Удивительный мир растений

Удивительный мир растений

Значение растительного мира в жизни человека и животных

ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА

Хранение цветов

Помидоры

Грибы

Ядовитые растения

Ягодные растения

Статьи

Статьи на разные темы

 

 

 

 

Человек конструирует… растения (часть 2)

Сегодня на вооружении у биотехнологии новейшие методы науки - и среди них генная инженерия. В стране успешно используют этот метод на микроорганизмах. С помощью ферментов можно "разрезать" молекулы ДНК в строго определенных местах и перенести в новый микроорганизм, а благодаря другим ферментам - "сшить" их в единое целое. Таким образом удается переносить индивидуальные гены из одного организма в другой. Этот метод позволяет создавать клетки, производящие свойственные им продукты, но в значительно большем количестве.

Цель генной инженерии - создание в будущем высокоурожайных растений, устойчивых к неблагоприятным факторам окружающей среды, к болезням и насекомым. Например, было бы замечательно гены устойчивости, которые есть у сохранившихся дикорастущих растений, ввести в современные сельскохозяйственные сорта, особенно интенсивного типа. Уже есть первые успехи - удалось передать гены устойчивости к ржавчине от дикой пшеницы к обычной. В некоторых случаях были перенесены целые наборы генов путем добавления генома к уже имеющемуся геному растения. Вновь возникшие растения называются синтетическими амфиплоидами. Наглядным примером такого амфиплоида может служить новая искусственная культура - тритикале. Тритикале - межвидовой гибрид, полученный от скрещивания одного из диких сородичей пшеницы с обычной рожью. В подобной уникальной генетической комбинации сочетаются зимостойкость ржи и важные свойства пшеницы высокое содержание белка, аминокислот.

Очевидно, что в ближайшем будущем богатейший генофонд диких растений и староместных сортов будут более целенаправленно использоваться для улучшения сельскохозяйственных растений, и описанные выше межвидовые и межродовые гибриды открывают новую страницу в эволюции культурных растений.

При использовании классического метода генетики и селекции - гибридизации часто возникает барьер несовместимости, особенно часто это случается при скрещивании ценных диких видов с их современными культурными формами. И здесь методы культуры клеток и тканей, о которых мы рассказывали ранее, открывают новые нетрадиционные способы получения хозяйственно-цепных форм сельскохозяйственных растений.

Для этого можно использовать гибридизацию неполовых (соматических) клеток растения. Представим, что клетку из листа пшеницы или кукурузы, а точнее изолированный протопласт ("голую" клетку без оболочки), можно слить с протопластом бобового растения, зараженного азотфиксирующими бактериями. Таким образом, в клетку растения одного вида вносится цитоплазма другого вида или рода. И если вырастить из такой гибридной клетки целое злаковое растение, то оно будет усваивать атмосферный азот, давать большие урожаи и почти не нуждаться в азотных удобрениях.

Гибридизацию соматических клеток методом слияния изолированных протопластов, введение в клетку одного вида цитоплазмы другого вида или даже рода с помощью слияния протопласта с цитопластом (протопласт, но уже без ядра), перенос из одной клетки в другую хромосом, введение в клетку чужих органелл - все эти приемы обобщенно называются клеточной инженерией, а в области культуры клеток растений они уже доступны ученым. Благодаря этим методам в растительных клетках можно создать необычный набор генов. Если будут познаны к тому же и условия выращивания целых растений из таких клеток, то человек сможет создавать необычные растения, представить которые, наверно, не поможет и самое богатое воображение.

Ныне ученые обеспокоены количеством химических соединений, используемых на полях при выращивании сельскохозяйственных растений. Бесспорно, современным сортам интенсивного типа нужны большие дозы минеральных удобрений и особенно гербицидов для борьбы с сорняками. А нельзя ли использовать растения против растений?

Еще древнегреческий философ Теофраст в своих ботанических трудах приводил примеры губительного влияния лебеды на люцерну, а Плиний Старший (I в. н. э.) детально описывал случаи гибели винограда от близкого соседства лавра. Великий поэт и ботаник И. Гете часто задумывался о причинах таинственного влияния друг на друга даже разделенных значительным расстоянием растений. Богатый и многовековой аграрный опыт русского народа включает такой немаловажный фактор, как взаимовлияние растений. "Лен с ярью не ладит", - гласит народная пословица, то есть освободившееся ото льна поле не подходит для яровых зерновых растений.

Материалы по изучению взаимодействия растений, в результате которого образуются и выделяются в окружающую среду различные химические соединения, объединены в новый раздел биологии - аллелопатию (от греческого "аллелон" - взаимно и "патос" -  страдание).

Этот феномен когда-нибудь приведет к созданию путем селекции или генной инженерии ценных растений, обладающих собственным механизмом борьбы с сорняками.

Интересные и важные исследования проводились в Киеве под руководством академика АН УССР А. М. Гродзинского по изучению механизма выделения корнями фитотоксинов - химических соединений и естественных гербицидов растения.

Таинственной способностью тормозить рост наиболее опасных и стойких сорняков обладает подсолнечник. Экстракты, полученные из подсолнечника, на 50-75 процентов сдерживали рост дурмана, щавеля, диной горчицы, белой лебеды. Замедляя рост одних сорняков, экстракт подсолнечника стимулирует прорастание семян других. Следовательно, синтезировав подобные химические препараты, можно ими пробудить семена сорняков в почве перед наступлением зимы и таким образом их уничтожить.

Не все еще изучено, доказано и понятно в мире растений. Но постепенно они раскрывают свои тайны под бурным натиском современной пауки. "Наука не является законченной книгой. Каждый важный успех приносит новые вопросы. Всякое развитие обнаруживает со временем новые и более глубокие трудности", - писал Альберт Эйнштейн.

Сейчас мы входим в эру генетики, которая, возможно, не имеет в обозримом прошлом равнозначных событий. Трудно найти область биологических наук, которых не коснулась бы генетика. Это похоже на революцию в эпоху неолита, когда наши предки научились приручать животных, обрабатывать землю и собирать урожаи окультуренных растений. Мы теперь сможем создавать растения, склонные к более активному фотосинтезу, и растения, обеспечивающие сами себя азотными удобрениями благодаря способности усваивать азот воздуха, и растения, которые смогут больше синтезировать высококачественный белок, незаменимые аминокислоты, крахмал и другие жизненно важные соединения.

И, безусловно, нас ждут новые вопросы, новые тайны.


Часть 1       Часть 2


Смотрите также:
Роль науки в развитии сельского хозяйства
Сорные растения
Новые виды пищи
Роль фотосинтеза в увеличении урожая зерновых культур

 


главная

назад

вперёд

 




главная

назад

вперёд

     

http://www.valleyflora.ru/
Rambler's Top100