โพลีพลอยด์คืออะไร? บทบาทของโพลีพลอยด์ในธรรมชาติ โพลีพลอยดีในตัวอย่างของมนุษย์

โพลีพลอยด์ , การเพิ่มจำนวนชุดโครโมโซมในเซลล์ของร่างกาย, จำนวนโครโมโซมเดี่ยว (เดี่ยว) หลายเท่า; ประเภทของการกลายพันธุ์ของจีโนม เซลล์เพศของสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่เป็นเซลล์เดี่ยว (ประกอบด้วยโครโมโซม - n หนึ่งชุด), โซมาติก - ไดพลอยด์ (2n) สิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์ประกอบด้วยโครโมโซมมากกว่าสองชุดเรียกว่า โพลีพลอยด์:

• สามชุด - triploid (3n)
• สี่ - tetraploid (4n) เป็นต้น

ที่พบมากที่สุดคือสิ่งมีชีวิตที่มีชุดโครโมโซมหลายชุดจากสองชุด ได้แก่ เตตระพลอยด์, เฮกซาพลอยด์ (6 n) เป็นต้น โพลิพลอยด์ที่มีชุดโครโมโซมเป็นจำนวนคี่ (ทริปพลอยด์, เพนทาพลอยด์ ฯลฯ) มักจะไม่ผลิตลูกหลาน (เป็นหมัน)เนื่องจากเซลล์เพศที่พวกมันสร้างขึ้นมีชุดโครโมโซมที่ไม่สมบูรณ์ - ไม่ใช่จำนวนเท่าของโครโมโซมเดี่ยว

Polyploidy สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อ การไม่แยกตัวของโครโมโซมในไมโอซิส. ในกรณีนี้ เซลล์สืบพันธุ์จะได้รับโครโมโซมเซลล์ร่างกาย (2n) ที่สมบูรณ์ (ไม่ลดลง) เมื่อเซลล์สืบพันธุ์ดังกล่าวหลอมรวมกับเซลล์ปกติ (n) ไซโกต triploid (3n) จะถูกสร้างขึ้นซึ่ง triploid พัฒนาขึ้น หากเซลล์สืบพันธุ์ทั้งสองมีชุดดิพลอยด์ จะมีการสร้างเทตพลอยด์ขึ้นมา เซลล์โพลีพลอยด์สามารถเกิดขึ้นในร่างกายได้เมื่อ ไมโทซิสที่ไม่สมบูรณ์: หลังจากโครโมโซมเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า การแบ่งเซลล์อาจไม่เกิดขึ้นและมีโครโมโซมสองชุดปรากฏขึ้นในนั้น ในพืช เซลล์เตตระพลอยด์สามารถก่อให้เกิดหน่อเตตราพลอยด์ ซึ่งดอกผลิตเซลล์สืบพันธุ์แบบดิพลอยด์ แทนที่จะเป็นเซลล์เดี่ยว การผสมเกสรด้วยตนเองอาจส่งผลให้เกิด tetraploid ในขณะที่การผสมเกสรด้วยเซลล์สืบพันธุ์ปกติอาจส่งผลให้เกิด triploid ในระหว่างการขยายพันธุ์พืช ploidy ของอวัยวะหรือเนื้อเยื่อดั้งเดิมจะยังคงอยู่

Polyploidy แพร่หลายในธรรมชาติ แต่ในกลุ่มสิ่งมีชีวิตต่างๆ จะมีการแสดงอย่างไม่สม่ำเสมอ การกลายพันธุ์ประเภทนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการวิวัฒนาการของพืชดอกในป่าและไม้ดอกที่ได้รับการเพาะปลูก โดยในจำนวนนี้ประมาณ 47% ของสายพันธุ์เป็นโพลีพลอยด์ ploidy ในระดับสูงเป็นลักษณะเฉพาะที่ง่ายที่สุด - จำนวนชุดโครโมโซมในโครโมโซมสามารถเพิ่มขึ้นได้หลายร้อยครั้ง ในบรรดาสัตว์หลายเซลล์ โพลีพลอยด์เป็นสัตว์หายากและมีลักษณะเฉพาะมากกว่าของสายพันธุ์ที่สูญเสียกระบวนการทางเพศตามปกติ เช่น กระเทย เช่น ไส้เดือน และสายพันธุ์ที่ไข่พัฒนาโดยไม่มีการปฏิสนธิ (การแบ่งส่วน) เช่น แมลงบางชนิด ปลา ซาลาแมนเดอร์

สาเหตุหนึ่งที่โพลีพลอยด์ในสัตว์พบได้น้อยกว่าในพืชมากก็คือ พืชสามารถผสมเกสรได้เอง และสัตว์ส่วนใหญ่สืบพันธุ์โดยการปฏิสนธิข้ามสายเลือด ดังนั้น ผลโพลีพลอยด์กลายพันธุ์จึงต้องอาศัยคู่ - กลายพันธุ์เดียวกัน - โพลีพลอยด์ของ เพศตรงข้าม โอกาสที่การประชุมดังกล่าวจะต่ำมาก บ่อยครั้งที่สัตว์มีเซลล์โพลีพลอยด์ของเนื้อเยื่อแต่ละส่วน (เช่นในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม - เซลล์ตับ)

พืชโพลีพลอยด์มักจะมีชีวิตและอุดมสมบูรณ์มากกว่าพืชไดพลอยด์ทั่วไป ความต้านทานต่อความหนาวเย็นที่มากขึ้นนั้นเห็นได้จากจำนวนโพลีพลอยด์ที่เพิ่มขึ้นในละติจูดสูงและบนภูเขาสูง

เนื่องจากรูปแบบโพลีพลอยด์มักมีลักษณะทางเศรษฐกิจที่มีคุณค่า จึงมีการใช้โพลีพลอยด์เทียมในการผลิตพืชเพื่อให้ได้วัสดุการผสมพันธุ์เบื้องต้น เพื่อจุดประสงค์นี้ให้ใช้ สารก่อกลายพันธุ์พิเศษ(อัลคาลอยด์โคลชิซีน) ซึ่งขัดขวางความแตกต่างของโครโมโซมในไมโทซิสและไมโอซิส ได้รับโพลีพลอยด์ที่มีประสิทธิผลของข้าวไรย์ บัควีท ชูการ์บีท และอื่นๆ พืชที่ปลูก; แตงโม องุ่น กล้วย เป็นที่นิยมเนื่องจากผลไม้ไม่มีเมล็ด

การใช้การผสมพันธุ์ระยะไกลร่วมกับโพลีพลอยด์ไดเซชันเทียมทำให้นักวิทยาศาสตร์ในประเทศสามารถนำไปใช้ได้ในช่วงครึ่งปีแรก ศตวรรษที่ 20 เป็นครั้งแรกที่ได้รับพืชลูกผสมโพลีพลอยด์ที่อุดมสมบูรณ์ (G.D. Karpechenko, ลูกผสม tetraploid ของหัวไชเท้าและกะหล่ำปลี) และสัตว์ (B.L. Astaurov, ลูกผสม tetraploid ของหนอนไหม)

โพลีพลอยด์คืออะไร? ทุกคนคงรู้ว่าคน ๆ หนึ่งได้รับโครโมโซม 23 โครโมโซมจากพ่อและแม่เมื่อปฏิสนธิ ผู้คนอาจถูกเรียกว่าดิพลอยด์ ("di" แปลว่า "สอง" และ "พลอยด์" แปลว่า "ทรัพยากร" หมายถึงโครโมโซมหรือส่วนของ DNA) เนื่องจากคนเหล่านี้ได้รับเพียงสองชุดเท่านั้น สิ่งมีชีวิตใดๆ ที่มีโครโมโซมมากกว่าสองชุดเรียกว่าโพลีพลอยด์ ตัวอย่างโพลีพลอยด์ในพืช สัตว์ และมนุษย์ มีอะไรบ้าง มีประเภทใดบ้าง?

โพลีพลอยด์คืออะไร?

คำว่า "โพลีพลอยด์" นั้นหมายถึงการมีอยู่ของข้อมูลทางพันธุกรรมที่สมบูรณ์หลายชุด สิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศส่วนใหญ่มีจำนวนโครโมโซมเป็นจำนวนคู่ โดยหนึ่งชุดมาจากแม่และอีกชุดมาจากพ่อ สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าชุดอุปกรณ์เหล่านี้คล้ายกันแต่ไม่เหมือนกัน

เซลล์ใช้ข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดที่เก็บไว้ในเซลล์ ด้วยเหตุนี้สิ่งมีชีวิตโพลีพลอยด์จึงมีมากขึ้น ระดับสูง"ปริมาณ" ของยีนที่ผลิตแต่ละยีน ซึ่งมักจะส่งผลให้เซลล์เพิ่มขึ้น ขนาดใหญ่และมีลูกเพิ่มขึ้น

ประเภทของโพลีพลอยด์

เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์รักภาษาใดภาษาหนึ่ง พวกเขาจึงสร้างคำศัพท์ขึ้นมามากมายเพื่ออธิบาย ploidy หรือจำนวนชุดข้อมูลทางพันธุกรรม คุณสามารถใช้คำว่า "polyploid" เป็นคำนาม และ "polyploid" เป็นคำคุณศัพท์ของรูปได้ อย่างไรก็ตาม กฎนี้ใช้กับข้อกำหนดทั้งหมดสำหรับ ประเภทต่างๆพลอย

ต่อไปนี้เป็นประเภททั่วไปบางประเภท:

โพลิพลอยด์ในพืช

สิ่งมีชีวิตชนิดใดที่เป็นโพลีพลอยด์? พบเห็นได้ทั่วไปในอาณาจักรพืช การเพาะปลูกแบบเลือกสรรและการปรับปรุงพันธุ์พืชเป็นเวลาหลายพันปีส่งผลให้พืชอาหารที่อุดมสมบูรณ์ซึ่งมักเป็นเตตระพลอยและเฮกซาพลอยด์

เมื่อเปรียบเทียบพันธุ์ดิพลอยด์และเตตระพลอยด์ของพืชชนิดเดียวกัน บ่อยครั้งที่พืชเตตระพลอยด์จะเติบโตได้อย่างมีประสิทธิผลมากขึ้น Polyploidy ในการผสมพันธุ์มีบทบาทสำคัญมากในยุคของเรา

โพลีพลอยด์ในสัตว์

ในบรรดาสัตว์ต่างๆ มักพบในปลาและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ โดยทั่วไปแล้ว มีอคติทางพันธุกรรมต่อจำนวนพลอยด์ในสัตว์ กกที่มีจำนวนโครโมโซมไม่เท่ากันหรือมีโครโมโซมที่มีโครโมโซมผิดมักจะไม่สามารถให้กำเนิดลูกหลานได้

โพลีพลอยด์คืออะไร? ที่ ตัวอย่างที่เป็นรูปธรรม speciation สามารถเกิดขึ้นได้ในพืชและสัตว์หรือไม่?

ทริปพลอยด์

ก่อนที่จะจัดการกับโพลีพลอยด์ เราต้องเข้าใจกันสักหน่อยว่าร่างกายสร้างเซลล์ใหม่ได้อย่างไร เซลล์ของมนุษย์ทั้งหมดเป็นแบบดิพลอยด์ ดังนั้นเมื่อมีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ เซลล์เหล่านั้นจะต้องเป็นเซลล์เดี่ยวหรือมีโครโมโซมเพียงชุดเดียว สิ่งมีชีวิตใหม่จึงจะเกิดซ้ำอีกครั้ง อย่างไรก็ตาม บางครั้งมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการนี้ เหตุการณ์ที่พบบ่อยที่สุดคือบางครั้งเซลล์สืบพันธุ์ใหม่หนึ่งตัวจะมีโครโมโซมสองชุด สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อตัวเมียผลิตไข่ เมื่อไข่ที่มีโครโมโซมสองชุดหลอมรวมกับเซลล์อสุจิเดี่ยวปกติ เซลล์ที่เกิดจะมีโครโมโซมสามชุด กล่าวคือ เป็นแฝดสาม

ตอนนี้ทุกเซลล์ในสิ่งมีชีวิตใหม่นี้จะมีไตรลอยด์ สำหรับสัตว์ส่วนใหญ่ สิ่งนี้เป็นอันตรายอย่างยิ่ง และร่างกายจะไม่รอด พืชมีแนวโน้มที่จะทนต่อโพลีพลอยด์ได้ดีกว่าและเจริญเติบโตได้แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่รุนแรงเช่นนี้

ตัวอย่างเพิ่มเติม

นี่คือตัวอย่างบางส่วนของโพลีพลอยด์ในพืชและสัตว์ นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าสองในสามของพืชดอกเป็นโพลีพลอยด์ เฟิร์นและหญ้าส่วนใหญ่เป็นโพลีพลอยด์ เช่นเดียวกับมันฝรั่ง แอปเปิล และสตรอเบอร์รี่ กล้วยเป็นตัวอย่างที่น่าสนใจ กล้วยเป็นทริปลอยด์ และโดยปกติแล้วสิ่งมีชีวิตทริปลอยด์ไม่สามารถสืบพันธุ์ได้เอง ซึ่งหมายความว่าพวกมันเป็นหมัน ซึ่งหมายความว่าคุณไม่สามารถหาเมล็ดกล้วยมาปลูกกล้วยเพิ่มได้ เกษตรกรตัดหน่อจากด้านข้างของต้นก่อนที่จะออกผลและจบวงจรและปลูกพืชรุ่นใหม่

โพลีพลอยด์คืออะไร? นี่เป็นเงื่อนไขที่สืบทอดมาซึ่งมีโครโมโซมครบชุดมากกว่าสองชุด โพลีพลอยด์พบได้ทั่วไปในพืช เช่นเดียวกับในปลาและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำบางกลุ่ม ตัวอย่างเช่น ซาลาแมนเดอร์ กบ และปลิงบางชนิดมีโพลีพลอยด์ สิ่งมีชีวิตโพลีพลอยด์จำนวนมากเหล่านี้ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมได้ดี

บรรพบุรุษโพลีพลอยด์

สัตว์โพลิพลอยด์มีสายพันธุ์น้อยกว่าพืชมาก เหตุผลที่แน่ชัดสำหรับเรื่องนี้ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่านี่อาจเป็นเพราะความซับซ้อนของโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตในสัตว์เพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับพืช คนอื่นๆ แนะนำว่าโพลิพลอยด์อาจรบกวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ การแบ่งเซลล์ หรือการควบคุมจีโนม อย่างไรก็ตาม มีข้อยกเว้นบางประการ ตัวอย่างของโพลีพลอยด์ในอาณาจักรสัตว์ได้แก่ ปลา สัตว์เลื้อยคลาน และแมลง

อันที่จริง ผลลัพธ์ล่าสุดจากการศึกษาจีโนมบ่งชี้ว่าสปีชีส์หลายชนิดที่มีอยู่ในปัจจุบัน รวมถึงมนุษย์นั้นได้มาจากบรรพบุรุษโพลีพลอยด์ สปีชีส์เหล่านี้ที่รอดชีวิตจากการทำซ้ำทางจีโนไทป์โบราณและจากนั้นการลดจีโนมเรียกว่าพาลีโอโพลิพลอยด์

ประโยชน์ของโพลิพลอยด์

ในจำนวนที่มาก เซลล์โพลีพลอยด์พืช ปลา และกบน่าจะมีประโยชน์บ้างอย่างเห็นได้ชัด ตัวอย่างทั่วไปในพืชคือการสังเกตความแข็งแรงของไฮบริดหรือเฮเทอโรซีส โดยที่ลูกหลานโพลีพลอยด์ของต้นกำเนิดดิพลอยด์สองตัวจะมีความแข็งแรงและมีสุขภาพดีมากกว่าพ่อแม่ที่มีไดพลอยด์ทั้งสองตัว มีคำอธิบายที่เป็นไปได้หลายประการสำหรับการสังเกตนี้ ประการแรกคือการบังคับจับคู่โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันป้องกันการรวมตัวกันอีกครั้งระหว่างจีโนมของต้นกำเนิดดั้งเดิม และรักษาเฮเทอโรไซโกซิตีได้อย่างมีประสิทธิภาพมาหลายชั่วอายุคน

เฮเทอโรไซโกซิตี้นี้ป้องกันการสะสมของการกลายพันธุ์แบบถอยในจีโนมของรุ่นต่อๆ ไป ดังนั้น จึงรักษาความแข็งแรงของลูกผสมไว้ ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งคือความซ้ำซ้อนของยีนในเซลล์พืช เนื่องจากลูกหลานของโพลีพลอยด์มีสำเนาของยีนใด ๆ มากเป็นสองเท่า ลูกหลานจึงได้รับการปกป้องจากผลกระทบที่เป็นอันตรายของการกลายพันธุ์แบบถอย สิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งในช่วงระยะแกมีโทไฟต์

ประโยชน์อีกประการหนึ่งที่ได้รับจากความซ้ำซ้อนของยีนคือความสามารถในการกระจายการทำงานของยีนเมื่อเวลาผ่านไป กล่าวอีกนัยหนึ่ง สำเนาของยีนเพิ่มเติมที่ไม่จำเป็นสำหรับการทำงานของร่างกายตามปกติสามารถนำไปใช้ในรูปแบบใหม่และแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ซึ่งนำไปสู่ความเป็นไปได้ใหม่ๆ ในทางเลือกเชิงวิวัฒนาการ พวกมันเกือบจะมีบทบาทชี้ขาด โพลีพลอยด์มีความสำคัญในการกำเนิดของพืชชนิดใหม่

Polyploidy (จากภาษากรีก polyploos - ซ้ำและ eidos - view) คือจำนวนชุดโครโมโซมที่เพิ่มขึ้นหลายเท่า เดี่ยวหรือเดี่ยว (และ) ที่ตั้งอยู่ในพืชและสัตว์ที่สูงขึ้นจะแสดงในเซลล์สืบพันธุ์ (ดู)

ในระหว่างกระบวนการทางเพศหลังจากการปฏิสนธิของไข่นั่นคือการรวมกันของเซลล์สืบพันธุ์ทั้งสอง (ดู) สถานะใหม่เกิดขึ้นพร้อมกับชุดโครโมโซมคู่หรือซ้ำ (2n) (ดู) ซึ่งถูกส่งไปยังเซลล์ร่างกายส่วนใหญ่ ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์และเป็นตัวแทนของบรรทัดฐานสำหรับพวกมัน

โดยพื้นฐานแล้วกระบวนการทางเพศนั้นทำให้เกิดโพลีพลอยด์ในระยะแรกเมื่อสองชุดรวมกัน แต่ในกรณีนี้ สิ่งมีชีวิตที่สูงขึ้นเป็นเรื่องปกติที่จะเรียกการคูณระดับที่สูงกว่าของโพลีพลอยด์เช่น เซ็ต: triploid (3n), tetraploid (4n), hexaploid (6n) เป็นต้น

Polyploidy มีบทบาทพิเศษในกระบวนการสร้างความแตกต่างตามปกติของเซลล์บางชนิดในการพัฒนาแต่ละบุคคล (การสร้างเซลล์ใหม่) ของพืชและสัตว์ชั้นสูง รวมถึงมนุษย์ด้วย นอกจากนี้โพลีพลอยด์ยังมีความสำคัญในกระบวนการฟื้นฟูอีกด้วย

สิ่งที่น่าสังเกตเป็นพิเศษคือโพลีพลอยด์ที่พบในสภาวะทางพยาธิวิทยา (การเติบโตของเนื้องอกมะเร็ง)

ความสำคัญของโพลิพลอยด์ในการก่อตัวของพืชชนิดใหม่นั้นยิ่งใหญ่มาก พืชสกุลเดียวกันที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกันมักจัดอยู่ในแถวที่เรียกว่าโพลีพลอยด์ (ข้าวสาลีที่มีโครโมโซม 14 หรือ 28 หรือ 42 โครโมโซม เป็นต้น) ข้อได้เปรียบทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาของโพลีพลอยด์ทำให้บางครั้งพวกมันสามารถตั้งถิ่นฐานในพื้นที่ใหม่ที่ไม่สามารถเข้าถึงได้เนื่องจากสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยสำหรับสายพันธุ์อื่น เป็นที่ยอมรับกันว่าแม้กระทั่งในการเลือกพืชเกษตรมนุษย์โดยไม่สงสัยเลยเป็นเวลาหลายศตวรรษมาแล้วที่ได้เลือกรูปแบบโพลิพลอยด์เทียมซึ่งปัจจุบันได้รับโปรตีนอาหารและคาร์โบไฮเดรตจำนวนมาก การเรียนรู้วิธีการสร้างโพลิพลอยด์เชิงทดลองอย่างเชี่ยวชาญได้นำไปสู่การแนะนำบางส่วนไปสู่การปฏิบัติทางการเกษตร (triploid Sugar beet, เปปเปอร์มินต์ ฯลฯ )

วิธีการที่มีแนวโน้มในการได้รับรูปแบบโพลีพลอยด์มักจะรวมกับการผสมข้ามพันธุ์เทียม Polyploidy เป็นวิธีเดียวที่จะเอาชนะภาวะมีบุตรยากของลูกผสมที่ได้จากการผสมข้ามสายพันธุ์ที่อยู่ห่างไกล

ในการวิวัฒนาการของสัตว์ โพลีพลอยด์ไม่ได้รับความสำคัญเช่นเดียวกับในพืช เห็นได้ชัดว่าสิ่งนี้ถูกป้องกันโดยกลไกที่ซับซ้อนในการกำหนดเพศ (ดู) ในสัตว์ อย่างไรก็ตาม เมื่อสิ่งกีดขวางนี้ถูกกำจัดออกไป เมื่อมีการสืบพันธุ์แบบพาร์ทีโนเจเนติกส์ สายพันธุ์โพลีพลอยด์ก็เกิดขึ้นและได้พิชิตพื้นที่ที่กว้างขวางไม่มากก็น้อย

กรณีของโพลีพลอยด์ที่เกิดขึ้นเองในสัตว์นั้นสังเกตได้ในลักษณะเดียวกับในพืช เชี่ยวชาญและได้รับในการทดลอง สิ่งนี้ทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับการใช้งานจริง ขั้นตอนแรกได้ดำเนินการไปแล้วในประเทศของเราโดย V. L. Astaurov ผู้ซึ่งได้รับโพลีพลอยด์หนอนไหมผสมพันธุ์ แต่ละกรณีของโพลีพลอยด์ก็พบได้ในมนุษย์เช่นกัน

(จากภาษากรีก polýploos - multipath ที่นี่ - หลายรายการ และ éidos - ดู)

จำนวนโครโมโซมเพิ่มขึ้นหลายเท่า (ดูโครโมโซม) ในเซลล์พืชหรือสัตว์ P. แพร่หลายในโลกของพืช พบได้ยากในสัตว์ที่ไม่เหมือนกัน โดยเฉพาะในพยาธิตัวกลมและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำบางชนิด

ตามกฎแล้วเซลล์ร่างกายของพืชและสัตว์จะมีโครโมโซมเป็นสองเท่า (ซ้ำ) (2 n); โครโมโซมคล้ายคลึงกันคู่หนึ่งมาจากมารดาและอีกโครโมโซมมาจากสิ่งมีชีวิตของบิดา เซลล์สืบพันธุ์มีจำนวนโครโมโซมเริ่มต้น (เดี่ยว) ที่ลดลง ( n). ในเซลล์เดี่ยว โครโมโซมแต่ละตัวจะมีโครโมโซมเดี่ยว ไม่มีคู่ที่คล้ายคลึงกัน จำนวนโครโมโซมเดี่ยวในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันเรียกว่าโครโมโซมหลักหรือพื้นฐานและชุดของยีน , ล้อมรอบด้วยชุดเดี่ยว - จีโนม จำนวนโครโมโซมเดี่ยวในเซลล์สืบพันธุ์เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการลด (ลดลงครึ่งหนึ่ง) ของจำนวนโครโมโซมในไมโอซิส และจำนวนซ้ำจะถูกฟื้นฟูในระหว่างการปฏิสนธิ (ดูการปฏิสนธิ) (บ่อยครั้งที่พืชในเซลล์ดิพลอยด์มีสิ่งที่เรียกว่าโครโมโซมบี ซึ่งเพิ่มเติมจากโครโมโซมใดๆ บทบาทของพวกมันยังได้รับการศึกษาเพียงเล็กน้อย แม้ว่าข้าวโพดจะมีโครโมโซมเช่นนี้อยู่เสมอก็ตาม) จำนวนโครโมโซมใน หลากหลายชนิดพืชมีความหลากหลายมาก ดังนั้น เฟิร์นสายพันธุ์หนึ่ง (Ophioglosum reticulata) มีโครโมโซม 1,260 โครโมโซมในชุดดิพลอยด์ และในตระกูล Compositae ที่มีการพัฒนาสายวิวัฒนาการมากที่สุด สายพันธุ์ Haplopappus gracilis มีโครโมโซมเพียง 2 โครโมโซมในชุดเดี่ยว

ที่ P. การเบี่ยงเบนจากจำนวนโครโมโซมซ้ำในเซลล์ร่างกายและจากเดี่ยว - ในทางเพศ ที่ P. อาจมีเซลล์ที่แสดงแต่ละโครโมโซมสามครั้ง (3 n) - triploid สี่ครั้ง (4 n) - tetraploid ห้าครั้ง (5 n) - เพนทาพลอยด์ ฯลฯ สิ่งมีชีวิตที่มีการพับเพิ่มขึ้นตามลำดับในชุดโครโมโซม - ploidy (ดู Ploidy) - ในเซลล์เรียกว่า triploids, tetraploids, pentaploids เป็นต้น หรือโดยทั่วไปคือโพลีพลอยด์

จำนวนโครโมโซมในเซลล์เพิ่มขึ้นหลายเท่าสามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงหรือต่ำ รังสีไอออไนซ์, สารเคมีรวมถึงผลจากการเปลี่ยนแปลงสถานะทางสรีรวิทยาของเซลล์ กลไกการออกฤทธิ์ของปัจจัยเหล่านี้จะลดลงจนเป็นการละเมิดการแบ่งแยกโครโมโซมในไมโทซิสหรือไมโอซิสและการก่อตัวของเซลล์โดยมีจำนวนโครโมโซมเพิ่มขึ้นหลายเท่าเมื่อเทียบกับเซลล์ดั้งเดิม จากสารเคมี ทำให้เกิดการละเมิดการแยกโครโมโซมที่ถูกต้องซึ่งเป็นคอลชิซีนอัลคาลอยด์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดซึ่งป้องกันการก่อตัวของเส้นใยสปินเดิลของการแบ่งเซลล์ (ดูสปินเดิลของการแบ่งเซลล์) (อิทธิพลของเมล็ดและตาด้วยสารละลายโคลชิซีนเจือจางทำให้โพลีพลอยด์ทดลองหาได้ง่ายในพืช) P. ยังสามารถเกิดขึ้นได้อันเป็นผลมาจากเอนโดไมโทซิส - โครโมโซมเพิ่มขึ้นสองเท่าโดยไม่แบ่งนิวเคลียสของเซลล์ ในกรณีที่โครโมโซมไม่แยกออกจากกันในไมโทซิส (ไมโทติคพี) เซลล์โซมาติกโพลีพลอยด์จะถูกสร้างขึ้น ในกรณีที่โครโมโซมไม่แยกจากกันในไมโอซิส (ไมโอติกพี) เซลล์สืบพันธุ์ที่มีการเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซมซ้ำบ่อยกว่า ( เรียกว่าเซลล์สืบพันธุ์ที่ไม่ได้รับการรีดิวซ์) เกิดขึ้น การหลอมรวมของ gametes ดังกล่าวทำให้เกิดไซโกตโพลีพลอยด์: tetraploid (4 n) - ที่ฟิวชั่นของสอง gametes ซ้ำ triploid (3 n) - เมื่อเซลล์สืบพันธุ์ที่ยังไม่ได้ลดลงรวมเข้ากับเซลล์เดี่ยวปกติ ฯลฯ

การเกิดขึ้นของเซลล์ที่มีจำนวนโครโมโซม 3-, 4-, 5 เท่า (หรือมากกว่า) ของชุดเดี่ยวเรียกว่าการกลายพันธุ์ของจีโนม (ดูการกลายพันธุ์) , และผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นแบบยูพลอยด์ Aneuploidy มักเกิดขึ้นพร้อมกับ euploidy , เมื่อเซลล์ปรากฏขึ้นพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซมแต่ละตัวในจีโนม (ตัวอย่างเช่นในอ้อย, ลูกผสมข้าวสาลี-ไรย์ ฯลฯ ) แยกแยะ autopolyploidy (ดู Autopolyploidy) - จำนวนโครโมโซมของสายพันธุ์เดียวกันเพิ่มขึ้นหลายเท่าและ allopolyploidy (ดู Allopolyploidy) - จำนวนโครโมโซมในลูกผสมเพิ่มขึ้นหลายเท่าเมื่อมีการข้ามสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน (การผสมข้ามพันธุ์และการผสมข้ามพันธุ์)

ในรูปแบบโพลีพลอยด์ของพืชมักสังเกตเห็นความใหญ่โต - การเพิ่มขนาดของเซลล์และอวัยวะ (ใบ, ดอกไม้, ผลไม้) รวมถึงการเพิ่มขึ้นของเนื้อหาของสารเคมีจำนวนหนึ่งการเปลี่ยนแปลงระยะเวลาของการออกดอกและ ติดผล คุณลักษณะเหล่านี้มักพบเห็นในรูปแบบการผสมเกสรข้ามมากกว่าในรูปแบบการผสมเกสรด้วยตนเอง คุณสมบัติที่มีประโยชน์เชิงเศรษฐกิจของโพลีพลอยด์ดึงดูดความสนใจของผู้เพาะพันธุ์มายาวนานซึ่งนำไปสู่การปรับใช้งานเกี่ยวกับการผลิตโพลิพลอยด์เทียมซึ่งก็คือ แหล่งสำคัญความแปรปรวนและสามารถใช้เป็นวัสดุเริ่มต้นในการเพาะพันธุ์ได้ (เช่น หัวบีททริปพลอยด์ โคลเวอร์เตตระพลอย หัวไชเท้า เป็นต้น) ข้อเสียทั่วไปของออโตโพลีพลอยด์คือความดกของไข่ต่ำ อย่างไรก็ตาม หลังจากคัดเลือกมาเป็นเวลานาน ก็เป็นไปได้ที่จะได้สายพันธุ์ที่มีความดกของไข่สูงเพียงพอ ผลลัพธ์ที่ดีค่อนข้างจะได้มาจากการสร้างประชากรสังเคราะห์เทียมที่ประกอบด้วยเส้นออโตโพลีพลอยด์ที่อุดมสมบูรณ์มากที่สุดของพืชผสมเกสรข้ามบางชนิด เช่น ข้าวไรย์

Allopolyploids มีความสำคัญไม่น้อยในการผสมพันธุ์ ชุดโครโมโซมที่ประกอบเป็นอัลโลโพลีพลอยด์นั้นไม่เหมือนกัน ต่างกันไปตามชุดของยีนที่มีอยู่ และบางครั้งก็มีรูปร่างและจำนวนโครโมโซม เมื่อพืชที่มีสกุลต่างกันถูกข้าม เช่น ข้าวไรย์และข้าวสาลี จะเกิดลูกผสมกับข้าวไรย์เดี่ยวและข้าวสาลีเดี่ยวเกิดขึ้น ลูกผสมดังกล่าวเป็นหมันและเพิ่มจำนวนโครโมโซมของพืชแต่ละต้นเป็นสองเท่าเท่านั้น เช่น การได้รับแอมฟิดิพลอยด์ (ดูแอมฟิดิพลอยด์) , สามารถทำให้ไมโอซิสเป็นปกติและฟื้นฟูภาวะเจริญพันธุ์ได้ Allopolyploidy อาจเป็นวิธีการสังเคราะห์รูปแบบใหม่โดยอาศัยการผสมพันธุ์ ตัวอย่างคลาสสิกของการสังเคราะห์ดังกล่าวคือการผลิต rafanobrassica ของ G. D. Karpechenko ซึ่งเป็นลูกผสมของหัวไชเท้าและกะหล่ำปลีที่มีโครโมโซม 36 โครโมโซม (18 อันจากหัวไชเท้าและ 18 อันจากกะหล่ำปลี) พ่อพันธุ์แม่พันธุ์ (ในสหภาพโซเวียต V. E. Pisarev, N. V. Tsitsin, A. I. Derzhavin, A. R. Zhebrak และอื่น ๆ ) ได้รับ allopolyploids จากพืชหลายชนิด พืชที่มนุษย์ปลูกส่วนใหญ่เป็นโพลีพลอยด์

ป.มี คุ้มค่ามากในการวิวัฒนาการของพืชป่าและพืชที่ปลูก (เชื่อกันว่าประมาณหนึ่งในสามของพืชทั้งหมดเกิดขึ้นเนื่องจาก P. แม้ว่าในบางกลุ่มเช่นในต้นสนและเชื้อราปรากฏการณ์นี้ไม่ค่อยสังเกต) เช่นเดียวกับใน สัตว์บางกลุ่ม (ส่วนใหญ่เป็น parthenogenetic) หลักฐานของบทบาทของพีในการวิวัฒนาการเป็นสิ่งที่เรียกว่า อนุกรมโพลีพลอยด์ เมื่อสปีชีส์ในสกุลหรือตระกูลเดียวกันก่อตัวเป็นอนุกรมยูพลอยด์โดยมีจำนวนโครโมโซมเพิ่มขึ้นซึ่งเป็นจำนวนทวีคูณของโครโมโซมเดี่ยวหลัก (เช่น ข้าวสาลี Triticum monococcum มี 2 n= 14 โครโมโซม, Tr. turgidum และอื่น ๆ - 4 n= 28 ต. เอสติวัมและอื่น ๆ -6 n= 42) จำนวนโพลีพลอยด์ของสกุล Solanum (Solanum) มีหลายรูปแบบโดยมีโครโมโซม 12, 24, 36, 48, 60, 72 ในบรรดาสัตว์ที่ผสมพันธุ์แบบ parthenogenetic นั้น สายพันธุ์โพลีพลอยด์นั้นมีความถี่ไม่น้อยไปกว่าพืชอะโพมิกติก (ดู Apomixis, Parthenogenesis) . นักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต B. L. Astaurov เป็นคนแรกที่ได้รับรูปแบบโพลิพลอยด์ที่อุดมสมบูรณ์ (tetraploid) ที่อุดมสมบูรณ์โดยเทียมจากลูกผสมของหนอนไหมสองสายพันธุ์: Bombyx mori และ B. mandarina จากผลงานเหล่านี้ เขาได้เสนอสมมติฐานเกี่ยวกับต้นกำเนิดทางอ้อม (ผ่านการแบ่งส่วนและการผสมพันธุ์) ของสัตว์โพลีพลอยด์ที่ต่างกันในธรรมชาติ ดูเพิ่มเติมที่ Specation

ความหมาย: Breslavets L.P. , Polyploidy ในธรรมชาติและประสบการณ์, M. , 1963; การทดลองโพลิพลอยด์ในการปรับปรุงพันธุ์พืช นั่ง. ศิลปะ. โนโวซิบ, 2509; Mayr E. สายพันธุ์สัตววิทยาและวิวัฒนาการ ทรานส์ จากภาษาอังกฤษ ม. 2511; Astaurov B.L. การทดลองโพลีพลอยด์และสมมติฐานของแหล่งกำเนิดทางอ้อม (ไกล่เกลี่ยโดย parthenogenesis) ของโพลีพลอยด์ตามธรรมชาติในสัตว์กะเทย Genetika, 1969, เล่ม 5, หมายเลข 7; ของเขา, โพลีพลอยด์ทดลองในสัตว์, "การทบทวนพันธุศาสตร์ประจำปี", 1969, v. 3; ของเขา, Parthenogenesis และ polyploidy ในวิวัฒนาการของสัตว์, "ธรรมชาติ", 1971, หมายเลข 6; Zhukovsky PM, ลักษณะวิวัฒนาการของโพลีพลอยด์ของพืช, อ้างแล้ว; คาร์เปเชนโก จี.ดี., อิซบรา. งาน, M. , 1971.

ม.อี. โลบาเชฟ

• - ปรากฏการณ์ที่ virion มีจีโนมที่เหมือนกันสองอัน จีโนมที่แตกต่างกันตั้งแต่สองตัวขึ้นไป จีโนมหนึ่งอันประกอบด้วยข้อมูลทางพันธุกรรมของไวรัสสองตัว...

  พจนานุกรมจุลชีววิทยา

• - โพลีพลอยด์เหนี่ยวนำให้เกิด - ...

  อณูชีววิทยาและพันธุศาสตร์ พจนานุกรม

• - ยูพลอยดี พันธุกรรม...

  พจนานุกรมสารานุกรมการเกษตร

• - polyploidy การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมซึ่งประกอบด้วยการเพิ่มขึ้นของจำนวนโครโมโซมหลักในนิวเคลียสของเซลล์สืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตเพิ่มขึ้นหลายเท่า ...

  พจนานุกรมสารานุกรมสัตวแพทย์

• - การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มจำนวนชุดโครโมโซมทั้งหมด เนื่องจากการกลายพันธุ์ของจีโนมที่เกิดขึ้นเองหรือจากการทดลอง...

  อภิธานคำศัพท์ทางพฤกษศาสตร์

• - การกลายพันธุ์ของจีโนมซึ่งประกอบด้วยการเพิ่มจำนวนโครโมโซมซ้ำโดยการเติมชุดโครโมโซมทั้งหมดที่เกิดขึ้นเองหรือโดยการทดลอง ...

  ข้อกำหนดและคำจำกัดความที่ใช้ในการผสมพันธุ์ พันธุศาสตร์ และการสืบพันธุ์สัตว์ในฟาร์ม

• - การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมซึ่งประกอบด้วยการเพิ่มจำนวนชุดโครโมโซมในเซลล์หรือนิวเคลียสของร่างกายเพิ่มขึ้นหลายเท่า ...

โพลีพลอยด์(จากภาษากรีก polýploos - multipath ที่นี่ - multiple และ éidos - view) จำนวนโครโมโซมในเซลล์พืชหรือสัตว์เพิ่มขึ้นหลายเท่า P. แพร่หลายในโลกของพืช พบได้ยากในสัตว์ที่ไม่เหมือนกัน โดยเฉพาะในพยาธิตัวกลมและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำบางชนิด

ตามกฎแล้วเซลล์ร่างกายของพืชและสัตว์จะมีโครโมโซมเป็นสองเท่า (ซ้ำ) (2 n); โครโมโซมคล้ายคลึงกันคู่หนึ่งมาจากมารดาและอีกโครโมโซมมาจากสิ่งมีชีวิตของบิดา เซลล์สืบพันธุ์มีจำนวนโครโมโซมเริ่มต้น (เดี่ยว) ที่ลดลง ( n). ในเซลล์เดี่ยว โครโมโซมแต่ละตัวจะมีโครโมโซมเดี่ยว ไม่มีคู่ที่คล้ายคลึงกัน จำนวนโครโมโซมเดี่ยวในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันเรียกว่าโครโมโซมหลักหรือพื้นฐานและจำนวนรวมของยีนที่มีอยู่ในชุดเดี่ยวดังกล่าวเรียกว่าจีโนม จำนวนโครโมโซมเดี่ยวในเซลล์สืบพันธุ์เกิดจากการลดลง (ลดลงครึ่งหนึ่ง) ของจำนวนโครโมโซมในไมโอซิส และจำนวนซ้ำจะถูกฟื้นฟูเมื่อมีการปฏิสนธิ (บ่อยครั้งที่พืชในเซลล์ดิพลอยด์มีสิ่งที่เรียกว่าโครโมโซม B ซึ่งเพิ่มเติมจากโครโมโซมใดๆ บทบาทของพวกมันยังได้รับการศึกษาเพียงเล็กน้อย แม้ว่าข้าวโพดจะมีโครโมโซมเช่นนี้อยู่เสมอก็ตาม) จำนวนโครโมโซมในพืชชนิดต่างๆ มีความหลากหลายมาก ดังนั้น เฟิร์นสายพันธุ์หนึ่ง (Ophioglosum reticulata) มีโครโมโซม 1,260 โครโมโซมในชุดดิพลอยด์ และในตระกูล Compositae ที่มีการพัฒนาสายวิวัฒนาการมากที่สุด สายพันธุ์ Haplopappus gracilis มีโครโมโซมเพียง 2 โครโมโซมในชุดเดี่ยว

ที่ P. การเบี่ยงเบนจากจำนวนโครโมโซมซ้ำในเซลล์ร่างกายและจากเดี่ยว - ในทางเพศ ที่ P. อาจมีเซลล์ที่แสดงแต่ละโครโมโซมสามครั้ง (3 n) - triploid สี่ครั้ง (4 n) - tetraploid ห้าครั้ง (5 n) - เพนทาพลอยด์ ฯลฯ สิ่งมีชีวิตที่มีการเพิ่มขึ้นหลายชุดในชุดโครโมโซม - พลอยด์ - ในเซลล์ที่สอดคล้องกันเรียกว่า triploids, tetraploids, pentaploids เป็นต้น หรือโดยทั่วไปคือโพลีพลอยด์

จำนวนโครโมโซมในเซลล์ที่เพิ่มขึ้นหลายเท่าสามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงหรือต่ำ, การแผ่รังสีไอออไนซ์, สารเคมีและเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงสถานะทางสรีรวิทยาของเซลล์ กลไกการออกฤทธิ์ของปัจจัยเหล่านี้จะลดลงจนเป็นการละเมิดการแบ่งแยกโครโมโซมในไมโทซิสหรือไมโอซิสและการก่อตัวของเซลล์ที่มีจำนวนโครโมโซมเพิ่มขึ้นทวีคูณเมื่อเทียบกับเซลล์ดั้งเดิม ในบรรดาสารเคมีที่ทำให้เกิดการละเมิดความแตกต่างที่ถูกต้องของโครโมโซมซึ่งเป็นคอลชิซินอัลคาลอยด์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดซึ่งป้องกันการก่อตัวของเกลียวแกนหมุนของการแบ่งเซลล์ (อิทธิพลของเมล็ดและตาด้วยสารละลายโคลชิซีนเจือจางทำให้โพลีพลอยด์ทดลองหาได้ง่ายในพืช) P. ยังสามารถเกิดขึ้นได้อันเป็นผลมาจากเอนโดไมโทซิส - โครโมโซมเพิ่มขึ้นสองเท่าโดยไม่แบ่งนิวเคลียสของเซลล์ ในกรณีที่โครโมโซมไม่แยกออกจากกันในไมโทซิส (ไมโทติคพี) เซลล์โซมาติกโพลีพลอยด์จะถูกสร้างขึ้น ในกรณีที่โครโมโซมไม่แยกจากกันในไมโอซิส (ไมโอติกพี) เซลล์สืบพันธุ์ที่มีการเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซมซ้ำบ่อยกว่า ( เรียกว่าเซลล์สืบพันธุ์ที่ไม่ได้รับการรีดิวซ์) เกิดขึ้น การหลอมรวมของ gametes ดังกล่าวทำให้เกิดไซโกตโพลีพลอยด์: tetraploid (4 n) - ที่ฟิวชั่นของสอง gametes ซ้ำ triploid (3 n) - เมื่อเซลล์สืบพันธุ์ที่ยังไม่ได้ลดลงรวมเข้ากับเซลล์เดี่ยวปกติ ฯลฯ

การเกิดขึ้นของเซลล์ที่มีโครโมโซมจำนวน 3-, 4-, 5 เท่า (หรือมากกว่า) ของชุดเดี่ยวเรียกว่าการกลายพันธุ์ของจีโนมและรูปแบบผลลัพธ์ที่เรียกว่ายูพลอยด์ ร่วมกับยูพลอยด์ aneuploidy มักเกิดขึ้นเมื่อเซลล์ปรากฏขึ้นโดยมีการเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซมแต่ละตัวในจีโนม (เช่น ในอ้อย ข้าวสาลี-ไรย์ลูกผสม เป็นต้น) มี autopolyploidy - เพิ่มจำนวนโครโมโซมของสายพันธุ์เดียวกันเพิ่มขึ้นหลายเท่าและ allopolyploidy - เพิ่มจำนวนโครโมโซมในลูกผสมเพิ่มขึ้นหลายเท่าเมื่อมีการข้ามสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน (การผสมระหว่าง interspecial และ intergeneric)

ในรูปแบบโพลีพลอยด์ของพืชมักสังเกตเห็นความใหญ่โต - การเพิ่มขนาดของเซลล์และอวัยวะ (ใบ, ดอกไม้, ผลไม้) รวมถึงการเพิ่มขึ้นของเนื้อหาของสารเคมีจำนวนหนึ่งการเปลี่ยนแปลงระยะเวลาของการออกดอกและ ติดผล คุณลักษณะเหล่านี้มักพบเห็นในรูปแบบการผสมเกสรข้ามมากกว่าในรูปแบบการผสมเกสรด้วยตนเอง คุณสมบัติทางเศรษฐกิจและประโยชน์ของโพลีพลอยด์ดึงดูดความสนใจของผู้เพาะพันธุ์มายาวนานซึ่งนำไปสู่การปรับใช้งานเกี่ยวกับการผลิตโพลีพลอยด์เทียมซึ่งเป็นแหล่งสำคัญของความแปรปรวนและสามารถใช้เป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับการผสมพันธุ์ (ตัวอย่างเช่น ชูการ์บีททริปพลอยด์, โคลเวอร์เตตราพลอยด์, หัวไชเท้า ฯลฯ) ข้อเสียทั่วไปของออโตโพลีพลอยด์คือความดกของไข่ต่ำ อย่างไรก็ตาม หลังจากคัดเลือกมาเป็นเวลานาน ก็เป็นไปได้ที่จะได้สายพันธุ์ที่มีความดกของไข่สูงเพียงพอ ผลลัพธ์ที่ดีค่อนข้างจะได้มาจากการสร้างประชากรสังเคราะห์เทียมที่ประกอบด้วยเส้นออโตโพลีพลอยด์ที่อุดมสมบูรณ์มากที่สุดของพืชผสมเกสรข้ามบางชนิด เช่น ข้าวไรย์

Allopolyploids มีความสำคัญไม่น้อยในการผสมพันธุ์ ชุดโครโมโซมที่ประกอบเป็นอัลโลโพลีพลอยด์นั้นไม่เหมือนกัน ต่างกันไปตามชุดของยีนที่มีอยู่ และบางครั้งก็มีรูปร่างและจำนวนโครโมโซม เมื่อพืชที่มีสกุลต่างกันถูกข้าม เช่น ข้าวไรย์และข้าวสาลี จะเกิดลูกผสมกับข้าวไรย์เดี่ยวและข้าวสาลีเดี่ยวเกิดขึ้น ลูกผสมดังกล่าวผ่านการฆ่าเชื้อและเพิ่มจำนวนโครโมโซมของพืชแต่ละชนิดเพิ่มขึ้นเพียงสองเท่าเช่นการได้รับแอมฟิดิพลอยด์สามารถทำให้ไมโอซิสเป็นปกติและฟื้นฟูภาวะเจริญพันธุ์ได้ Allopolyploidy อาจเป็นวิธีการสังเคราะห์รูปแบบใหม่โดยอาศัยการผสมพันธุ์ ตัวอย่างคลาสสิกของการสังเคราะห์ดังกล่าวคือการผลิต rafanobrassica ของ G. D. Karpechenko ซึ่งเป็นลูกผสมของหัวไชเท้าและกะหล่ำปลีที่มีโครโมโซม 36 โครโมโซม (18 อันจากหัวไชเท้าและ 18 อันจากกะหล่ำปลี) พ่อพันธุ์แม่พันธุ์ (ในสหภาพโซเวียต V. E. Pisarev, N. V. Tsitsin, A. I. Derzhavin, A. R. Zhebrak และอื่น ๆ ) ได้รับ allopolyploids จากพืชหลายชนิด พืชที่มนุษย์ปลูกส่วนใหญ่เป็นโพลีพลอยด์

P. มีความสำคัญอย่างยิ่งในการวิวัฒนาการของพืชป่าและพืชที่ได้รับการปลูกฝัง (เชื่อกันว่าประมาณหนึ่งในสามของพืชทั้งหมดเกิดขึ้นเนื่องจาก P. แม้ว่าในบางกลุ่มเช่นต้นสนและเชื้อราปรากฏการณ์นี้จะไม่ค่อยสังเกต) เช่นเดียวกับกลุ่มสัตว์บางกลุ่ม (ส่วนใหญ่เป็น parthenogenetic) หลักฐานของบทบาทของพีในการวิวัฒนาการเป็นสิ่งที่เรียกว่า อนุกรมโพลีพลอยด์ เมื่อสปีชีส์ในสกุลหรือตระกูลเดียวกันก่อตัวเป็นอนุกรมยูพลอยด์โดยมีจำนวนโครโมโซมเพิ่มขึ้นซึ่งเป็นจำนวนทวีคูณของโครโมโซมเดี่ยวหลัก (เช่น ข้าวสาลี Triticum monococcum มี 2 n= 14 โครโมโซม, Tr. turgidum และอื่น ๆ - 4 n= 28 ต. เอสติวัมและอื่น ๆ -6 n= 42) จำนวนโพลีพลอยด์ของสกุล Solanum (Solanum) มีหลายรูปแบบโดยมีโครโมโซม 12, 24, 36, 48, 60, 72 ในบรรดาสัตว์ที่ผสมพันธุ์แบบ parthenogenetic นั้น สายพันธุ์โพลีพลอยด์นั้นมีความถี่ไม่น้อยไปกว่าพืชอะโพมิกติก (ดู Apomixis, Parthenogenesis) . นักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต B. L. Astaurov เป็นคนแรกที่ได้รับรูปแบบโพลิพลอยด์ที่อุดมสมบูรณ์ (tetraploid) ที่อุดมสมบูรณ์โดยเทียมจากลูกผสมของหนอนไหมสองสายพันธุ์: Bombyx mori และ B. mandarina จากผลงานเหล่านี้ เขาได้เสนอสมมติฐานเกี่ยวกับต้นกำเนิดทางอ้อม (ผ่านการแบ่งส่วนและการผสมพันธุ์) ของสัตว์โพลีพลอยด์ที่ต่างกันในธรรมชาติ

8. การกลายพันธุ์- นี่คือการแนะนำการเปลี่ยนแปลงในลำดับนิวคลีโอไทด์ของ DNA (การกลายพันธุ์) มีการกลายพันธุ์ตามธรรมชาติ (เกิดขึ้นเอง) และเกิดขึ้นเอง (เหนี่ยวนำให้เกิด)

การกลายพันธุ์ตามธรรมชาติ

การกลายพันธุ์ตามธรรมชาติหรือเกิดขึ้นเองเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการสัมผัสกับสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตที่มีปัจจัยก่อกลายพันธุ์ สิ่งแวดล้อมเช่นรังสีอัลตราไวโอเลต รังสี สารเคมีก่อกลายพันธุ์

[แก้ไข] ทฤษฎีการกลายพันธุ์ของ H. De Vries และ S. I. Korzhinsky

ทฤษฎีการกลายพันธุ์เป็นหนึ่งในรากฐานของพันธุศาสตร์ มีต้นกำเนิดไม่นานหลังจากการค้นพบกฎของเมนเดลอีกครั้งโดยที. มอร์แกนเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 ถือได้ว่าเกือบจะเกิดขึ้นพร้อมกันในจิตใจของชาวดัตช์ Hugo De Vries (1903) และนักพฤกษศาสตร์ในประเทศ S. I. Korzhinsky (1899) อย่างไรก็ตาม ลำดับความสำคัญในความเป็นอันดับหนึ่งและในความบังเอิญที่มากกว่าของบทบัญญัติเริ่มต้นนั้นเป็นของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย การรับรู้ถึงความสำคัญทางวิวัฒนาการหลักสำหรับความแปรปรวนที่ไม่ต่อเนื่องและการปฏิเสธบทบาทของการคัดเลือกโดยธรรมชาติในทฤษฎีของ Korzhinsky และ De Vries มีความสัมพันธ์กับความไม่สามารถละลายได้ในเวลานั้นของความขัดแย้งในการสอนวิวัฒนาการของ Charles Darwin ระหว่างบทบาทสำคัญของ การเบี่ยงเบนเล็กน้อยและ "การดูดซึม" ระหว่างการข้าม (ดูฝันร้ายของเจนกิน)

บทบัญญัติหลักของทฤษฎีการกลายพันธุ์ของ Korzhinsky-De Vries สามารถลดลงได้ดังต่อไปนี้:

1. การกลายพันธุ์เกิดขึ้นอย่างกะทันหัน เช่น การเปลี่ยนแปลงลักษณะที่ไม่ต่อเนื่องกัน

2. แม่พิมพ์ใหม่มีความเสถียร

3. การกลายพันธุ์ไม่เหมือนกับการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม การกลายพันธุ์ไม่ต่อเนื่องกัน แต่จะไม่ถูกจัดกลุ่มตามประเภทเฉลี่ยใดๆ สิ่งเหล่านี้แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพแบบก้าวกระโดด

4. การกลายพันธุ์แสดงออกในรูปแบบต่างๆ กัน มีทั้งประโยชน์และโทษ

5. ความน่าจะเป็นที่จะตรวจพบการกลายพันธุ์ขึ้นอยู่กับจำนวนบุคคลที่ศึกษา

6. การกลายพันธุ์ที่คล้ายกันสามารถเกิดขึ้นซ้ำๆ ได้

[แก้ไข] กลไกของการกลายพันธุ์

ลำดับเหตุการณ์ที่นำไปสู่การกลายพันธุ์ (ภายในโครโมโซม) มีดังต่อไปนี้:

ความเสียหายของ DNA เกิดขึ้น

หากความเสียหายเกิดขึ้นในชิ้นส่วน DNA ที่ไม่มีนัยสำคัญ (อินตรอน) การกลายพันธุ์จะไม่เกิดขึ้น

· หากความเสียหายเกิดขึ้นในชิ้นส่วนที่มีนัยสำคัญ (เอ็กซอน) และการซ่อมแซม DNA ที่ถูกต้องเกิดขึ้น หรือไม่เกิดความเสียหายใด ๆ เนื่องจากการเสื่อมของรหัสพันธุกรรม การกลายพันธุ์จะไม่เกิดขึ้น

· เฉพาะในกรณีที่เกิดความเสียหายต่อ DNA ซึ่งเกิดขึ้นในส่วนสำคัญซึ่งไม่ได้รับการซ่อมแซมอย่างถูกต้องซึ่งเปลี่ยนการเข้ารหัสของกรดอะมิโนหรือทำให้สูญเสียส่วนหนึ่งของ DNA และการเชื่อมต่อของ DNA กลายเป็นสายโซ่เดียวอีกครั้ง มันจะนำไปสู่การกลายพันธุ์หรือไม่

การก่อกลายพันธุ์ในระดับจีโนมยังสามารถเกี่ยวข้องกับการผกผัน การลบออก การโยกย้าย โพลิพลอยด์ และแอนอัพพลอยด์ การเสแสร้ง การเพิ่มขึ้นเป็นสามเท่า (การทำซ้ำหลายครั้ง) ฯลฯ ของโครโมโซมบางตัว

[แก้ไข] ชี้การกลายพันธุ์

บทความหลัก:การกลายพันธุ์แบบจุด

1. การกลายพันธุ์แบบ Missense

2. การกลายพันธุ์แบบเฟรมชิฟต์

3. การกลายพันธุ์ที่ไร้สาระ

4. การกลายพันธุ์แบบ seimsense ที่พ้องความหมาย

[แก้ไข] การกลายพันธุ์ของโครโมโซม

1. การผกผัน

2. การโยกย้ายซึ่งกันและกัน

3. การลบ

4. การทำซ้ำและการโยกย้ายแบบแทรก

[แก้ไข] การกลายพันธุ์ของจีโนม

1. Aneuploidy

2. โพลิพลอยด์

[แก้ไข] การกลายพันธุ์ของนิวเคลียร์และไซโตพลาสซึม

·การกลายพันธุ์ของนิวเคลียร์ - จีโนม, โครโมโซม, จุด

· การกลายพันธุ์ของไซโตพลาสซึม - เกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์ของยีนที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ที่พบใน DNA ไมโตคอนเดรียและ DNA พลาสติด - คลอโรพลาสต์

[แก้] การกลายพันธุ์เทียม

การกลายพันธุ์โดยประดิษฐ์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาโปรตีนและปรับปรุงคุณสมบัติของโปรตีน (การวิวัฒนาการแบบกำหนดทิศทาง)

[แก้ไข] การกลายพันธุ์ที่ไม่ตรงเป้าหมาย

โดยวิธีการกลายพันธุ์แบบไม่มีทิศทาง การเปลี่ยนแปลงลำดับดีเอ็นเอจะเกิดขึ้นด้วยความน่าจะเป็นที่แน่นอน ปัจจัยก่อกลายพันธุ์ (สารก่อกลายพันธุ์) อาจเป็นสารเคมีหลายชนิดและ อิทธิพลทางกายภาพ- สารก่อกลายพันธุ์, อัลตราไวโอเลต, รังสี หลังจากได้รับสิ่งมีชีวิตกลายพันธุ์แล้ว จะมีการดำเนินการระบุ (คัดกรอง) และคัดเลือกสิ่งมีชีวิตที่ตรงตามเป้าหมายของการกลายพันธุ์ การกลายพันธุ์แบบไม่กำหนดเป้าหมายนั้นต้องใช้ความพยายามมากกว่าและมีเหตุผลหากมีการพัฒนาระบบคัดกรองการกลายพันธุ์ที่มีประสิทธิผล

[แก้ไข] กำกับการกลายพันธุ์

ในการกลายพันธุ์ที่มุ่งเป้าไปที่ไซต์ การเปลี่ยนแปลงใน DNA จะเกิดขึ้นที่ไซต์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า สำหรับสิ่งนี้ โมเลกุล DNA สายเดี่ยวสั้น (ไพรเมอร์) จะถูกสังเคราะห์ขึ้นซึ่งเป็นส่วนเสริมของ DNA เป้าหมาย ยกเว้นบริเวณที่เกิดการกลายพันธุ์

[แก้ไข] การกลายพันธุ์ตาม Kunkel

สำหรับพลาสมิดของแบคทีเรีย (DNA แบบวงกลมนอกโครโมโซม) จะได้เทมเพลตยูริดีนนั่นคือโมเลกุลเดียวกับที่สารตกค้างของไทมีนถูกแทนที่ด้วยยูราซิล ไพรเมอร์ถูกอบอ่อนบนเมทริกซ์ก็เสร็จสมบูรณ์ ในหลอดทดลองการใช้โพลีเมอเรสกับ DNA แบบวงกลมเสริมกับเทมเพลตยูริดีน เซลล์แบคทีเรียจะถูกเปลี่ยนด้วย DNA ลูกผสมแบบเกลียวคู่ภายในเซลล์เมทริกซ์ยูริดีนจะถูกทำลายในฐานะสิ่งแปลกปลอมและเกลียวที่สองจะเสร็จสมบูรณ์บน DNA แบบวงกลมเกลียวเดี่ยวที่กลายพันธุ์ ประสิทธิภาพของวิธีก่อกลายพันธุ์นี้น้อยกว่า 100%

[แก้ไข] การกลายพันธุ์โดย PCR

โพลีเมอเรส ปฏิกิริยาลูกโซ่อนุญาตให้เกิดการกลายพันธุ์ที่ควบคุมไซต์ได้โดยใช้ไพรเมอร์คู่ที่มีการกลายพันธุ์ (รูปที่ 1) เช่นเดียวกับการกลายพันธุ์แบบสุ่ม ในกรณีหลัง ข้อผิดพลาดในลำดับ DNA เกิดขึ้นจากโพลีเมอเรสภายใต้เงื่อนไขที่ลดความจำเพาะของมัน

9. การดำเนินการคัดเลือกไม่สามารถเกินขีดจำกัดที่กำหนดได้ - จะต้องหยุดเมื่อได้รับเส้นสะอาด

ดับเบิลยู. โยฮันน์ซี, 1909

ก่อนที่จะมีการคัดเลือกทางวิทยาศาสตร์ การปรับปรุงพืชที่ปลูกได้ดำเนินการโดยการคัดเลือกบุคคลที่ดีที่สุดในแง่ของลักษณะภายนอก แม้แต่ในอดีตที่ผ่านมา การคัดเลือกยังเป็นวิธีการหลักในการคัดเลือก แหล่งที่มาของมันมักจะเป็นพันธุ์ท้องถิ่นซึ่งมีประชากรที่ซับซ้อน ด้วยการคัดเลือกดังกล่าว ผู้เพาะพันธุ์จะเลือกเฉพาะจีโนไทป์ที่มีอยู่แล้วในประชากรเท่านั้น นั่นคือเหตุผลที่การเลือกช่วงเวลานั้นเรียกว่าการวิเคราะห์

การคัดเลือกเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักของวิวัฒนาการ ในขณะที่การกลายพันธุ์และการรวมตัวกันใหม่สร้างความหลากหลายทางพันธุกรรมผ่านการเปลี่ยนแปลงแบบสุ่มในรหัสพันธุกรรม (การกลายพันธุ์) หรือการแยกแบบสุ่มภายในกรอบของกฎของเมนเดล การคัดเลือกโดยธรรมชาติช่วยให้แน่ใจว่าประชากรตามธรรมชาติเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมของพวกเขา ในเวลาเดียวกัน การคัดเลือกเชิงลบจะนำไปสู่การกำจัดบุคคลที่ปรับตัวได้ไม่ดีออกจากประชากร และการคัดเลือกเชิงบวกทำให้มั่นใจได้ว่าบุคคลจะปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่เป็นอยู่ได้ดี ซึ่งท้ายที่สุดจะเป็นตัวกำหนดวิวัฒนาการที่ก้าวหน้าและเป็นแนวทางของพืช

การคัดเลือกโดยวิธีประดิษฐ์มีความสำคัญเท่าเทียมกันในการปรับปรุงพันธุ์พืชสมัยใหม่ นี่เป็นองค์ประกอบสำคัญของวิธีการปรับปรุงพันธุ์ทั้งหมด ซึ่งแตกต่างกันในวิธีการสร้างแหล่งที่มาเป็นหลัก วัสดุต้นทางอาจเป็นได้ทั้งจากแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติหรือได้มาจากการผสมข้ามพันธุ์ โพลีพลอยด์ไดเซชัน หรือการกลายพันธุ์ ในขณะเดียวกันหลักการคัดเลือกจะเหมือนกันสำหรับวิธีการคัดเลือกทั้งหมด

9. การคัดเลือกแบบประดิษฐ์ดังที่กล่าวไปแล้วมนุษย์ใช้ในทุกกรณีเมื่อจำเป็นต้องเลือกรูปแบบพืชที่มีประโยชน์ที่สุด หลังจากการคัดเลือกดังกล่าวแล้ว คนรุ่นใหม่แต่ละรุ่นก็น่าจะดีกว่ารุ่นก่อนๆ การคัดเลือกประดิษฐ์ไม่เพียงแต่เสริมสร้างคุณลักษณะที่เป็นประโยชน์อย่างใดอย่างหนึ่งเท่านั้น แต่ยังพัฒนาและเสริมสร้างความเข้มแข็งจากรุ่นสู่รุ่นด้วย
ในหลักคำสอนเรื่องการคัดเลือกโดยมนุษย์ ดาร์วินได้ยืนยันและสรุปแนวทางปฏิบัติของมนุษย์ที่มีอายุนับพันปีในการสร้างสายพันธุ์สัตว์เลี้ยงและพืชที่เพาะปลูก ในงานของเขา เขาได้ยกตัวอย่างมากมายเกี่ยวกับการปรับปรุงสัตว์เลี้ยงและพืชที่ปลูกในกระบวนการคัดเลือก ตัวอย่างเช่นน้ำหนักเฉลี่ยของมะยมป่าคือ 7.5 กรัมในปีต่อ ๆ มามีการเปลี่ยนแปลงดังนี้:

ประสิทธิผลของการคัดเลือกยังเห็นได้จากการเพิ่มขึ้นของปริมาณน้ำตาลในรากของหัวบีท

ดังนั้นในช่วง 100 ปีของการคัดเลือกบุคคลอย่างเป็นระบบ ปริมาณน้ำตาลในรากบีทจึงเพิ่มขึ้น 3 เท่า ปัจจุบันพันธุ์ที่ดีที่สุดมีน้ำตาล 21-22%
การคัดเลือกต้องอาศัยความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต ซึ่งสร้างขึ้นในธรรมชาติจากความแปรปรวนของการกลายพันธุ์และการรวมกัน ถ้าประชากรยังคงรักษาระดับเฮเทอโรไซโกซิตี้ไว้ได้น้อยที่สุดสำหรับลักษณะใดๆ การดำเนินการคัดเลือกจะดำเนินต่อไป การคัดเลือกไม่ได้สร้างความแปรผันทางพันธุกรรมใหม่ แต่ส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงของความแปรผันที่อาจเกิดขึ้นให้กลายเป็นความแปรผันทางพันธุกรรมอิสระ ตามทฤษฎีแล้ว การดำเนินการคัดเลือกควรหยุดลงเมื่อความแปรปรวนทางพันธุกรรมหมดสิ้นลง กล่าวคือ อัลลีลที่ต้องการทั้งหมดได้รับการแก้ไขในประชากร ในลักษณะโพลีเจเนติกส์ สิ่งนี้แทบจะเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ แต่ในลักษณะที่ขึ้นอยู่กับยีนคู่หนึ่ง หากพวกมันมีลักษณะด้อยและเป็นโฮโมไซกัสสูง ก็เป็นไปได้
ผลลัพธ์ที่สามารถทำได้ตามทฤษฎีโดยการคัดเลือกนั้นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ได้แก่ ความเข้มข้นของการคัดเลือก จำนวนลักษณะที่เลือก ความถี่ของยีน ความเชื่อมโยงของยีน และจำนวนที่กำหนดการก่อตัวของลักษณะ ตัวอย่างเช่น การเลือกกันสาดและการไม่มีกันสาดของหูในประชากรข้าวสาลีลูกผสมทำได้เพียงครั้งเดียว เนื่องจากลักษณะเหล่านี้ถูกกำหนดโดยยีนหนึ่งคู่ และการเลือกปริมาณน้ำมันและโปรตีนในเมล็ดข้าวโพด (ลักษณะโพลีเจนิก) ตามข้อมูลของรัฐอิลลินอยส์ สถานีทดลองในประเทศสหรัฐอเมริกา มีผลแล้ว กว่า 60 ปี

10. การปรับปรุงพันธุ์พืชเป็นศาสตร์แห่งการสร้างพันธุ์พืชใหม่ๆ หน้าที่ของบริษัทคือรวบรวม สร้าง และศึกษาแหล่งที่มา ประเมินรูปแบบและตัวอย่างใหม่ที่ได้รับ ทดสอบ แบ่งเขต และนำพันธุ์พันธุ์มาสู่การผลิต

เป้าหมายหลักของงานปรับปรุงพันธุ์คือการสร้างพันธุ์ใหม่ที่สามารถให้ผลผลิตสูงขึ้น เพิ่มผลผลิตรวมของผลิตภัณฑ์พืชผล และปรับปรุงคุณภาพ กิจกรรมทั้งหมดของสถาบันเพาะพันธุ์และผู้เพาะพันธุ์มีวัตถุประสงค์เพื่อบรรลุภารกิจเร่งด่วนที่ต้องเผชิญกับการผลิตทางการเกษตรในการสร้างอาหารในปริมาณที่เพียงพอสำหรับประชากรและวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมเบาและอาหาร

ความหลากหลายเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นชุดของคุณสมบัติทางเศรษฐกิจและชีวภาพที่คล้ายคลึงกันและ คุณสมบัติทางสัณฐานวิทยาพืชที่ปลูกสร้างและขยายพันธุ์เพื่อการเพาะปลูกในสภาพธรรมชาติและอุตสาหกรรมที่เหมาะสม เพื่อเพิ่มผลผลิต คุณภาพผลผลิต และ ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจการผลิต.

พันธุ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ผลผลิตสูงและสม่ำเสมอ บางชนิดผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพที่ต้องการ พืชที่ประกอบเป็นพันธุ์พืชนั้นมีต้นกำเนิดร่วมกัน มีพื้นฐานทางพันธุกรรมที่คล้ายคลึงกัน และขยายพันธุ์จากพืชชนิดเดียวกันหรือ

จากบุคคลเดิมหลายคน ระดับของความคล้ายคลึงกันของพืชที่ประกอบเป็นความหลากหลายนั้นถูกกำหนดทั้งโดยวัสดุการผสมพันธุ์เริ่มแรก (ลูกผสม, พันธุ์กลาย, พันธุ์ผสมกลายพันธุ์, โพลีพลอยด์ ฯลฯ ) และโดยวิธีการคัดเลือกที่ใช้ (รายบุคคล, มวล, โคลนอล ฯลฯ ) ความหลากหลายถูกสร้างขึ้นสำหรับเขตภูมิอากาศของดินบางแห่งซึ่งมีความเป็นไปได้ในการตระหนักถึงศักยภาพของจีโนไทป์อย่างสมบูรณ์ที่สุด

พืชผลทางการเกษตรหลากหลายชนิดตามแหล่งกำเนิดแบ่งออกเป็นท้องถิ่น (สร้างขึ้นจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติและประดิษฐ์ในบางพื้นที่) และการปรับปรุงพันธุ์ (สร้างขึ้นบนพื้นฐานของ วิธีการทางวิทยาศาสตร์การคัดเลือก)

ขึ้นอยู่กับวิธีการผสมพันธุ์นั้นจะได้รับพันธุ์ประชากรที่สร้างขึ้นโดยการคัดเลือกการผสมเกสรข้ามจำนวนมาก (ข้าวไรย์บัควีทข้าวโพดบีทรูทโคลเวอร์ ฯลฯ ) หรือพืชผสมเกสรด้วยตนเอง พันธุ์สายที่ได้จากการคัดเลือกพืชที่ผสมเกสรด้วยตนเอง (ข้าวสาลี, ข้าวบาร์เลย์, ข้าวโอ๊ต, ถั่ว, ผ้าลินิน, ลูปินใบแคบ ฯลฯ ) เป็นตัวแทนของลูกหลานที่แพร่กระจายจากพืชต้นเดียว ต้นกำเนิดลูกผสมที่หลากหลายถูกสร้างขึ้นโดยการผสมข้ามรูปแบบของผู้ปกครองด้วยการคัดเลือกพืชที่มีคุณค่าเพื่อการสืบพันธุ์ต่อไป พันธุ์โคลนที่ได้จากการคัดเลือกเฉพาะจากพืชขยายพันธุ์ (มันฝรั่ง, อาติโช๊คเยรูซาเลม, หัวหอม, กระเทียม, สตรอเบอร์รี่)

ลูกผสมขึ้นอยู่กับวิธีการได้มานั้นแบ่งออกเป็นแบบง่าย, สอง, สามเชิงเส้น, เชิงเส้น, แปรผัน - เชิงเส้น, เชิงเส้น - แปรผัน เพื่อให้ได้ลูกผสมจะใช้อะนาลอกที่ปราศจากเชื้อ, แอนะล็อกที่อุดมสมบูรณ์ของสารยึดติดที่เป็นหมันและแอนะล็อกที่อุดมสมบูรณ์ของตัวฟื้นฟูภาวะเจริญพันธุ์

พันธุ์และลูกผสมสามารถมีแนวโน้ม แบ่งโซน หายาก และเป็นมาตรฐานได้ พันธุ์และลูกผสมที่ประสบความสำเร็จผ่านการทดสอบของรัฐยืนยันข้อดีของพวกเขา แต่ต้องมีการทดสอบการผลิตและการขยายพันธุ์ในระบบการผลิตเมล็ดพันธุ์หลักก่อนการแบ่งเขตจะได้รับการยอมรับว่ามีแนวโน้ม พันธุ์และลูกผสมแบบแบ่งเขตจะรวมอยู่ในทะเบียนพันธุ์พืชที่ได้รับการคุ้มครองของรัฐและได้รับอนุญาตให้ใช้ในการผลิต พันธุ์และลูกผสมแบ่งเขตมีน้อย การผลิตเมล็ดพันธุ์ยังพัฒนาไม่เต็มที่และเมล็ดพันธุ์ยังขาดแคลน

มาตรฐานคือพันธุ์พันธุ์และลูกผสมที่มีการแบ่งโซนที่ดีที่สุด ซึ่งในการทดสอบของรัฐ พันธุ์ใหม่ที่ทดสอบทั้งหมดจะถูกเปรียบเทียบที่แปลงพันธุ์ของรัฐ (GSU) และสถานีทดสอบพันธุ์ของรัฐ (GSS)

มีความต้องการอย่างมากต่อความหลากหลายในฐานะวิธีการผลิตทางการเกษตร ควรรวมผลผลิตที่มีความเสถียรสูงเข้ากับความต้านทานได้สำเร็จ สภาพที่ไม่พึงประสงค์การผลิต โรคและแมลงศัตรูพืช จะต้องเป็นพลาสติกเช่น มีอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่หลากหลาย ตอบสนองต่อการใช้ปุ๋ยและวิธีปฏิบัติทางการเกษตรอื่นๆ และมีสถาปัตยกรรมที่สมบูรณ์แบบ พันธุ์พลาสติกเนื่องจากลักษณะเฉพาะของจีโนไทป์และความกว้างของอัตราการเกิดปฏิกิริยาในการทดลองพันธุ์รัฐและอุตสาหกรรม ทำให้ได้ผลผลิตที่มีเสถียรภาพและสูงมากขึ้นตลอดหลายปีที่ผ่านมาในแปลงพันธุ์ต่างๆ และสถานีทดสอบพันธุ์ต่างๆ จากข้อมูลที่ได้รับ พันธุ์ดังกล่าวจะถูกแบ่งโซนเป็นพื้นที่ขนาดใหญ่และครอบครองพื้นที่การกระจายอันกว้างใหญ่ ตัวอย่างของข้าวไรย์ฤดูหนาวที่มีพลาสติกสูงอย่างแพร่หลาย ได้แก่ Vyatka, Voskhod 1, Kharkovskaya 60, ข้าวสาลีฤดูหนาว Bezostaya 1, Mironovskaya 808, ข้าวสาลีฤดูใบไม้ผลิ Lutescens 62, Saratovskaya 29, Ivolga, ข้าวบาร์เลย์ฤดูใบไม้ผลิ Viner, Moskovsky 121, Zazersky 85, Gonar, Gastinets, Vaiko lupine , เติบโตเร็ว 4, วิชาการ 1, มันฝรั่งต้นกุหลาบ, Lorch, Priekulsky ต้น, Temp และอื่น ๆ

ผลผลิตของพืชผลทุกชนิดขึ้นอยู่กับจีโนไทป์และสภาพแวดล้อม สิ่งที่สำคัญเป็นพิเศษคือคุณลักษณะต่างๆ เช่น ความแข็งแกร่งในฤดูหนาว ความต้านทานต่อความแห้งแล้ง ความต้านทานต่อโรค แมลงศัตรูพืชและที่อยู่อาศัย ความเป็นมิตรในการสุกงอม และความยาวของฤดูปลูก ยิ่งสภาพการเจริญเติบโตของพันธุ์ต่างๆ สอดคล้องกับจีโนไทป์มากเท่าไร ลักษณะเฉพาะ ความบริสุทธิ์ คุณภาพการหว่านที่สูง ตลอดจนลักษณะและคุณสมบัติทางเศรษฐกิจและชีวภาพอื่นๆ จะได้รับการเก็บรักษาและรักษาไว้อย่างแน่วแน่ ในเวลาเดียวกันเป็นที่ทราบกันดีว่าเงื่อนไขในการเจริญเติบโตของพืชที่ปลูกเปลี่ยนแปลงไปในช่วงหลายปีที่ผ่านมาดังนั้นจึงมีการเบี่ยงเบนในการตระหนักถึงศักยภาพของพันธุ์

คุณภาพของผลิตภัณฑ์ถูกกำหนดโดยตัวชี้วัดต่างๆ เช่น ความเป็นน้ำเลี้ยง ความสมบูรณ์ของเมล็ดข้าว ปริมาณโปรตีนและกลูเตน ผลผลิตแป้งหรือธัญพืชในเมล็ดพืชและธัญพืช ผลผลิตเส้นใยในเมล็ดแฟลกซ์ แป้งในมันฝรั่ง น้ำตาลในหัวบีท หน่วยโปรตีนอาหารสัตว์ในหญ้า ฯลฯ

ในสถาบันวิจัยใด ๆ การปรับปรุงพันธุ์เพื่อสร้างพันธุ์ใหม่เริ่มต้นด้วยการพัฒนาแบบจำลอง (โครงการ) ซึ่งขึ้นอยู่กับผลการศึกษาแหล่งที่มาและความสำเร็จในการผสมพันธุ์อย่างละเอียด

หลากหลายรูปแบบรวมถึงรายการคุณสมบัติทางสัณฐานวิทยาหลักและมีประโยชน์เชิงเศรษฐกิจ พันธุ์มาตรฐานที่มีโซนที่ดีที่สุดที่สอดคล้องกันพร้อมพารามิเตอร์นั้นถือเป็นมาตรฐาน คอลัมน์ที่สองของแบบจำลองระบุระดับของตัวบ่งชี้ที่ควรจัดให้มีในพันธุ์ที่คาดการณ์ไว้ในแง่ของผลผลิตและองค์ประกอบของโครงสร้าง ความต้านทานต่อโรค สัตว์รบกวน การพักอาศัย การหลุดร่วง สภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวย คุณภาพผลิตภัณฑ์ ระยะเวลาในการเจริญเติบโต ฤดูกาลและลักษณะอื่นๆ

ตลอดประวัติศาสตร์การผสมพันธุ์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในขั้นตอนทางวิทยาศาสตร์ปัจจุบัน จำนวนมากพืชผลนานาพันธุ์อันทรงคุณค่าซึ่งในหลายกรณีได้เปลี่ยนรูปลักษณ์และคุณสมบัติของบรรพบุรุษจนจำไม่ได้ ตัวอย่างที่ชัดเจนความสำเร็จในการปรับปรุงพันธุ์ไม่เพียงแต่พืชที่ค่อนข้างใหม่เช่นชูการ์บีท ทานตะวัน ลูปินเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงธัญพืชโบราณ เช่น ข้าวสาลี ข้าวไรย์ ข้าวบาร์เลย์ และพืชเกษตรอื่น ๆ ที่สามารถให้บริการนี้ได้

ตัวอย่างเช่นดอกทานตะวันในฐานะพืชเมล็ดพืชน้ำมันในพืชไร่ปรากฏในรัสเซียในปี พ.ศ. 2359 แต่เนื่องจากความอ่อนแออย่างมากต่อไม้กวาดและให้ผลผลิตต่ำพืชผลจึงไม่ขยายตัว แต่ในทางกลับกันหลังจากเพิ่มขึ้นบ้างโดย ปลายศตวรรษที่ 19 เริ่มเสื่อมถอยลงอย่างรวดเร็ว งานคัดเลือกเริ่มต้นในปี พ.ศ. 2455-2456 โดยรักษาดอกทานตะวันไว้เป็นพืชผล และได้เปลี่ยนแปลง "ดอกไม้แห่งดวงอาทิตย์" อย่างสิ้นเชิง

ข้อดีพิเศษในความสำเร็จของการคัดเลือกพืชผลนี้เป็นของ Hero of Socialist Labor Academician สองครั้ง V.S. Pustovoit ภายใต้การนำของ All-Russian Research Institute of Oilseeds ใน Krasnodar ในเวลามากกว่าหนึ่งในสี่ของศตวรรษเล็กน้อยก็เป็นไปได้ที่จะเพิ่มปริมาณน้ำมันของเมล็ดพืชได้ 2 เท่า ปริมาณน้ำมันของเมล็ดพันธุ์เชิงพาณิชย์ในปี พ.ศ. 2483 อยู่ที่ 28.6% หลังจาก 10 ปีเพิ่มขึ้นเป็น 30.4% ทุกๆ 5 ปีต่อจากนั้นปริมาณน้ำมันในเมล็ดพันธุ์พันธุ์ใหม่เพิ่มขึ้น 4-5% ภายในปี 1975 ปริมาณน้ำมันของเมล็ดพันธุ์ที่ปล่อยออกมาสูงถึง 50-52% และพันธุ์ใหม่เช่น Peredovik, Mayak, Smena, Vostok และอื่น ๆ ก่อให้เกิดเมล็ดทานตะวันที่ให้ผลผลิตสูงโดยมีปริมาณน้ำมัน 55-57%

ตั้งแต่ปี 1977 เป็นครั้งแรกในโลกที่มีการฝึกฝน Pervenets ดอกทานตะวันสายพันธุ์ใหม่ซึ่งมีกรดโอเลอิกในน้ำมันสูงถึง 70-75% เช่น มากกว่าพันธุ์ทั่วไปถึงสองเท่า การนำพันธุ์นี้และพันธุ์ที่คล้ายกันมาใช้ในการผลิตจะช่วยลดการนำเข้าสินค้าราคาแพงได้อย่างสมบูรณ์ น้ำมันมะกอกสกัดจากผลมะกอกในประเทศแถบเมดิเตอร์เรเนียน ภายใต้ความหลากหลายของการเลือก VNIIMK พวกเขา ปะทะ Pustovoit ในรัสเซียและยูเครนเป็นประจำทุกปีครอบคลุมพื้นที่ 4.4 ล้านเฮกตาร์และมากกว่า 2 ล้านเฮกตาร์ในต่างประเทศและประเทศอื่น ๆ ในเกือบทุกทวีป

ต้องขอบคุณความสำเร็จอันยิ่งใหญ่ของผู้เพาะพันธุ์ดอกทานตะวันพันธุ์ครัสโนดาร์แม้ในบ้านเกิดของพืชผลนี้ในประเทศในทวีปอเมริกาไม่เพียงแต่แพร่หลายในการผลิตเท่านั้น แต่ยังเป็นแหล่งที่มาหลักสำหรับงานปรับปรุงพันธุ์เป็นวัตถุดิบเริ่มต้นอีกด้วย

ความสำเร็จของการปรับปรุงพันธุ์ทานตะวันไม่เพียงแต่อยู่ที่การเพิ่มปริมาณน้ำมันของเมล็ดเท่านั้น แต่ยังเพิ่มผลผลิตของพืชผลนี้อย่างมีนัยสำคัญอีกด้วย คุณสมบัติที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจของพืช เช่น ความต้านทานต่อโรคและแมลงศัตรูพืช การทำให้สุกสม่ำเสมอ ความเหมาะสมสำหรับการเก็บเกี่ยวด้วยเครื่องจักร และอื่นๆ ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญเช่นกัน

ต้องขอบคุณการเปิดตัวพันธุ์น้ำมันสูงและผลผลิตสูงชนิดใหม่ ทำให้ผลผลิตน้ำมันต่อเฮกตาร์สูงถึง 2,000 หรือมากกว่า กิโลกรัม/เฮกตาร์ ซึ่งมากกว่าในปี 1940 เกือบ 5 เท่า ด้วยเหตุนี้การสะสมน้ำมันเพิ่มเติมทุกปีจึงเป็นน้ำมันดอกทานตะวันหลายแสนตัน

ตัวอย่างที่สองที่น่าเชื่อถือมากของการเปลี่ยนแปลงธรรมชาติของพืชสามารถสืบย้อนไปถึงหัวบีท นับเป็นครั้งแรกที่มีการซื้อน้ำตาลเพื่อการค้าจากพืชชนิดนี้ในยุโรปเมื่อต้นศตวรรษที่ 19 เนื้อหาในเวลานั้นในพืชรากไม่เกิน 6% แต่ด้วยงานคัดเลือกที่เริ่มโดย Louis Vilmorin ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 ในฝรั่งเศสภายในปี 1888 จึงเป็นไปได้ที่จะเพิ่มเปอร์เซ็นต์ของน้ำตาลในรากเป็น 10 % และ 10 ปีต่อมาเป็น 15.2 ในปี 1909 พันธุ์ที่ดีที่สุดมีปริมาณน้ำตาลสูงถึง 18.4%

พันธุ์โซนในปัจจุบันมีน้ำตาลมากถึง 20% ในราก ผลผลิตในเวลาเดียวกันเพิ่มขึ้นหลายเท่าและถึง 45.0-50.0 ตัน/เฮกแตร์ โดยไม่มีการชลประทาน ซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงการรวบรวมน้ำตาล 7.5-9.0 ตัน/เฮกแตร์ พันธุ์ Sugar beet Ganusovskaya เมล็ดเดียว 55, Belorusskaya เมล็ดเดียว 69, Kristall เปิดตัวในเบลารุสในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาของการทดสอบของรัฐในแปลงความหลากหลายของสาธารณรัฐให้ผลผลิตรากสูงถึง 50.3-68.0 ตัน / เฮกแตร์ โดยมีผลผลิตน้ำตาลสูงถึง 9.3-10, 6 ตัน/เฮกแตร์

ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ในการเลือกหัวบีทคือการสร้างพันธุ์ที่มีเมล็ดเดียว (หน่อเดียว) ซึ่งสามารถลดการบริโภคเมล็ดในระหว่างการหว่านได้อย่างมากและปรับเครื่องจักรในการดูแลสวนของพืชผลนี้ให้สูงสุด ความคืบหน้าเพิ่มเติมในการปรับปรุงพันธุ์พืชชนิดนี้ยังคงดำเนินต่อไปโดยการพัฒนาวิธีการปรับปรุงพันธุ์และวิธีการทางพันธุกรรมใหม่โดยใช้โพลิพลอยด์และการผสมข้ามสายพันธุ์ของพลอยด์ต่างๆ ซึ่งผลิตเมล็ดพันธุ์ลูกผสมทริปลอยด์ในระดับอุตสาหกรรม ซึ่งสามารถให้ผลผลิตพืชรากที่มีปริมาณน้ำตาลสูงได้สูงขึ้น เนื้อหาในพวกเขา

หากเราเปรียบเทียบความสำเร็จเหล่านี้กับผู้เก็บเกี่ยวน้ำตาลไม่กี่เปอร์เซ็นต์ที่เกษตรกรได้รับจากหัวบีทเมื่อต้นศตวรรษที่ 19 เราก็สามารถเห็นบทบาทอันมหาศาลของการคัดเลือกและความสำคัญเป็นพิเศษของพันธุ์น้ำตาลได้ทันที

ผลลัพธ์ของการผสมพันธุ์ลูปินยังสามารถใช้เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนและแสดงออกของการเปลี่ยนแปลงของลูปินสีเหลือง ใบแคบ และสีขาวที่ปลูกเพื่อใช้เป็นปุ๋ยพืชสดให้กลายเป็นพืชอาหารสัตว์ที่มีคุณค่าโปรตีนสูง ซึ่งในสภาพของเบลารุส โปลิสยา ยูเครน ไม่ใช่ - โซนเชอร์โนเซม สหพันธรัฐรัสเซียและสาธารณรัฐบอลติก ความสำคัญอย่างยิ่งเพื่อแก้ปัญหาเรื่องโปรตีน

เกิน 75 ปีที่ผ่านมาจากผลงานการคัดเลือกของนักวิทยาศาสตร์จากหลากหลายประเทศ เช่น ลูปินสีเหลืองได้รับคุณสมบัติอันทรงคุณค่า เช่น ปราศจากสารอัลคาลอยด์ เมล็ดสีขาว ถั่วไม่แตกร้าว เติบโตเร็ว โตเร็ว เมล็ดบวม โดยไม่มีการทำให้เกิดแผลเป็นเบื้องต้น ความต้านทานต่อฟิวซาเรียม ในช่วงเวลาอันสั้นนี้ คุณลักษณะหลายอย่างของหมาป่าจึงถูกกำจัดออกจากลูปิน และมีการสร้างแหล่งยีนใหม่อย่างกว้างขวางของพืชชนิดนี้สำหรับงานปรับปรุงพันธุ์ต่อไป ลูปินพันธุ์ที่ดีที่สุดในปัจจุบันสามารถผลิตโปรตีนจากพืชได้ 1.5-2.0 ตันซึ่งมีความสมบูรณ์ในแง่ขององค์ประกอบของกรดอะมิโน

ตัวอย่างที่คล้ายกันได้แก่ มันฝรั่ง ข้าวโพด ฝ้าย และพืชผลอื่นๆ อีกมากมาย

เป็นไปไม่ได้ที่จะเพิกเฉยต่อความสำเร็จอันโดดเด่นในการคัดเลือกพืชขนมปังหลักของข้าวสาลีซึ่งมีประวัติการคัดเลือกย้อนกลับไปหลายพันปี ตลอดความยาวผู้คนโดยวิธีการคัดเลือกช่วยกระบวนการวิวัฒนาการสร้างการคัดเลือกพื้นบ้านที่หลากหลายในท้องถิ่น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีข้อบกพร่องหลายประการ พวกเขาจึงไม่สามารถรับประกันผลตอบแทนที่สูงได้ ผลผลิตเฉลี่ยต่อปีของข้าวสาลีฤดูหนาว แม้แต่ในดินแดนอันเอื้ออำนวยของคูบานในช่วงปี 1901-1919 อยู่ระหว่าง 0.6 ถึง 1.3 ตัน/เฮกตาร์ และต้องขอบคุณความพยายามในการทำงานคัดเลือกเท่านั้น พ่อพันธุ์แม่พันธุ์ในเมืองครัสโนดาร์ภายใต้การนำของ P.P. นักวิชาการแรงงานสังคมนิยมสองคน ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1930 Lukyanenko ประสบความสำเร็จในการสร้างพันธุ์ Krasnodarskaya 622/2 ซึ่งเกินพันธุ์ Ukrainka ที่พบมากที่สุดในเวลานั้นถึง 10-15% การก้าวกระโดดเล็กๆ นี้มีความสำคัญมากสำหรับการสร้างความสำเร็จต่อไป เพื่อสร้างพันธุ์ข้าวสาลีที่ทนทานต่อการกักเก็บและสนิม จึงมีการใช้วัสดุจากแหล่งที่กว้างขวางจากพันธุ์อเมริกันและอาร์เจนตินา ซึ่งมีสายเลือดซึ่งรวมถึงพันธุ์ของอังกฤษ ฮอลแลนด์ อิตาลี ญี่ปุ่น จีน สเปน อุรุกวัย สหรัฐอเมริกา รัสเซีย ยูเครน ฮังการี. เมื่อข้ามพันธุ์อาร์เจนตินา Klein 33 กับ American Canred-Fulcaster 266287 พันธุ์ Skorospelok 1, 2, 3 และ 3b ได้รับ หนึ่งในซีรีส์นี้ ความหลากหลาย Skorospelka 2 เมื่อผสมกับพันธุ์ยูเครน Lutescens 17 ได้ก่อให้เกิดพันธุ์ชนิดใหม่ โดยโดดเด่นด้วยความต้านทานต่อการพักตัว ผลผลิตสูงและคุณภาพของเมล็ดพืช ความหลากหลายแรกของประเภทนี้คือ Bezostaya 4 เปิดตัวในปี 1955 และหลังจาก 4 ปีมันก็ถูกแทนที่ด้วยความหลากหลายใหม่ที่มีคุณค่ายิ่งกว่า Bezostaya 1 ซึ่งได้รับจากการคัดเลือกส่วนบุคคลจาก Bezostaya 4 ความหลากหลาย Bezostaya 1 ยกย่องการผสมพันธุ์ของโซเวียตตลอด โลกและถูกเรียกว่าเป็นผลงานชิ้นเอกของโลก ด้วยการนำพันธุ์เหล่านี้มาผลิต ผลผลิตของข้าวสาลีฤดูหนาวในคูบานในปี พ.ศ. 2506-2509 ก็เพิ่มขึ้น เพิ่มขึ้นเกือบ 3 เท่าเมื่อเทียบกับช่วงก่อนปฏิวัติ

ข้าวสาลีฤดูหนาวที่มีชื่อเสียงไม่น้อยและแพร่หลายไปกว่านั้นคือ Mironovskaya 808 สร้างขึ้นในยูเครนโดย V.N. นักวิชาการแรงงานสังคมนิยมสองครั้ง งานฝีมือ ต้องขอบคุณพันธุ์ผสมพันธุ์ในประเทศที่ดีที่สุดอย่าง Bezostaya 1, Mironovskaya 808 และอื่นๆ ทำให้ผลผลิตข้าวสาลีฤดูหนาวเพิ่มขึ้นจาก 1.0 ตัน/เฮกตาร์ (1913) เป็น 2.78 ตัน/เฮกตาร์ (1986) และใน Kuban จาก 0.99 ตัน/เฮกตาร์ (1913) ) ถึง 3.35 ตัน/เฮกตาร์ (1988) ในเงื่อนไขของเบลารุสซึ่งข้าวสาลีในยุคก่อน ๆ ไม่ได้มีการกระจายอย่างกว้างขวาง พันธุ์ Berezina, Nadzeya, Suzorye, Karavay และอื่น ๆ ไม่เพียงแต่ในแปลงหลากหลายเท่านั้น แต่ยังรวมถึงใน พื้นที่ขนาดใหญ่พืชอุตสาหกรรมให้เมล็ดพืชมากถึง 5.0 และมากกว่าตัน/เฮกตาร์

สังเกตการเพิ่มขึ้นของผลผลิตด้วย - x ควรมอบพืชผลเพื่อปรับปรุงวัฒนธรรมทั่วไปของการเกษตร การใช้เทคโนโลยีการเพาะปลูกแบบเข้มข้น ซึ่งนำไปสู่การใช้ศักยภาพของพันธุ์ที่ปล่อยออกมาอย่างเต็มที่ยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่อทำการทดลองพิเศษ เมื่อหว่านพันธุ์เก่าและ Bezostaya 1 ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ปรากฎว่าผลผลิตเมล็ดพืชอยู่ที่ 2.51 ตัน/เฮกตาร์ (Sedouska) และ 5.16 ตัน/เฮกตาร์ (Bezostaya 1) ตามลำดับ ที่นี่ข้อดีของการคัดเลือกและบทบาทของความหลากหลายนั้นชัดเจน

ด้วยการสร้างข้าวสาลีพันธุ์ก้านสั้นจึงทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "การปฏิวัติเขียว" นักวิชาการ ป.ป. Lukyanenko มีความสำคัญในการพัฒนาแบบจำลองของข้าวสาลีฤดูหนาวพันธุ์ก้านสั้นที่สร้างขึ้น ตามพันธุ์ Polukarlikovaya 49 ที่สร้างขึ้นในสถาบันวิจัยการเกษตร Krasnodar เป็นเวลา 4 ปีของการทดสอบการแข่งขัน (พ.ศ. 2516-2519) ได้ผลผลิต 7.83 ตัน/เฮกตาร์ ซึ่งมากกว่า 1.83 ตัน/เฮกตาร์ มากกว่าของ Bezostaya 1 .

ผลผลิตข้าวสาลีฤดูหนาวเป็นประวัติการณ์อยู่ที่ Przhevalsky GSU ในคีร์กีซสถาน โดยที่ภายใต้การชลประทาน พันธุ์ Przhevalskaya ให้ผลผลิต 11.05 ตัน/เฮกตาร์ และ Kavkaz และ Ilyichevka ให้ผลผลิต 10.35 และ 10.52 ตัน/เฮกตาร์ ตามลำดับ

ข้าวสาลีพันธุ์ Grekum 114 อันทรงคุณค่าถูกสร้างขึ้นโดยวิธีการผสมพันธุ์ระยะไกลภายใต้การแนะนำของ Hero of Socialist Labour Academician N.V. ซิทซินา. ความหลากหลายนี้ใน สภาวะปกติเกินพันธุ์โซนที่ดีที่สุด 0.3-1.2 ตัน/เฮกตาร์ และภายใต้สภาวะชลประทาน 1.4-1.5 ตัน/เฮกตาร์

มีตัวอย่างที่มีคุณค่าและโอกาสที่ดีเยี่ยมในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวบาร์เลย์ ข้าวไรย์ และพืชผลอื่นๆ อีกมากมาย

พื้นที่ที่จัดสรรไว้ในบทนี้ไม่อนุญาตให้มีการตรวจสอบโดยละเอียดเกี่ยวกับความสำเร็จและ ประวัติที่สมบูรณ์การเลือก อย่างไรก็ตาม บนพื้นฐานของสิ่งที่กล่าวมาข้างต้น สามารถสรุปได้ด้วยความโน้มน้าวใจเพียงพอว่าความหลากหลายนั้นเป็นผลมาจากความอุตสาหะและการทำงานอย่างหนักเป็นเวลาหลายปีของทีมวิทยาศาสตร์และโรงเรียนทั้งหมด ซึ่งเป็นผลมาจากศูนย์รวมของความรู้ทางชีววิทยาที่ซับซ้อน ความคิดและความคิดของพ่อพันธุ์แม่พันธุ์สู่ความเป็นจริง ความหลากหลายเป็นกลุ่มพืชที่เป็นระบบพิเศษเชิงคุณภาพและมีประโยชน์เชิงเศรษฐกิจซึ่งเป็นวิธีการผลิตทางการเกษตรที่ทรงพลังมาก

ปัจจุบันมีการปล่อยธัญพืช พืชตระกูลถั่ว และธัญพืชมากกว่า 750 สายพันธุ์ เมล็ดพืชน้ำมัน พืชอุตสาหกรรม และพืชปั่นประมาณ 200 สายพันธุ์ มันฝรั่งมากกว่า 120 สายพันธุ์ ผักประมาณ 550 สายพันธุ์และลูกผสม และพืชอาหารสัตว์ 850 สายพันธุ์ สาธารณรัฐ CIS พืชผลทางการเกษตรชนิดต่างๆ ที่ออกใหม่มากกว่า 150 พันธุ์ถูกรวมอยู่ในทะเบียนเป็นประจำทุกปี

14. แนวคิดเรื่องความแตกต่าง ในการคัดเลือกสัตว์และพืช สถานที่พิเศษถูกครอบครองโดยปรากฏการณ์พลังลูกผสมหรือเฮเทอโรซิส ซึ่งมีดังต่อไปนี้ เมื่อผสมข้ามสายพันธุ์ เชื้อชาติ พันธุ์สัตว์ และพันธุ์พืช รวมถึงสายเลือดผสม ลูกผสม Fi มักจะเหนือกว่าสิ่งมีชีวิตของพ่อแม่ดั้งเดิมในลักษณะและคุณสมบัติหลายประการ การผสมข้าม Fi เข้าด้วยกันจะนำไปสู่การลดทอนผลกระทบนี้ในรุ่นต่อๆ ไป
แม้ว่าผลของเฮเทอโรซีสจะทราบกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ แต่ธรรมชาติของมันก็ยังไม่ค่อยเข้าใจ ความพยายามครั้งแรกในการอธิบายกลไกของปรากฏการณ์นี้และความสำคัญของมันในการวิวัฒนาการของสัตว์และพืชเป็นของ C. Darwin จากข้อมูลของดาร์วิน การสืบพันธุ์แบบเฮเทอโรซีสเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้การผสมข้ามพันธุ์มีประโยชน์ทางชีวภาพในการวิวัฒนาการของสายพันธุ์ การผสมข้ามพันธุ์ได้รับการสนับสนุนจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติอย่างแม่นยำ เนื่องจากทำหน้าที่เป็นกลไกในการรักษาความแข็งแรงของลูกผสม
การวิเคราะห์เชิงลึกทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับปรากฏการณ์ของความแตกต่างเกิดขึ้นได้ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 เท่านั้น หลังจากการค้นพบรูปแบบทางพันธุกรรมขั้นพื้นฐาน
ข้าวโพดลูกผสมแบบอินเตอร์ไลน์ นับตั้งแต่ต้นศตวรรษของเรา ได้มีการศึกษาพันธุ์ข้าวโพดอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับการผสมข้ามสายพันธุ์ ขณะเดียวกันจี.เชล

แสดงให้เห็นว่าการข้ามเส้นบางเส้นจะทำให้พืชลูกผสมมีประสิทธิผลมากขึ้นในแง่ของเมล็ดพืชและมวลพืชมากกว่าสายพันธุ์และพันธุ์ดั้งเดิม ตารางที่ 26 แสดงข้อมูลการทดลองที่แสดงผลผลิตที่ต่ำของสายพันธุ์แท้ ผลผลิต Fx เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และผลผลิตที่ลดลงใน F2 ในระหว่างการผสมเกสรของพืชด้วยตนเอง
ขณะนี้การหว่านด้วยเมล็ดลูกผสมกลายเป็นวิธีหลักในการผลิตข้าวโพด เพื่อให้ได้เมล็ดพันธุ์ลูกผสม จะต้องสร้างสายพันธุ์แท้จำนวนมากขึ้นมาก่อน พันธุ์ที่ดีที่สุดที่ตอบสนองความต้องการของภูมิภาคภูมิอากาศนี้ สายเลือดผสมพันธุ์จะเกิดขึ้นภายใน 5-7 ปีโดยการผสมเกสรด้วยตนเอง เมื่อเลือกสายจะมีการประเมินคุณสมบัติที่ต้องได้รับจากลูกผสมในอนาคต ส่วนสำคัญของเส้น (ประมาณ 99%) ถูกปฏิเสธเนื่องจากคุณสมบัติเชิงลบบางประการ

การสร้างเส้นสายเลือดเป็นขั้นตอนที่จำเป็นในการทำงานเพื่อให้ได้รูปแบบที่แตกต่าง บุคคลในบรรทัดมีจีโนไทป์ที่คล้ายคลึงกันและเกือบจะเป็นโฮโมไซกัส ดังนั้นการข้ามเส้นดังกล่าวจึงทำให้เกิดลูกผสมเฮเทอโรไซกัสที่มีจีโนไทป์เดียวกัน
เมื่อสร้างสายเลือดผสมพันธุ์จำนวนมากแล้ว พวกเขาก็เริ่มข้ามระหว่างพวกเขา ลูกผสมอินไลน์ไลน์ของรุ่นแรกได้รับการประเมินผลของเฮเทอโรซีส โดยเลือกเส้นที่ให้การผสมผสานที่ดีที่สุดแล้วจึงขยายพันธุ์ในขนาดใหญ่เพื่อผลิตเมล็ดพันธุ์ลูกผสม ยิ่งมีการสร้างเส้นที่มีค่ามากเท่าไร คุณก็จะพบชุดค่าผสมที่ดีที่สุดพร้อมคุณสมบัติที่จำเป็นได้เร็วและแน่นอนมากขึ้นเท่านั้น หากต้องการค้นหาคู่ของเส้นที่เมื่อข้ามแล้วจะให้ผลสูงต่อการเกิดเฮเทอโรซีส จำเป็นต้องตรวจสอบชุดค่าผสมหลายพันชุด
เมื่อได้รับเมล็ดพันธุ์ลูกผสมเพื่อวัตถุประสงค์ในการผลิต จะมีการหว่านแถวเริ่มต้นที่ให้ผลดีที่สุดของความแตกต่างระหว่างการผสมข้ามพันธุ์ สลับรูปแบบมารดาและบิดา เพื่อให้แน่ใจว่าการผสมเกสรระหว่างพวกเขา ได้มีการพัฒนาโครงการสำหรับการผลิตเมล็ดพันธุ์ลูกผสมโดยใช้ความเป็นหมันในไซโตพลาสซึมของตัวผู้ (ดูบทที่ 10) ซึ่งทำให้สามารถลดต้นทุนค่าแรงในการกำจัดช่อดอกออกจากต้นแม่ได้อย่างมาก นี่คือวิธีการรับข้าวโพดลูกผสมแบบอินเทอร์ไลน์อย่างง่าย โดยหลักการแล้ว วิธีการนี้เป็นวิธีการทั่วไปสำหรับการผลิตเมล็ดพันธุ์ของลูกผสมของพืชผสมเกสรข้ามชนิดต่างๆ