Факультет

Студентам

Посетителям

Генетическая уязвимость кукурузы

Гибриды инбредных линий революционизировали производство — кукурузы во многих странах.

Однако в большинстве стран в гибридах используется относительно небольшое число инбредных линий. Следовательно, имелись определенные потери генетического разнообразия. Уменьшение генетического разнообразия увеличивает генетическую уязвимость и возможность экономических потерь. Такие потери могут быть значительными, если гибриды выращивают на большой площади. Примером того, что может случиться, является эпифитотия гельминтоспориоза в 1970 г., которая уничтожила 15% урожая кукурузы. Это была новая мутантная раса гриба, поражающая лишь один тип кукурузы, но этот тип выращивался почти каждым фермером страны.

На следующий год гельминтоспориоз был подавлен в результате благоприятной погоды и использованием устойчивого типа кукурузы. Это заставило задуматься о возможных пределах генетической однородности других важных культур и их подверженности эпифитотиям. Национальный научно-исследовательский совет (НИИС) Национальной академии наук опубликовал сообщение «Генетическая уязвимость основных культур», в котором предупредил, что большинство основных культур весьма однородно и уязвимо.

Это предупреждение основано на рассмотрении генетической истории основных культур и на анализе экономических и законодательных мер, которые способствуют однородности форм. Многие технологические достижения растениеводства основаны на использовании небольшого числа генов. Известными примерами этого служат карликовые сорта пшеницы и риса, во многом создавшие основу того, что было названо «зеленой революцией». Если один из этих генов включен во многие сорта и возникнет паразит, предпочитающий контролируемые этим геном признаки, подобное положение вызовет серию эпидемий. Однородность, основанная на одном признаке, была ответственна за эпифитотию гельминтоспориоза листьев у кукурузы. То же однообразие имеется в промышленных сортах сорго, проса, сахарного тростника и лука. Тенденция к однородности наблюдается в создании основных сортов, дающих большую часть урожая многих культур. Например, два типа гороха и девять сортов арахиса дают более 95% общего урожая этих культур в США.

Однородные культуры легче сеять, убирать и продавать. Потребность фермеров в высокоурожайных сортах вытесняет сорта с низкой урожайностью, что также приводит к однородности. Поскольку обществу требуется единообразие культуры, ученые обеспечивают именно это. Однако, когда наблюдается эпидемия, обвиняют именно ученых, а не потребности рынка.

Эпифитотия гельминтоспориоза на кукурузе в 1970 г. была вызвана единым источником цитоплазмы, известным как техасский тип мужской стерильности, который использовался селекционерами при выведении большинства высеянных в том году гибридов. Гибриды с техасской цитоплазмой были детально проверены на устойчивость к возбудителю гельминтоспориоза, и оказалось, что они ведут себя так же, как и растения с нормальной цитоплазмой.

Если однородность приводит к генетической уязвимости, часто лучшей страховкой от последней является разнообразие. Применяемые большинством селекционеров методы имеют тенденцию скорее сужать, чем расширять генетические основы культивируемых растений. Частично это связано с тем, что работать с уже апробированной элитной зародышевой плазмой легче, чем с непроверенной. Селекционеры должны обеспечивать генетическое разнообразие, прибегая в случаях неудач к системам дублирования. При эпифитотии гельминтоспориоза кукурузы селекционеры имели очень эффективную систему в виде замещения техасской цитоплазмы нормальной. Для поддержания основы генетического разнообразия необходимо создавать генофонды для основных культур, особенно в районах происхождения, где примитивным сортам и диким формам угрожает исчезновение в результате внедрения «улучшенных» сортов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: