|
 İhtiyaçlarımız için yetiştirilen bu bitkilerin kalitesinin iyileştirilmesi büyük önem arz etmektedir. Eline gelen ilk tohumları av kulübesinin yakınında yarı rastgele ekmeye başlayan bir kişi, kültürel tarihinin şafağında yeni bitkiler arıyor olabilir; Yavaş yavaş, vahşi atalarından hiçbir şeyden veya neredeyse hiçbir şeyden farklı olan kültür bitkileri ortaya çıkar ve daha sonra daha fazla özellik kazanır.
Zamanla, insan kendi etrafında çok özel bir "bitki örtüsü" yarattı - bu tür bitkilerden oluşan, vahşi doğada olmayan ve asla var olmayan yapay bir dünya.
Kültür bitkilerinin en önemli özelliklerinden biri, tohumlarına insani özen göstermeden büyük ölçüde var olamayacaklarıdır. Öte yandan, bir kişi ekim için uygun bir zamanın başlangıcından önce tohumları en az birkaç ay yaşayabilen bitkileri ihtiyaçları için kullanabilir.
İnsan, özellikle ekonomik amaçları için uygun olan bu tür bitkiler yarattı ve yaratmaya devam ediyor. Büyük hasat kayıplarını önlemek için olgunlaştığında tohumlarını yağdırmayan çeşitler arıyor. Örneğin, Mısır taneler koçanın üzerine o kadar sıkı oturur ki oradan ancak zorla kurtarılabilirler. Yabani bir bitki için, çoğunlukla bunun tersi faydalıdır - tohumlarını olabildiğince kolay ekmek. Mısırın vahşi doğada var olamayacağını anlamak kolaydır: Koçanın üzerinde sıkıca oturan tahıllar, koçan nemli zemine düştüğünde birlikte filizlenir ve filizler birbirini sıkıştırır. Ancak bu yeterli değildir, çoğu durumda kültür bitkilerinin tohumları olgunlaştıktan hemen sonra yazın sonunda filizlenebilir. Ve bu, onlar için iklim koşullarında tam bir ölüm anlamına geliyor: Çoğu bitki türünün narin filizleri, tabii ki, kışın soğuğa dayanamaz. İnsanın koruması altında tohumlar onun ahırlarında kışı geçirir ve sadece bir sonraki bahar için ekilir. Doğru, kış bitkileri var, ama onlar bir azınlık ve her iklimde kışı yaşayamıyorlar; uzak kuzeyde, yalnızca erken olgunlaşan bahar bitkileri hayatta kalabilir. Erken olgunlaşan bir bahar bitkisi olan arpa kültürünün en uzak kuzeye gitmesinin nedeni budur.
Ancak bir bitkinin kültüre uygun olabilmesi için çimlenmesini kaybetmeden uzun süre saklanabilecek tohumlara sahip olması gerekir. Bu nedenle bir bitki nitelikleri açısından ne kadar değerli olursa olsun, tohumları hasattan ekime kadar canlı tutulamıyorsa bizim şartlarımızda kültür için tamamen uygun değildir. Son olarak, tohumların yalnızca yapay olarak yaratılması zor koşullar altında, örneğin suda büyük tahıl kütlelerinin depolanması (yabani su pirinci) altında yaşayabilir kaldığı durumlar vardır.
 Onlardan elde edilen bitkilerin tohumlarının saklama süresi ve yönteminin önemi nedir?
Önce tohumun ne olduğunu hatırlayalım. Her bitkinin tohumu, içinde küçük bir kök ve sapa sahip bir embriyo içerir; ikincisinin tepesinden, çimlenmeden sonra yapraklar gelişmeye başlar. Bir tohumun çimlenmesi, bu küçük embriyonik bitkinin büyümeye başlaması ve yavaş yavaş büyük bir yetişkin bitkiye dönüşmesinden ibarettir. Embriyonun gelişimi, diğer organizmalar gibi, onu oluşturan hücrelerin çoğalması gerçeğine dayanır. Bu bölünen hücreler, embriyodaki kökün ucunu ve sapın tepesini oluşturur; gelecekteki bitkinin tüm kökleri, embriyonun kök ucundaki birkaç hücreden kaynaklanır, bitkinin tüm yer üstü kısımları (devasa ağaçlarda bile), embriyonik sapın tepesindeki birkaç birincil hücreden kaynaklanır.
Onlardan yetişen bitkilerin kalitesi tohumların kalitesine bağlıdır - sadece çavdar kesinlikle çavdar tohumlarından değil, buğdaydan değil, aynı zamanda iyi bir çavdar çeşidinin tohumlarından iyi çavdar büyüyecek ve çavdar da kötü olanın tohumları.
Az önce gördüğümüz gibi, tohumlardan gelişen bir bitki, embriyonun birkaç hücresinden gelir. Bu nedenle, açıkça, onun niteliklerinin oluşumunun bu hücrelerde yer alması gerekir. Bu eğilimler - genler - hücrenin çekirdeğinde, daha doğrusu kromozomlarda bulunur - küçük, milimetrenin birkaç binde biri boyutunda, her bölünme, yani hücrelerin çoğalması olduğunda çekirdekte görünen cisimler. Kromozom seti, organizmanın bir hücresel nesilden diğerine gelişimi sırasında özelliklerin oluşumunun iletildiği aparatı oluşturur. Bu kalıtım aracıdır. Çiçeklerin rengi, meyvenin tadı veya verimin büyüklüğü gibi tohumlarla iletilen bitkiler arasındaki herhangi bir fark, kromozomlarda bulunan eğilimlere bağlıdır - her hücre bölünmesi sırasında değişmez doğrulukla iletilen genler sonuçta hücreler. Bu nedenle bir organizmayı oluşturan tüm hücreler aynı genleri içerir. Organizmanın tek tek parçaları, örneğin bir yaprak, bir gövde, bir kök, bir çiçek, bir bitkide birbirinden farklıdır çünkü gelişimleri farklı koşullar altında gerçekleşir. Üreyebilen her hücre - embriyonun sapının tepesi veya embriyonun kökünün ucu - çekirdeğinde, özellikleri gelişmekte olan bitkinin karakterini ve kalitesini etkileyen aynı gen kümesini içerir.
Bu özelliklerin değişmezliği - "kalıtım" - her hücre bölünmesi sırasında, yalnızca hücrenin ikiye bölünmesine değil, aynı zamanda kromozomun her küçük parçacığına da, her genin ikiye bölünerek tamamen özdeş iki kromozom oluşturmasına bağlıdır. tamamen özdeş genler. Genlerin özellikleri binlerce ve milyonlarca yıldır değişmeden kalır; sadece birçok bitkiyi biliyoruz
Örneğin Mısır firavunlarının zamanından bu yana birkaç bin yıllık tarihi bir dönemde değişmedi, ancak milyonlarca yıl önce yaşayan ve yer kabuğunun eski birikintilerinde bulunan atalarıyla aynı kaldı.
Bir tohum embriyosu, tohumun olgunlaştığı bitkiden miras kalan küçük bir gen deposudur. Hayat tüm özellikleri ile tohum kabuğunda saklanır ve • elverişsiz koşulları bekler; Uygun bir zaman gelir gelmez, gelişme başlar, nitelikleri embriyonun hücrelerinde bulunan genlerin kalitesine bağlı olacak bir bitki büyür. Bu nitelikler sadece tohum çimlenmesi sırasında değil, aynı zamanda tohum kuru kaldığında da dinlenirken korunur.
Peki zaman geçtikçe tohumda bulunan embriyonun kalıtsal eğilimlerine ne olur? Bitkinin yaşamının bu döneminin süresi genellikle kesin olarak tanımlanır: meşe bin yıl boyunca büyür ve meşe palamudu filizlenmeden sadece bir kış yatar; Söğüt de yıllarca büyür, ancak tohumları ıslak zemine düştükten hemen sonra filizlenir. Çok nadiren, tohumlar doğada 6-7 aydan fazla filizlenmeden kalır. Daha uzun süreler filizlenmeden uzanmak zorunda kalırlarsa onlara ne yapılır? Embriyonun kalıtsal özellikleri değişmeden kalır mı yoksa tam tersine zaman geçtikçe değişir mi?
Elbette herkes, sonsuza kadar filizlenme yeteneğini koruyacak böyle tohumların olmadığını bilir - er ya da geç çimlenmelerini kaybederler. Tohumların canlı kaldığı dönem farklı bitkiler için çok farklıdır, örneğin çavdarda buğdaydakinden çok daha kısadır, söğüt tohumlarında olgunlaştıktan birkaç gün sonra çimlenmeyi kaybeder, Hint nilüfer tohumları bir yüzyıl boyunca canlı kalır veya hatta daha fazlası ... Ancak bu kadar uzun süreler istisnai olarak değerlendirilmelidir.
Tohum çimlenmesi özel tohum kontrol istasyonlarında belirlenir ve yüzde olarak hesaplanır.Tohumların kalitesini değerlendirirken, her şeyden önce çimlenme yüzdesine dikkat edilir; gerekli bitki yoğunluğunu elde etmek için ne kadar düşükse aynı alana o kadar çok tohum ekilmelidir.
 Çimlenme kaybının nedeni hala bilinmiyordu. Sadece tohum çimlenmesini etkileyen koşulları biliyoruz. Böylece, tohumların yüksek nem içeriğinin hızlı bir çimlenme kaybına yol açtığı, bunun aksine kurulukta çimlenmenin daha uzun sürdüğü bulundu. Oldukça nemli olan Moskova bölgesinde çavdar tohumları üçüncü yılda çimlenmesini tamamen kaybederken, kuru bir iklime sahip Amerika'nın Arizona eyaletinde de aynı çavdar onuncu yıl için iyi çimlenme gösterir. Japonya'daki çok nemli iklim nedeniyle tohumlar özellikle hızlı bir şekilde çimlenmelerini kaybeder. Ancak çok kuru iklimlerde bile tohumlar kendi rutubetlerine bağlı olarak çimlenmelerini hızla kaybedebilirler; örneğin hasattan sonra yeterince kurutulmazsa, nemli bir odada istiflenirse vb.
Çok yakın zamana kadar, kademeli çimlenme kaybı dışında tohumlarda hiçbir değişiklik olmadığına inanılıyordu. Tüm çeşitli nitelikler - büyüme, gelişme hızı, verim, meyve veya tahılın kalitesi, toprak gereksinimleri, iklim, vb. - istikrarlı, yok edilemez ve yaşamın kendisinden daha dayanıklı olarak kabul edildi; Görünüşe göre embriyo kalıtsal nitelikleri değişmeden ölüyordu.
Bununla birlikte, kalıtsal eğilimlerin bu şaşırtıcı istikrarı mutlak değildir. Otuz yıldan fazla bir süredir bitkilerin niteliklerinin değişebileceği bilinmektedir: örneğin kılçıksız buğday ektiler - ve aniden tarlada bir veya daha fazla dikenli bitki büyür; veya klorofil içermeyen sarı fideler, ekilenler arasında aniden belirir veya beyaz çiçekli olanlar kırmızı çiçekli bitkiler arasında belirir, vb. Bu tür değişiklikler genellikle kalıtsaldır, tohumlardan sonraki nesillere aktarılır; bu nedenle, ortaya çıkan bir dikenli bitkinin tohumlarından yalnızca dikenli bitkiler daha da büyür. Yavrulara aktarılan bu tür nadir değişiklikler - ve gerçekten nadiren, yüzbinlerce ve milyonlarca bitkide bir meydana gelir - mutasyonlar olarak adlandırılır. Şimdi kanıtlandığı gibi, mevcut canlı türleri arasındaki tüm farklılıkların nedeni bunlar: mutasyon olmasaydı, sen ve ben olmazdık. Yeryüzündeki yaşam muhtemelen en basit biçimde var olacaktır.
Mutasyonların çoğu vücuda zararlıdır: bir bitkide bir mutasyon çoğu zaman kısırlığa, çeşitli düzensizliklere ve gelişim bozukluklarına yol açar. Ancak bazı mutasyonlar bitki için yararlıdır veya insanlar için yararlıdır; Bu tür mutasyonları alan insan, ihtiyaç duyduğu birçok bitki çeşidini yaratmıştır. Mutasyonları nasıl yöneteceğimizi öğrenmenin bizim için ne kadar önemli olacağı açıktır. Ayrıca, değerli "çeşitlerimizi içlerindeki gereksiz ve zararlı niteliklerin ortaya çıkmasından korumak için onları yönetmek de gereklidir.
Bununla birlikte, mutasyonların nedenleri hala bilinmiyordu; sadece son 6-7 yılda vücuttaki dış etkilerle, vücuda neden olan hücreler üzerinde sayılarının büyük ölçüde artabileceği kanıtlanmıştır. Bu konudaki en güçlü etki, mutasyon sayısını yüzlerce kez artırabilen ve bu nedenle çok hızlı bir şekilde birçok yeni bitki niteliği yaratabilen çiçeklerin veya olgun tohumların ışınlanması olan X-ışınları tarafından uygulanır.
Mutasyonların nedeni nedir? Bu dizelerin yazarı uzun zamandır onu arıyor. Birkaç yıl önce, mutasyonların nedeninin hücrede meydana gelen yaşam süreçleriyle yakından ilişkili olması ve örneğin X-ışınları şeklinde dışarıdan gelmemesi gerektiğini anladım. Mutasyonlar her yerde bulunur, bu nedenle nedenleri her yerde bulunmalıdır. Sonuç olarak, mutasyona neden olan koşulların, daha önce de belirtildiği gibi, burada meydana gelen yaşam süreçleri nedeniyle hücre içinde yaratıldığını varsaymak daha kolaydı.
Tohum yatarken, yavaş yavaş çimlenmesini kaybeden tohumda hangi işlemler gerçekleşir? Gerçekten sadece çimlenme kaybı mı var yoksa embriyonun özelliklerinde başka değişiklikler var mı? Tohum yatarken, içerdiği embriyonun kalıtsal özelliklerinde değişiklik olmaz mı? Embriyo canlıyken çeşitli niteliklerin tamamen değişmeden kaldığı doğru mu?
Uygulayıcılar eski tohumların taze tohumlardan yetişmediğini uzun zamandır biliyorlar. Uzun vadeli gözlemler bize aynı şeyi gösterdi. Üstelik tohumların X ışınları ile ışınlanarak yapay mutasyon üretimi üzerine uzun yıllar çalıştıktan sonra, bu tür tohumlardan elde edilen fidelerin özellikleri bakımından eski tohumlardan yetiştirilenlere çok benzer olduklarını fark ettik.
 V.I. adını taşıyan CIK Biyoloji Enstitüsü'nün sitogenetik laboratuvarında yapılan detaylı çalışmalar. Moskova'daki K. A. Timiryazev, dikkate değer bir fenomeni keşfetti: tohumlar ne kadar eski olursa, onlardan yetiştirilen bitkiler arasında o kadar fazla mutasyon elde edilir. Pek çok çirkin bitki ortaya çıkar, bunların çoğu neredeyse veya tamamen kısırdır, tamamen yeni çeşitler ortaya çıkar, vb. Bu veriler, çavdar, mısır, arpa da dahil olmak üzere birçok bitki türü üzerinde test edilmiştir, sadece burada değil, aynı zamanda sınır için de test edilmiştir. Ülkemizde hemen hemen aynı anda ve ilk çalışmamıza dayanarak Kanada'da yapılan bir diğer önemli keşif, mutasyon sayısının ısıya ve neme bağlı olduğunun keşfedilmesiydi: Tohumların depolandığı odada ne kadar sıcaksa, veya ne kadar nemli olursa bitkilerde o kadar fazla mutasyon meydana gelir.
Bu mutasyonlar çok çeşitli şekillerde ifade edilir; çoğu, her zamanki gibi zararlıdır. Tohumlar çok yaşlıysa veya çok yüksek nem ve sıcaklık koşullarında yatıyorsa, mutasyonlar gelişim sürecini tamamen bozar ve tohum çimlenmeyi kaybeder.
Bu mutant bitkilerin şaşırtıcı ama tamamen anlaşılabilir bir özelliği, neredeyse her zaman kimeralar olmalarıdır (bu, çeşitli kalıtsal niteliklere sahip dokulardan oluşan bitkilerin adıdır; bir kimera, aslında herhangi bir aşılı ağaçtır, örneğin bir meyve ağacıdır. çünkü kalıtsal farklı kısımlardan oluşur - vahşi hayvanlardan ve kültürel filizden). Bunun neden böyle olduğunu, bir bitkinin embriyonun birkaç hücresinden geliştiğini hatırlarsak anlamak kolaydır: kökler, kökün apikal hücrelerinden oluşur ve tüm hava kısımları, gövdenin tepesindeki birkaç hücreden kaynaklanır. Mutasyonlar her zaman farklı hücrelerde bağımsız olarak gerçekleşir; bu nedenle, embriyonun ilk hücreleri arasında, mutant hücrelerle birlikte, hemen hemen her zaman normal hücreler kalır ve daha sonra bitkinin bir kısmı mutant hücrelerden, diğeri normal hücrelerden gelişir. Nadir durumlarda, bitki birkaç çeşit parçadan oluşuyor.
Şimdi çok önemli pratik önemi olan birkaç sonuç çıkarabiliriz. Birincisi, tohum depolamak, değişmek demektir. Eski tohumlar sadece yaş olarak eskidir - nitelikleri açısından "yenidirler" çünkü toplandıkları tamamen farklı bitkiler yetiştirebilirler. Bu nedenle, bitkilerin yeni niteliklerini bir an önce bulmak için eski tohumların ekilmesi gerekmektedir. Yıllarca ve onlarca yıl deney istasyonlarında saklanan tohum stokları, yeni bitki çeşitlerinin gelişimi için değerli bir kaynak olabilir. Öte yandan, tarımsal ürünler için eski tohumları çoğaltarak, mutasyonların çoğu zararlı olduğu için çeşitliliği bozma riskimiz vardır. İkincisi, mutasyonların ortaya çıkmasını hızlandıran ısı ve nem, yapay olarak mutasyon üretmek için kullanılabilir. Bu yöntem sadece ucuz, basit ve genel olarak elde edilebilir değil, aynı zamanda X ışınları gibi yapay koşullar gerektirmediği için diğerlerinden daha iyidir. Ayrıca bitki üzerinde daha az olumsuz yan etki olacaktır. Ancak tohumları çok sıcak bir odada veya çok fazla nemde depolamak, çimlenme oranı çok fazla düşmese bile onları tarımsal ürünler için uygunsuz hale getirebilir.Hem ısı hem de nemin aynı anda hareket ettiği tahılın kendi kendine ısınmasından özellikle korkmak gerekir.
M. S. Navashin
İlginç: en küçük bitki
En küçük çiçekli bitkiler - köksüz wolfia - su mercimeği ailesine aittir, durgun su kütlelerinin yüzeyinde yaşar ve onları kahve telvesine benzeyen kahverengi bir filmle kaplar. Tek bir bitkinin çapı nadiren bir milimetreden fazladır. Daha büyük su mercimeği türlerinin aksine, wolfia'nın bir kökü yoktur; gerekli maddeleri suya batırılmış tüm yüzeyi ile emer. Bitkinin yaprakları bile yoktur, hepsi yeni bir bitkinin günde bir kez tomurcuklandığı özel bir depresyonda kısa bir "gövde yaprak" tan oluşur. Toplam bitki sayısı günde iki katına çıkar. Çiçek açan wolfia son derece nadirdir. Çiçek sudan çıkıntı yapan üst kısımda bulunur ve içine bir pistil ve bir ercik yerleştirilen bir çukurdur.
Wolffia, pirinç tarlalarında tehlikeli bir ot olabilir, ancak hızlı çoğalması nedeniyle, bazen canlı hayvan yemi için yüksek protein ve karbonhidrat açısından zengin yeşil kütle elde etmek için özel olarak yetiştirilir.
|
