овощ изображался на столах богатых людей и долгое время был доступен только высокопоставленным особам. В Европу огурцы привезли греки, и их распространение стало стремительным благодаря вкусовым качествам и возможности засаливать впрок на зиму.

Хоть чернил он не видал,

Фиолетовым вдруг стал,
И лоснится от похвал
Очень важный…

В диком виде баклажан произрастал Индии . Именно там можно встретить далёких предков баклажана, произрастающих в диком виде. Впервые начали окультуривать баклажан уже более 1500 лет назад именно в тех краях, о чём свидетельствуют древние санскритские тексты. Распространился этот овощ благодаря арабам , завёзшим баклажан в IX веке в Африку . Европейцы познакомились с баклажаном в середине XV века, однако широко выращивать эту культуру начали позже — только в XIX веке.

Гости из Америки:

Она в коричневом мундире,
Сытнее овоща нет в мире.
На грядке куст её цветёт,
Под ним в земле она растёт…

Картофель ( а по-простому картошка).

Считают, что из Америки в Европу картофель завез пират, английский мореплаватель сэр Френсис Дрейк, промышлявший тогда на море и на суше. В немецком городе Оффенбурге признательные жители поставили ему памятник: рослый мужчина протягивает людям цветок картофеля. На постаменте надпись: "Сэру Френсису Дрейку, распространившему картофель в Европе.1580 год. Миллионы земледельцев мира благословляют его бессмертную память. "

Но не сразу картофель приобрел в Европе славу ценной пищевой культуры. Длительное время любовались лишь его цветками, украшали ими одежду, прически. Цветы эти разводили на специальных грядках, и стоили они очень дорого, так что приобрести их могли разве что зажиточные люди.

Сначала клубни картофеля пробовали есть сырыми (в таком виде они невкусные). Иногда вместо земляных клубней пробовали есть ягоды картофеля и часто травились ими, они ядовитые.

Постепенно к картофелю привыкли, стали есть его в вареном, жареном и печеном виде, даже в некоторых странах издавали указы, обязывающие крестьян выращивать картофель. В Россию его завез Петр 1 .Русские крестьяне враждебно приняли "нечестивый плод", возникали даже "картофельные бунты".

Сначала этот овощ стала есть петербургская знать, а потом уже полюбили его крестьяне. А сейчас картофель в разном виде у нас любимое блюдо на столе, у нас по праву его называют вторым хлебом.

В огороде, на дорожке,

Под моим окошком
Расцвело сегодня солнце
На высокой ножке…

Подсолнечник тоже родом из Южной Америки. Индейцы считали этот цветок даром солнца. В Европу вместе с награбленными сокровищами его семена привезли испанцы. В Испании семена высадили в королевском ботаническом саду, стали тщательно за ним ухаживать. Благодаря его красоте подсолнух стали выращивать по всей Европе и в конце 18 в завезли в Россию. Первоначально у подсолнуха были довольно мелкие цветки и семечки. Но все же семечками с удовольствием лакомились. Люди старались каждый раз сажать самые крупные семечки и постепенно цветы становились крупнее. А из семян научились отжимать масло, которое теперь есть в каждом доме.

Круглый, красный, кислый, сладкий,
Можно съесть его нам с грядки,
Если же сорвать зелёным,
Будет он к зиме солёным.
Знают люди с давних пор,
Как прекрасен…

Помидоры были завезены в Европу в 16 веке из Южной и Центральной Америки. Ацтеки и инки употребляли в пищу помидоры уже в 700 году и называли их "тумантла" (отсюда название томат), что означает "большая ягода". Дикие помидоры до сих пор растут в Перу, Чили и Эквадоре. Через океан это растение завезли в Италию, где его назвали "помидор", что означало "золотое яблоко".Долгое время завезенные в Европу помидоры считались декоративными растениями и использовались для украшения оранжерей и садов .А сами помидоры есть боялись, считая их ядовитыми. В России помидоры появились в царствование Екатерины II, и только в 1850 г наши соотечественники узнали, что они вкусны и полезны.

Вот трава растет высокая,

Листья длинные, широкие,

Да метёлки, да початушки,

Завернула в десять блузок

Кукурузу в Европу привез из Южной Америки Христофор Колумб. Для индейцев она была главным растением: из нее пекли лепешки, варили суп, делали начинку в хлеб, из молодых стеблей получали сладковатый сироп, зерна варили, толкли в кашу. В Испании кукуруза быстро прижилась, стала хорошо расти и давать урожай. А на юге России стали сеять кукурузу с конца 18 в. Сейчас из кукурузы делают масло, муку, крахмал, а из зерен ваш любимый поп-корн.

Я бываю трех цветов,

Светофором стать готов.

У меня есть горький брат

И кладут меня в салат.

Родина перца - Мексика и Гватемала. Его появление в Европе связывают с именем небезызвестного Христофора Колумба. Сначала он использовался только как пряность, затем были выведены и сладкие сорта перца, пригодные в пищу. А в России его стали выращивать с 17 века.

В огороде – желтый мяч,

Только не бежит он вскачь,
Он как полная луна,
Вкусные в нем семена…

Родиной тыквы считается Америка. В Европу в XV веке ее завез Христофор Колумб. Столетие спустя она появилась и в России.

В России тыква стала известна в XVI веке и до сих пор выращивается и считается популярной огородной культурой. Кабачок является самым близким родственником тыквы, его еще называют летней тыквой. Созревает он быстрее тыквы. Есть кабачок можно уже через неделю после появления завязи. Считается: чем моложе кабачок, тем он вкуснее. Родина кабачка — Южная Америка. Для индейцев кабачок был любимым кушаньем. В Европе кабачок стал известен в XVI веке. Однако сначала европейцы боялись есть кабачки, а в пищу употребляли только семечки. Со временем кабачок полюбился европейцам, особенно итальянцам. Полюбился кабачок и в России, здесь он выращивается повсеместно, кроме Крайнего Севера.

Повернулась к грядке боком,

Налилась вся красным соком.

Ей сестрица земляника.

Всем известна земляника крупноплодная, часто называемая клубникой. Она родственница нашей лесной землянике, только очень далекая. Родоначальниками же современной крупноплодной земляники были два вида — виргинская и чилоэская (по названию острова Чилоэ в Тихом океане). Земляника виргинская была завезена в Европу из Северной Америки в 1624 году и высажена в ботаническом саду в Париже. В 1714 году по западному побережью Южной Америки путешествовал французский офицер А. Фрезье. С большим трудом ему удалось довезти до Европы несколько кустиков чилоэской земляники. Часть их он передал ботаническому саду в Париже, остальные — своим друзьям, садоводам-любителям. Чилоэская земляника — растение двудомное. В Париж же попали только женские экземпляры. Потомство от скрещивания чилоэской и виргинской земляники дало начало современным сортам этой ценнейшей ягодной культуры.
Из Франции крупноплодная земляника, быстро распространилась в соседние страны. В России она появилась много позже, в XIX веке. До этого у нас знали и собирали только лесную землянику. Теперь земляника крупноплодная широко возделывается в нашей стране.

Плод срубили с дерева,

Превратят в конфет мешок!

С чего начинается шоколад? На этот вопрос знает ответ даже ребенок. Шоколад начинается с какао. Этот продукт имеет такое же название, как и дерево, на котором он растет. Плоды какао широко применяются в производстве сладостей, также из них готовят вкуснейший напиток. История Первые упоминания о какао встречаются в письменах, датируемых 1500 годом до нашей эры. На южном побережье Мексиканского залива проживал народ ольмеки. Его представители употребляли этот продукт в пищу. Позже информация о данном плоде появляется в исторических письменах и рисунках древнего народа майя. Они считали дерево какао священным и верили, что его преподнесли человечеству боги. Напиток, изготовленный из этих бобов, могли пить только вожди и жрецы. Позже ацтеки переняли культуру выращивания какао и приготовления божественного напитка. Эти плоды были настолько ценны, что на них можно было купить раба.

Первым из европейцев, попробовавшим напиток, который готовили из какао, был Колумб. Но известный мореплаватель не оценил его по достоинству. Возможно, виной тому был непривычный вкус напитка. А, быть может, причина крылась в том, что чоколатль (так называли его аборигены) готовили с добавлением множества ингредиентов, в том числе и перца. Немного позже на эти же территории прибывает испанец Кортес (завоеватель Мексики), которому также был преподнесен местный напиток. И вскоре какао появляется в Испании. В 1519 году начинается история какао и шоколада в Европе. Еще долгое время эти продукты были доступны только знати и монархам, и в течение 100 лет не вывозились за территорию Испании. Спустя некоторое время заморские плоды все же стали распространяться по Европе, мгновенно обретая поклонников и ценителей. (особенно после того, как нашли правильное соотношение порошка какао, молока и сахара, а то сначала напиток получался горьким).

Читайте также: