Скрещивание капусты и редьки

Обновлено: 18.09.2024

Не знаю - не знаю,наше дело маленькое. Вывели,а теперь сами думайте,как вы это есть будете:)))
От души по-улыбался.

Тут и есть то нечего :)

Карпеченко Г.Д. работал с капустно-редечным гибридом (Raphano-Brassica), полученным в результате скрещивания растений из разных родов семейства крестоцветных. Как и многие межвидовые гибриды, он был стерилен, поскольку в каждой из клеток присутствовало по одной копии гаплоидного хромосомного набора редьки и капусты. Хромосомы редьки и капусты не вступали в конъюгацию при мейозе, в результате чего невозможно было получить пыльцу и семезачатки, из которых после оплодотворения могли бы развиться семена гибридного растения. Используя алкалоид колхицин, вызывающий разрушение веретена деления, Карпеченко искусственно вызвал полиплоидию, удвоив хромосомный набор капустно-редечного гибрида. У этой новой полиплоидной формы каждая клетка содержала диплоидный набор хромосом редьки и диплоидный набор хромосом капусты. В результате, конъюгация снова стала возможна и способность к мейозу была восстановлена.

Хотя работа не оправдала надежд на получение капусты-редьки, сочетавшей полезные качества обоих овощей, Карпеченко показал принципиальную возможность преодоления стерильности, возникающей при отдаленной гибридизации. Тем самым он заложил теоретические основы для использования отдаленной гибридизации в селекционной работе и существенно пополнил представления о возможных путях эволюции цветковых растений. Классическая работа Карпеченко по капустно-редечным гибридам была опубликована в 1927 г.

Да уж, мячуренцы.

Вот тут тоже один мячуренец вывел огромную клубнику.
Но никому поведать не успел. Погиб от удара огромного плода по голове.

Я, кончно, не филолог, но слово "мячуринец" мне не знакомо. :)

Мичурин Иван Владимирович (1855, поместье Вершина ок. с. Долгого Рязанской губ. - 1935, Мичуринск) - селекционер. Род. в семье мелкопоместного дворянина. Мичурин с раннего детства проводил дни в саду: "Я, как помню себя, всегда и всецело был поглощен только одним стремлением к занятиям выращивать те или другие растения, и настолько сильно было такое увлечение, что я почти даже не замечал многих остальных деталей жизни". После окончания Пронского уездного уч-ща Мичурин поступил в Рязанскую гимназию, но пробыл там недолго из-за разорения семьи. В 1873 поступил конторщиком на ж.-д. станцию. Изучил телеграфные, сигнальные аппараты и стал заниматься их ремонтом, а позднее открыл часовую мастерскую. В 1875 создал опытно-гибридизационный питомник в г. Козлове Тамбовской губ. и всю жизнь занимался созданием новых сортов плодово-ягодных культур. В 1912 Мичурин был награжден орденом св. Анны 3-й степени. В 1913 отказался от предложения Департамента земледелия США переехать в Америку или продать свою коллекцию растений. В 1917 приветствовал установление Сов. власти, получил поддержку от Сов. правительства и продолжил плодотворную работу. Мичурин утверждал: "Мы не можем ждать милостей от природы. Взять их у нее - наша задача". Эту мысль Мичурин высказал, рассуждая о селекции, стремясь помочь природе ускорить естественный отбор. Деятельность Мичурина одобрил Н.И. Вавилов. Впоследствии достижения Мичурина использовал в своих целях Т.Д. Лысенко, сделав их фактом своей биографии. При жизни Мичурина вышло три издания собрания его сочинений, он был награжден сов. орденами, имя его в 1932 было присвоено г. Козлову. Талантливый экспериментатор, почетный член АН СССР, действительный член ВАСХНИЛ, Мичурин вошел в науку как создатель свыше 300 видов растений.

Это хорошо для Википедии.

Или может ты пытаешься упрекнуть меня таким странным способом в незнании русского языка?

Презентация посвящена трудам генетика -селекционера Г.Д. Карпеченко. Идеи Карпеченко об отдаленной гибридизации живы и сегодня реализуются на практике селекционерами. Презентацию можно демонстрировать на уроках биологии, при изучении тем раздела генетика.

Георгий Дмитриевич Карпеченко

Георгий Дмитриевич
Карпеченко

Презентацию поготовила
Филиппова Татьяна Борисовна
Учитель биологии и химии
МКОУ Новотроицкой СОШ №12

Георгий Дмитриевич Карпеченко — выдающийся советский генетик и селекционер

Георгий Дмитриевич Карпеченко — выдающийся советский генетик и селекционер.

Родился 3 мая 1899 года в городе Вельске Вологодской губернии в семье землемера. С детства он страстно увлекался естествознанием и в 1917 г., окончив Вологодскую гимназию, поступил на естественное отделение Пермского университета, откуда в 1918 г. перевелся на факультет растениеводства Петровской земледельческой и лесной академии (в дальнейшем Тимирязевской).

Основные методы селекции растений

Основные методы селекции растений.

Скрестив редьку и капусту, представителей двух родов одного семейства, ученый получил первый межродовой гибрид.

У клеток разных видов хромосомы отличаются, и найти пару очень трудно

У клеток разных видов хромосомы отличаются, и найти пару очень трудно. В природе такой механизм, препятствующий формированию потомства при скрещивании разных видов, а тем более родов растений чрезвычайно важен.

Но Карпеченко сумел преодолеть этот барьер

Но Карпеченко сумел преодолеть этот барьер. Он понял причины бесплодия гибридов: чтобы его устранить, нужно дать каждой хромосоме шанс найти себе пару. Для этого следовало искусственно, например с помощью хорошо известного генетикам колхицина, удвоить набор хромосом у каждого из гибридов, получившихся в первом поколении.

В результате в гибридном организме оказалось 36 хромосом, слагающихся из двух полных диплоидных наборов редьки и капусты, что создало нормальные возможности для мейоза — каждая…

В результате в гибридном организме оказалось 36 хромосом, слагающихся из двух полных диплоидных наборов редьки и капусты, что создало нормальные возможности для мейоза — каждая хромосома имела себе парную.

Это созданное человеком растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту

Это созданное человеком растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту. Ни кочана, ни корнеплодов оно не образовывало и, следовательно, хозяйственного значения не имело, зато его научная ценность была очень велика. Карпеченко показал биологам направление исследований, которое может бесконечно обогатить сельское хозяйство.

Работы, начатые в 1922 г. в Петровско-Разумовском на селекционной станции

Работы, начатые в 1922 г. в Петровско-Разумовском на селекционной станции Тимирязевской академии, во главе которой стоял С.И. Жегалов, были в 1925 г. перенесены в Детское Село (ныне город Пушкин), где по инициативе Н.И. Вавилова и под руководством Карпеченко была создана лаборатория генетики Всесоюзного института прикладной ботаники и новых культур (теперь это Всесоюзный научно-исследовательский институт растениеводства им. Н.И. Вавилова). Приглашение на такой ответственный пост молодого человека, которому не исполнилось еще и 26 лет, — прекрасное свидетельство смелости Вавилова и его необычайной веры в молодежь. Впрочем, и самому Николаю Ивановичу тогда не было еще и 40 лет.

Отдалённая гибридизация Скрещивание особей разных видов одного рода

Скрещивание особей разных видов одного рода
Скрещивание особей разных родов

рожь + пшеница = тритикале

рожь + пырей = гибрид

капуста + редька = капустно – редечный гибрид (рафанобрассика)

Сотруднице лаборатории С.А. Шавинской удалось методом регенерации получить тетраплоидную капусту, тетраплоидные томаты, восстановить плодовитость стерильной герани

Сотруднице лаборатории С.А. Шавинской удалось методом регенерации получить тетраплоидную капусту, тетраплоидные томаты, восстановить плодовитость стерильной герани.

Самому Карпеченко не пришлось дожить до практической реализации его идей в селекции растений

Реабилитирован Георгий Дмитриевич посмертно 21 апреля 1956 г

Реабилитирован Георгий Дмитриевич посмертно 21 апреля 1956 г. На его родине, в г. Вельске, 19 июня 2009 г. в честь 110-летнего юбилея знаменитого земляка открыли памятник этому замечательному ученому и человеку. Дочь Георгия Дмитриевича, Валентина Георгиевна Карпеченко, живет в Москве. Она очень надеется, что и в городе Пушкине будет как-то увековечена память об ее отце.

Плуот представляет собой гибридное растение, полученное путем скрещивания сливы с абрикосом, а свое название культура получила в результате соединения первого и последнего слогов двух английских…

Плуот представляет собой гибридное растение, полученное путем скрещивания сливы с абрикосом, а свое название культура получила в результате соединения первого и последнего слогов двух английских слов: plum (слива) и apricot (абрикос).

Арбузный редис

Какой вклад в науку сделали ученые

Иван Владимирович Мичурин

Николай Иванович Вавилов

Георгий Дмитриевич
Карпеченко

Наиболее значимый вклад в науку

Наиболее значимый вклад в науку Карпеченко Г.Д. внёс своими работами по отдалённой гибридизации, начатыми ещё в Москве;

Карпеченко работал с капустно- редечным гибридом Raphano-Brassica, Рафанобрассика), полученным в результате скрещивания растений из разных родов семейства крестоцветных;

Карпеченко показал принципиальную возможность преодоления стерильности, возникающей при отдаленной гибридизации. Тем самым он заложил теоретические основы для использования отдаленной гибридизации в селекционной работе и существенно пополнил представления о возможных путях генной инженерии цветковых растений. Классическая работа Карпеченко по капустно-редечным гибридам была опубликована в 1927 году.

Действительно, учение Ч. Дарвина возникло в равной степени на основе обобщения как всего научного материала, накопленного к тому времени самыми разными разделами биологии, так и огромного селекционного опыта человечества. В свою очередь дарвинизм стал единой теорией, объясняющей совокупность биологических явлений и в то же время составляющей научную базу целостной системы принципов и методов селекции животных растений, а затем и микроорганизмов. Это связано прежде всего с тем, что генетические механизмы формообразования не могли не быть едиными для всех организмов, независимо от того, живут ли они в природных условиях или в условиях культуры.

Какое выдающееся значение для селекционной практики имеет познание закономерностей формообразовательного процесса, убедительно показали работы Георгия Дмитриевича Карпеченко — одного из ближайших сотрудников Н. И. Вавилова. За свою короткую жизнь он сумел сделать так много, что его имя по заслугам вошло в историю генетики. С самого начала научной деятельности его внимание привлекла труднейшая проблема отдаленной гибридизации растений. Он поставил при этом своей задачей не только выяснить эволюционное и селекционное значение отдаленных гибридов, но и познать механизмы, управляющие цитогенетическими процессами при отдаленной гибридизации и определяющие ее биологическую и хозяйственную эффективность. Эта глава генетики наряду с тесно связанной с ней проблемой полиплбидии и была излюбленной областью работы Г. Д. Карпеченко. Именно в этом разделе науки он сразу же стал общепризнанным авторитетом мирового ранга, а его исследования на долгие годы вошли во все генетические сводки и учебники.

Образование и карьера

С этого времени жизнь и деятельность обоих выдающихся ученых были теснейшим образом связаны между собой. Г. Д. Карпеченко со всей энергией принимается за формирование новой лаборатории и привлекает к работе в ней большую группу талантливых генетиков, многие из которых приобрели впоследствии очень широкую известность. Среди них надо упомянуть прежде всего Т. В. Асееву, Е. И. Барулину, А. С. Каспарян, А. Н. Луткова (бывшего все время заместителем Георгия Дмитриевича по руководству лабораторией), О. Н. Сорокину, М. И. Хаджинова, С. А. Щавинскую. В 1931 г. в лабораторию были приняты первые аспиранты, многие из которых по окончании аспирантуры остались работать в ее штате. Лаборатория Г. Д. Карпеченко стала одним из основных центров подготовки генетической молодежи в нашей стране.

Наряду с руководством этими двумя коллективам Г. Д. Карпеченко был непременным активным организатором и участником всех мероприятий, осуществлявшихся Н. И. Вавиловым в области генетики. Так, в 1929 г. он был генеральным секретарем Всесоюзного съезда по генетике, селекции, семеноводству и племенному животноводству.

Съезд этот, состоявшийся в Ленинграде, явился крупным событием в развитии биологических и сельскохозяйственных наук в нашей стране. В 1932 г. Г. Д. Карпеченко был членом Президиума Всесоюзной конференции по планированию генетико-селекционных исследований на вторую пятилетку. После реорганизации ВАСХНИЛ в 1935 г. он участвовал во всех сессиях и совещаниях этой академии, посвященных вопросам генетики и селекции.

Вклад в науку

Уже в 20—30-х годах заслуги Г. Д. Карпеченко перед наукой нашли широкое международное признание. С большим достоинством представлял он советскую биологию за рубежами страны. Еще в 1925 г. Георгий Дмитриевич был командирован в Финляндию, Данию, Германию и Англию и посетил почти все основные генетические учреждения Западной Европы. В 1927 г. он участвовал в работе V Международного генетического конгресса в Берлине. С октября 1929 г. по февраль 1931 г., получив международную стипендию Рокфеллеровского фонда, он работал в США у таких выдающихся ученых, как зоолог Т. Г. Морган и ботаник Э. Бэбкок. В 1932 г. его пригласили на VI Международный генетический конгресс (Итака, США) выступить на пленарном заседании с докладом по проблеме отдаленной гибридизации, а в 1934 г. он был избран вице-президентом генетической секции VI Международного ботанического конгресса (Амстердам). Перейдем к краткому анализу вклада Г. Д. Карпеченко в развитие генетики и генетических основ селекции.

Уже в упомянутых выше самых ранних кардиологических исследованиях Георгий Дмитриевич изучил два возможных типа эволюционного процесса у растений. Первый тип — преобразование хромосомного комплекса в целом (у клеверов им было установлено существование полиплоидных рядов с числом хромосом от 14 до 130) второй тип — без такого преобразования, на основе генных мутаций и структурных изменений отдельных хромосом (у всех изученных видов фасоли диплоидное число хромосом было равно 22).

За этой кристально ясной схемой, полученной Г. Д. Карпеченко, скрывается огромный объем работы нескольких лет. В первом поколении им было получено 19 плодовитых растений, давших свыше 800 семян. Затем, во втором поколении, было тщательным образом изучено в цитологическом и морфологическом отношениях 302 растения. Продолжалось изучение гибридов и в следующих поколениях. Хотя Raphanobrassica сама по себе не представляла хозяйственной ценности (гибрид не образовывал ни кочна, ни корнеплодов), ее получение и углубленное исследование, осуществленное Г. Д. Карпеченко, имело очень большое и генетико-теоретическое и селекционно-практическое значение. Проведенное исследование в целом являлось своего рода экспериментальной моделью гибридного возникновения новых полиплоидных таксонов в природе. В то же время оно указывало на возможные пути использования метода отдаленной гибридизации в селекции сельскохозяйственных растений. Результаты работ с редечно-капустными гибридами были опубликованы в наиболее полном виде в 1927 г. на русском языке, а в 1928 г.— на немецком. Они до сих пор являются непревзойденными по тщательности цитогенетического анализа и по четкости выводов. В дальнейших экспериментах Г. Д. Карпеченко показал, что удвоение хромосомных наборов у отдаленных гибридов и чистых видов является во многих случаях незаменимым методом увеличения их скрещиваемости и даже преодоления нескрещиваемости.

Так, например, оказалось, что Raphanobrassica, очень трудно скрещивающаяся со своими родителями, довольно легко гибридизируется с другими видами рода Brassica, не дающими гибридов ни с редькой, ни с капустой. Тетраплоидная Brassica oleracea в сто раз легче скрещивается с В. carinata и может образовывать гибриды с В. chinensis, совершенно не дающей гибридов с исходной диплоидной формой. Используя это открытие, Г. Д. Карпеченко смог в дальнейшем получить гексагеномный гибрид (с 6 наборами хромосом) Brassica oleracea X B. chinensis, имеющий 2n = 56 и оказавшийся константным и плодовитым.

К конгруентным отдаленным скрещиваниям он отнес гибриды некоторых географически разобщенных и экологически обособленных разновидностей (рас) и видов. Эта группа отдаленных скрещиваний растений с совместимыми (гомологичными) исходными геномами, но с различиями по большому числу генов, обладает, несомненно, большими формообразовательными возможностями. При этом обеспечивается, с одной стороны, исключительное разнообразие комбинаций наследственных факторов, а, с другой, жизнеспособность возникающих гибридов. В свете этих представлений, развитых Г. Д. Карпеченко, яснее стало значение географических факторов генетической, а в дальнейшем и эволюционной дивергенции организмов. Особую ценность представляют совместимые отдаленные скрещивания для селекционеров. Многие хорошо известные сорта пшениц имеют в своей истории гибридизацию форм из географически отдаленных областей или скрещивания близких видов. Материал мировых коллекций Всесоюзного института растениеводства, собранных под руководством Н. И. Вавилова, именно поэтому открывал селекционерам широчайшие возможности подбора пар при гибридизации.

Сам Г. Д. Карпеченко специально занимался гибридизацией географически отдаленных разновидностей ячменя, используя в ряде случаев в качестве одного из компонентов стандартные сорта. Эти очень перспективные исследования, к сожалению, были прерваны на том этапе, когда Г. Д. Карпеченко выделил ценные формы безостого ячменя с длинными колосьями, которые должны были вскоре пройти сортоиспытание.

Расщепление межвидовых гибридов, особенно при различиях в числе хромосом у родителей, идет с различными уклонениями от обычного менделирования. В основе этого поведения лежат разные типы конъюгации хромосом, до полного ее отсутствия включительно. Формообразовательные возможности инконгруентных скрещиваний потенциально гораздо шире, чем у скрещиваний конгруентных, но слабая жизненность и особенно стерильность и неконстантность большей части потомства ограничивают эти возможности.

Однако если инконгруентность вызывается несоответствием структуры родительских геномов, то она может быть нейтрализована путем удвоения хромосомных наборов у гибридов, т. е. путем амфидиплоидии. Очень важно при этом следующее обстоятельство: чем менее способны хромосомы родителей конъюгировать между собой, тем более правильную конъюгацию они дают в дважды диплоидной структуре амфидиплоида, так как здесь каждая хромосома может спариваться с гомологичной хромосомой своего же вида. После удвоения у них хромосомного комплекса гибриды приобретают константность. К таким крайним случаям инконгруентности геномов, как было уже отмечено ранее, относились межродовые гибриды редьки с капустой, полученные самим Г. Д. Карпеченко и, несмотря на свою инконгруентность (а вернее благодаря ей), ставшие полностью плодовитыми в амфидиплоидной структуре.

Исследования по отдалепной гибридизации и экспериментальному получению амфидиплоидных форм растений впоследствии нашли широкое развитие как в Советском Союзе, так и за рубежом. Пионерским работам Г. Д. Карпеченко и его теоретическим обобщениям принадлежит в этом отношении большая заслуга.

В 30-х годах Г. Д. Карпеченко и его сотрудниками были развернуты исследования, имеющие целью разработку методов искусственного получения растений с умноженным набором хромосом. Эти исследования непосредственно соприкасались с центральной проблемой его лаборатории — проблемой отдаленной гибридизации. Ранее обнаруженные факты умножения хромосомного комплекса имели случайный характер, они являлись следствием спонтанного нарушения нормального хода мейоза и образования половых клеток, происходили без участия человека. Теперь была поставлена задача найти пути экспериментального получения полиплоидных форм, обладающих, как уже было известно в то время, рядом новых признаков и свойств, часто имеющих большое селекциониое значение. Особенное внимание уделялось получению полиплоидных клеток методом регенерации и различным воздействиям факторов среды на процессы образования гамет и на оплодотворенную яйцеклетку. Сотруднице лаборатории С. А. Щавинской удалось методом регенерации получить тетраплоидную и октаплоидную капусту, а также тетраплоидные томаты и восстановить плодовитость у стерильной герани.

Состояние проблемы экспериментальной полиплоидии и гаплоидии Г. Д. Карпеченко осветил в 1935 г. в упомянутой выше обобщающей статье, не потерявшей большую ценность и до сих пор. В ней была показана широкая распространенность полиплоидии в природе, даны анализ эволюционной ее роли и оценка значения в практике выведения новых сортов. Особые главы посвящены закономерностям изменчивости и наследования признаков при полиплоидии, методам удвоения хромосомных наборов, мейозу, плодовитости и скрещиваемости полиплоидных форм, а также получению гаплоидов и их возможному селекционному использованию.

В дальнейшем (после открытия полиплоидизирующего действия колхицина) Г. Д. Карпеченко, воздействуя этим алкалоидом на проросшие семена, получил полиплоидные формы шестирядного ячменя и других его разновидностей. Им впервые была показана возможность возникновения под влиянием колхицина не только клеток с удвоенным числом хромосом, но и ряда хромосомных аберраций, вплоть до фрагментации хромосом и их разрыва по центромерам.

Но было бы неверно ограничиться здесь упоминанием только тех работ, которые непосредственно продолжали исследования самого Г. Д. Карпеченко. В его лаборатории начинал изучение генетики кукурузы и проблемы гетерозиса М. И. Хаджинов, ныне лауреат Ленинской премии, Герой Социалистического Труда, академик ВАСХНИЛ; его работы очень ценили и всячески поддерживали и И. И. Вавилов и Г. Д. Карпеченко. Ими (в частности, открытием мужской цитоплазматической стерильности) были заложены генетические основы замечательных селекционных достижений этого ученого.

Георгий Дмитриевич Карпеченко был ближайшим соратником Н. И. Вавилова в его борьбе за научную генетику и селекцию, за дарвинизм. Глубокая принципиальность, высокая честность ученого и гражданина, любовь к Родине определили его стойкость и последовательность в генетических дискуссиях 30-х годов. Эти особенности характера и поведения Г. Д. Карпеченко наряду с его научными трудами являются органической составной частью того наследия, которое он оставил советской пауке.

Гетерозис (гибридная сила) – это явление, при котором гибридное потомство первого поколения очень сильно превосходит родителей по жизнестойкости, продуктивности и т.п. Причиной этого является гетерозиготность гибрида почти по всем аллельным парам, т.е. АаBbCcDdEe… Уже во втором поколении эффект гетерозиса пропадает, потому что разрушается удачное сочетание генов и проявляются многие рецессивные мутации. Гетерозис сейчас получают искусственно, скрещивая в семенных хозяйствах специально подобранные инбредные линии, т.е. линии, полученные путем многократного самоопыления и гомозиготные по большинству генов.

Отдаленная гибридизация (аутбридинг) часто приводит к гетерозису. Но межвидовые гибриды (например, мул) не размножаются половым путем, потому что хромосомы отца и матери не могут конъюгировать, процесс мейоза нарушается на ранней стадии и половые клетки не образуются. Карпеченко смог решить эту проблему у растений: он обработал зиготу от межвидового скрещивания (редьки и капусты) колхицином, количество хромосом удвоилось, в каждой клетке получилось по 2 капустных генома и по 2 редечных. При мейозе капустные хромосомы конъюгировали с капустными, редечные с редечными, образовались половые клетки, произошло половое размножение гибридов.

Читайте также: