|
 Meningkatkan kualiti tanaman yang ditanam untuk keperluan kita sangat penting. Setelah memulakan, mungkin, dengan penaburan semi-rawak di dekat pondok pemburuannya dari benih pertama yang datang, seseorang yang sudah berada di awal sejarah kebudayaannya mencari tanaman baru; Secara beransur-ansur, tumbuh-tumbuhan yang ditanam muncul, yang tidak berbeza atau hampir tidak ada dari nenek moyang liar mereka, dan kemudian memperoleh lebih banyak ciri.
Lama kelamaan, manusia telah mencipta "tumbuh-tumbuhan" yang sangat istimewa - sebuah dunia tiruan dari tumbuhan seperti itu, yang tidak ada di alam liar dan tidak pernah ada.
Salah satu ciri yang paling penting dari tanaman yang ditanam adalah bahawa sebahagian besarnya tidak dapat wujud tanpa penjagaan manusia untuk benih mereka. Sebaliknya, seseorang dapat menggunakan untuk keperluannya hanya tanaman itu, benihnya dapat dipelihara sekurang-kurangnya beberapa bulan, sebelum bermulanya saat yang baik untuk disemai.
Manusia telah mencipta dan terus membuat tanaman seperti itu yang sangat sesuai untuk tujuan ekonominya. Dia mencari varietas yang tidak menaburkan benih mereka ketika matang, untuk mengelakkan kehilangan hasil panen yang besar. Contohnya, di jagung biji-bijian duduk dengan kuat di tongkol sehingga mereka hanya dapat dibebaskan dari situ dengan paksa. Untuk tanaman liar, sebahagian besarnya, sebaliknya adalah bermanfaat - menyemai benihnya semudah mungkin. Sangat mudah untuk dimengerti bahawa jagung sama sekali tidak ada di alam liar: biji-bijian yang tetap bertengger dengan erat di tongkol akan tumbuh bersama ketika tongkol jatuh di tanah lembap, dan tunas saling macet. Tetapi ini tidak mencukupi, dalam kebanyakan kes, benih tanaman yang ditanam dapat bercambah pada akhir musim panas, segera setelah matang. Dan ini bermakna bagi mereka kematian total dalam keadaan iklim kita: tentu saja tumbuh-tumbuhan halus dari kebanyakan spesies tumbuhan, tentu saja, tidak tahan sejuk. Di bawah perlindungan manusia, benih-benih itu akan habis di lumbungnya dan disemai hanya untuk musim bunga berikutnya. Ada, memang benar, tanaman musim sejuk, tetapi mereka adalah minoriti, dan mereka tidak tahan musim sejuk di setiap iklim; di utara jauh, hanya tanaman musim bunga yang matang awal dapat bertahan. Itulah sebabnya budaya barli, tanaman musim bunga yang matang awal, terjauh ke utara.
Tetapi agar tanaman sesuai dengan budaya, ia mesti mempunyai biji yang dapat disimpan untuk waktu yang lama tanpa kehilangan percambahannya. Oleh itu, tidak kira betapa berharganya tanaman itu, ia tidak sesuai untuk budaya dalam keadaan kita jika benihnya tidak dapat bertahan dari penuaian hingga penaburan. Akhirnya, terdapat kes-kes apabila benih tetap dapat digunakan, hanya dalam keadaan yang sukar untuk dibuat, misalnya, menyimpan sebilangan besar biji-bijian di dalam air (beras air liar).
 Apakah kepentingan tempoh dan kaedah penyimpanan benih tanaman yang diperoleh darinya?
Mari kita ingat semula apa itu benih. Benih setiap tumbuhan mengandungi di dalamnya embrio, yang mempunyai akar dan batang kecil; daun mula tumbuh dari bahagian atas selepas percambahan. Percambahan biji terdiri daripada fakta bahawa tanaman embrio kecil ini mulai tumbuh, secara beransur-ansur berkembang menjadi tanaman dewasa yang besar. Perkembangan embrio, seperti organisma lain, didasarkan pada fakta bahawa sel penyusunnya membiak. Sel pemisah ini membentuk hujung akar dan puncak tangkai di embrio; semua akar tumbuhan masa depan berasal dari beberapa sel di hujung akar embrio, semua bahagian tumbuhan di atas tanah (walaupun di pokok raksasa) berasal dari beberapa sel utama puncak batang embrio.
Kualiti tanaman yang tumbuh dari mereka bergantung pada kualiti biji - bukan sahaja rai akan tumbuh dari biji rai, dan bukan gandum, tetapi rai yang baik akan tumbuh dari biji rai yang baik, dan rai buruk akan tumbuh dari biji yang buruk.
Seperti yang baru kita lihat, tumbuhan yang tumbuh dari biji berasal dari beberapa sel embrio. Oleh itu, jelas, sifat-sifatnya mesti ada dalam sel-sel ini. Kecenderungan ini - gen - terkandung di dalam nukleus sel, lebih tepatnya dalam kromosom - kecil, beribu-ribu milimeter, badan yang muncul di nukleus setiap kali terdapat pembelahan, iaitu, pendaraban sel. Kumpulan kromosom membentuk alat dengan bantuan yang mana sifat-sifat sifatnya dihantar semasa pengembangan organisma dari satu generasi sel ke generasi yang lain. Ini adalah alat keturunan. Apa-apa perbezaan antara tanaman yang ditularkan melalui biji, baik warna bunga, rasa buah atau ukuran hasilnya, bergantung pada kecenderungan yang terkandung dalam kromosom - gen yang ditransmisikan dengan ketepatan yang tidak dapat berubah semasa setiap pembelahan sel menjadi hasil sel. Oleh itu, semua sel yang membentuk organisma mengandungi gen yang sama. Bahagian individu organisma, misalnya, daun, batang, akar, bunga, berbeza antara satu sama lain di tumbuhan kerana perkembangannya berlaku dalam keadaan yang berbeza. Setiap sel yang dapat menghasilkan semula - hujung batang atau ujung akar embrio - mengandungi di dalam nukleusnya sekumpulan gen yang sama, yang sifatnya mempengaruhi watak dan kualiti tumbuhan yang sedang berkembang.
Kekekalan sifat-sifat ini - "keturunan" - bergantung pada fakta bahawa semasa setiap pembelahan sel, bukan sahaja sel membahagi separuh, tetapi setiap zarah kecil kromosom, setiap gen juga terbahagi kepada dua, membentuk dua kromosom yang sama, dua gen yang sama persis. Sifat-sifat gen tidak berubah selama ribuan dan berjuta-juta tahun; kita tahu banyak tumbuh-tumbuhan yang bukan sahaja
tidak berubah dalam jangka masa sejarah beberapa ribu tahun, misalnya, sejak zaman firaun Mesir, tetapi tetap sama dengan nenek moyang mereka, yang hidup berjuta-juta tahun yang lalu dan dijumpai dalam simpanan kuno kerak bumi.
Embrio biji adalah simpanan gen kecil yang diwarisi dari tanaman di mana benih matang. Kehidupan dengan semua keistimewaannya tersembunyi di lapisan benih dan • menunggu keadaan yang tidak baik; Segera setelah tiba masanya, perkembangan bermula, tanaman tumbuh, kualiti yang akan bergantung pada kualiti gen yang terkandung dalam sel-sel embrio. Kualiti ini dipelihara bukan hanya semasa percambahan biji, tetapi juga pada waktu rehat, ketika benih kering.
Tetapi apa yang berlaku pada kecenderungan keturunan embrio yang terkandung dalam benih seiring berjalannya waktu? Tempoh jangka hayat tanaman ini biasanya ditakrifkan dengan tegas: oak tumbuh selama ribuan tahun, dan biji pohon itu terletak, tanpa bercambah, hanya satu musim sejuk; Pokok willow juga tumbuh selama bertahun-tahun, tetapi benihnya bercambah sejurus jatuh di tanah basah. Jarang sekali benih kekal di alam semula jadi tanpa bercambah selama lebih dari 6-7 bulan. Apa yang dilakukan dengan mereka jika mereka harus berbohong tanpa bercambah untuk jangka masa yang lebih lama? Adakah sifat keturunan embrio tidak berubah atau, sebaliknya, ia berubah seiring berjalannya waktu?
Tentu saja, setiap orang tahu bahawa tidak ada benih yang akan selalu mengekalkan kemampuan untuk bercambah - cepat atau lambat mereka kehilangan percambahan mereka. Tempoh di mana benih kekal berdaya maju sangat berbeza untuk tanaman yang berlainan, misalnya pada rai, jauh lebih sedikit daripada pada gandum, kerana biji willow kehilangan percambahan setelah beberapa hari setelah matang, biji teratai India tetap dapat bertahan selama satu abad lebih banyak lagi ... Walau bagaimanapun, jangka masa yang panjang harus dianggap luar biasa.
Percambahan biji benih ditentukan di stesen kawalan benih khas dan dikira sebagai peratusan.Semasa menilai kualiti biji, pertama sekali, perhatian diberikan kepada peratusan percambahan; semakin rendah, semakin banyak biji mesti disemai di kawasan yang sama untuk mendapatkan kepadatan tanaman yang diperlukan.
 Punca kehilangan percambahan masih belum diketahui. Kami hanya mengetahui keadaan yang mempengaruhi pemeliharaan percambahan biji benih. Oleh itu, didapati bahawa kandungan kelembapan biji yang kuat menyebabkan kehilangan percambahan yang cepat, sementara dalam keadaan kering, sebaliknya, percambahan berlangsung lebih lama. Biji rai di wilayah Moscow, di mana ia agak lembap, sering kali hilang percambahan pada tahun ketiga, dan di negara bagian Arizona di Amerika, yang mempunyai iklim kering, rai yang sama menunjukkan percambahan yang baik untuk tahun kesepuluh. Terutama biji yang cepat kehilangan percambahan di Jepun kerana iklim yang sangat lembap di sana. Tetapi walaupun di iklim yang sangat kering, biji dapat dengan cepat kehilangan percambahan kerana kelembapannya sendiri, misalnya, jika tidak cukup kering setelah penuaian, ditumpuk di bilik lembap, dll.
Sehingga baru-baru ini, dipercayai bahawa tidak ada perubahan pada biji, kecuali kehilangan percambahan mereka secara bertahap. Semua kualiti varietas - pertumbuhan, kadar pengembangan, hasil, kualiti buah atau biji-bijian, keperluan tanah, iklim, dan lain-lain - dianggap stabil, tidak dapat dihancurkan, lebih tahan lama daripada kehidupan itu sendiri; nampaknya embrio mati sebelum kualiti keturunannya berubah.
Kestabilan kecenderungan keturunan yang luar biasa ini, bagaimanapun, tidak mutlak. Selama lebih dari tiga puluh tahun telah diketahui bahawa kualiti tanaman dapat berubah: mereka menabur, misalnya, gandum yang tidak bermaya - dan tiba-tiba satu atau lebih tanaman berputar tumbuh di ladang; atau anak benih kuning, tanpa klorofil, tiba-tiba muncul di antara penaburan, atau bunga putih muncul di antara tanaman dengan bunga merah, dan lain-lain. Perubahan seperti itu sering turun-temurun, disebarkan melalui biji ke generasi seterusnya; oleh itu, dari biji satu tanaman berputar yang telah muncul, hanya tanaman berputar yang tumbuh lebih jauh. Perubahan yang jarang berlaku - dan ia jarang berlaku, sekali dalam ratusan ribu dan berjuta-juta tanaman - yang diturunkan kepada keturunan disebut mutasi. Seperti yang telah terbukti sekarang, mereka adalah penyebab semua perbezaan antara spesies hidupan yang ada: jika tidak ada mutasi, tidak akan ada anda dan saya. Kehidupan di bumi mungkin wujud dalam bentuk yang paling sederhana.
Sebilangan besar mutasi berbahaya bagi tubuh: dalam tumbuhan, mutasi sering menyebabkan kemandulan, kepada pelbagai penyelewengan dan kecacatan perkembangan. Tetapi beberapa mutasi bermanfaat untuk tumbuhan atau bermanfaat untuk manusia; mengambil mutasi seperti itu, manusia mencipta banyak jenis tanaman yang dia perlukan. Sudah jelas betapa pentingnya kita belajar bagaimana menguruskan mutasi. Anda juga perlu menguruskannya untuk melindungi jenis "berharga" kita dari penampilan kualiti yang tidak perlu dan berbahaya di dalamnya.
Walau bagaimanapun, penyebab mutasi masih belum diketahui; hanya dalam 6-7 tahun terakhir telah terbukti bahawa jumlah mereka dapat meningkat dengan banyak pengaruh luaran pada tubuh, pada sel-sel yang menimbulkan tubuh. Kesan paling kuat dalam hal ini diberikan oleh sinar-X, penyinaran bunga atau biji matang yang dapat meningkatkan jumlah mutasi hingga beratus-ratus kali, dan oleh itu dengan cepat mencipta banyak kualiti baru tanaman.
Apakah penyebab mutasi? Penulis garis-garis ini telah mencarinya sejak sekian lama. Beberapa tahun yang lalu menjadi jelas bagi saya bahawa penyebab mutasi harus berkait rapat dengan proses kehidupan yang berlaku di dalam sel, dan bukan berasal dari luar, dalam bentuk, misalnya, sinar-X. Mutasi ada di mana-mana, dan oleh kerana itu alasannya mesti ada di mana-mana. Secara keseluruhan, lebih mudah untuk menganggap bahawa keadaan yang menyebabkan mutasi diciptakan, seperti yang baru dikatakan, di dalam sel kerana proses hidup yang berlaku di sana.
Proses apa yang berlaku pada benih ketika ia berbaring, perlahan-lahan kehilangan percambahannya? Adakah hanya terdapat percambahan yang hilang atau ada perubahan lain pada sifat embrio? Tidak berlaku, semasa benih berbaring, perubahan sifat keturunan embrio yang terdapat di dalamnya? Adakah benar bahawa kualiti varietas tetap sama sekali tidak berubah semasa embrio masih hidup?
Pengamal telah lama mengetahui bahawa biji lama tidak tumbuh dari biji segar. Pemerhatian jangka panjang menunjukkan perkara yang sama kepada kita. Lebih-lebih lagi, setelah bekerja selama beberapa tahun untuk menghasilkan mutasi buatan dengan menyinari biji dengan sinar-X, kami perhatikan bahawa anak benih yang diperoleh dari biji seperti itu sangat serupa dengan ciri-ciri mereka yang tumbuh dari biji tua.
 Kajian terperinci yang dilakukan di makmal sitogenetik Institut Biologi CIK yang diberi nama V.I. K.A. Timiryazev di Moscow, menemui fenomena yang luar biasa: semakin tua benih, semakin banyak mutasi yang diperoleh di antara tanaman yang ditanam dari mereka. Banyak tumbuh-tumbuhan hodoh muncul, banyak di antaranya hampir steril, varietas baru muncul, dan lain-lain. Data ini telah diuji pada banyak jenis tanaman, termasuk rai, jagung, barli, diuji tidak hanya di sini, tetapi juga di perbatasan. Penemuan penting lain, yang dibuat hampir serentak di negara kita dan, berdasarkan karya pertama kami, di Kanada, adalah penemuan bahawa bilangan mutasi bergantung pada haba dan kelembapan: semakin panas di dalam bilik di mana benih disimpan, atau lebih lembap, semakin banyak mutasi berlaku pada tanaman.
Mutasi ini dinyatakan dengan cara yang paling berbeza; kebanyakan dari mereka, seperti biasa, berbahaya. Sekiranya benih sudah sangat tua atau berada dalam keadaan kelembapan dan panas yang terlalu tinggi, maka mutasi sepenuhnya mengganggu perkembangannya, dan benih kehilangan percambahan.
Ciri yang luar biasa tetapi cukup difahami dari tumbuhan mutan ini adalah bahawa mereka hampir selalu merupakan chimera (ini adalah nama untuk tumbuhan yang terdiri daripada tisu-tisu yang mempunyai pelbagai sifat keturunan; sebenarnya, setiap pokok yang dicangkokkan, misalnya pohon buah, adalah chimera, kerana ia terdiri daripada bahagian keturunan - dari stok liar dan keturunan budaya). Mengapa begitu mudah difahami jika kita ingat bahawa tumbuhan berkembang dari beberapa sel embrio: akar terbentuk dari sel-sel apikal akar, dan semua bahagian udara timbul dari beberapa sel puncak batang. Mutasi selalu berlaku secara bebas dalam sel yang berbeza; oleh itu, di antara sel awal embrio, bersama dengan sel mutan, sel normal hampir selalu kekal, dan kemudian satu bahagian tumbuhan berkembang dari sel mutan, yang lain dari sel normal. Dalam kes yang jarang berlaku, tanaman ini ternyata terdiri daripada beberapa bahagian.
Sekarang kita dapat membuat beberapa kesimpulan yang sangat penting dari segi praktikal. Pertama, menyimpan biji bermaksud berubah. Benih lama berumur hanya pada usia - dari segi kualiti mereka "baru", kerana mereka mungkin tidak menanam tanaman yang sama dari mana mereka dikumpulkan. Oleh itu, untuk mencari sesegera mungkin kualiti tanaman yang baru, perlu menanam benih lama. Stok benih yang disimpan di stesen percubaan selama bertahun-tahun dan puluhan tahun dapat berfungsi sebagai sumber yang paling berharga untuk mengembangkan jenis tanaman baru. Sebaliknya, memperbanyak benih lama untuk tanaman pertanian, kita berisiko merosakkan varieti, kerana kebanyakan mutasi berbahaya. Kedua, panas dan kelembapan, yang mempercepat penampilan mutasi, dapat digunakan untuk menghasilkan mutasi secara buatan. Kaedah ini bukan sahaja murah, sederhana dan banyak tersedia, tetapi juga lebih baik daripada yang lain kerana tidak memerlukan keadaan buatan, seperti sinar-X. Di samping itu, terdapat kesan sampingan yang lebih sedikit pada tanaman. Tetapi menyimpan benih di dalam ruangan yang terlalu panas atau kelembapan terlalu banyak dapat menjadikannya tidak sesuai untuk tanaman pertanian, walaupun kadar percambahannya tidak banyak berkurang.Terutama perlu takut pemanasan bijirin sendiri, di mana panas dan kelembapan bertindak serentak.
M.S. Navashin
Menarik: tanaman terkecil
Tanaman berbunga terkecil - wolfia tanpa akar - tergolong dalam keluarga duckweed, hidup di permukaan badan air yang bertakung, menutupnya dengan filem coklat yang menyerupai tanah kopi. Diameter setiap tumbuhan jarang melebihi satu milimeter. Tidak seperti spesies duckweed yang lebih besar, wolfia tidak mempunyai akar, ia menyerap zat yang diperlukan dengan seluruh permukaan direndam di dalam air. Tanaman ini tidak mempunyai daun, semuanya terdiri dari "batang daun" pendek, dalam keadaan tertekan khas yang mana tanaman baru tumbuh sekitar sekali sehari. Jumlah tanaman meningkat dua kali sehari. Wolfia yang mekar sangat jarang berlaku. Bunga itu terletak di bahagian atas yang menonjol dari air dan merupakan kemurungan di mana satu putik dan satu benang sari diletakkan.
Wolffia boleh menjadi rumpai berbahaya di sawah, tetapi kerana pembiakannya yang cepat, kadang-kadang dibiakkan secara khusus untuk mendapatkan jisim hijau kaya protein dan karbohidrat tinggi untuk makanan ternakan.
|
