Отличия дикорастущих растений от культурных: В чем сходства и различия дикорастущих и культурных растений

Урок окружающего мира по теме «Культурные и дикорастущие растения» 1 класс.

Тип урока

Поиск и открытие нового знания

Цель урока

создать условия для формирования понятий «дикорастущие растения», «культурные растения» и умения определять группу растения.

Планируемые результаты

Предметные результаты:

иметь представление о сортах культурных растений;

знать отличие культурных растений от дикорастущих;

приводить примеры растений каждой группы.

Метапредметные результаты:

конструировать определения понятий дикорастущие и культурные растения;

сравнивать свои предположения с приведённым в учебном эталоне;

осуществлять самопроверку знаний по теме урока.

Личностные результаты:

осознавать личную ответственность в деле охраны природы;

осознавать важность культурных и дикорастущих растений в жизни человека.

Этапы урока

Время

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Ссылки на карточки Учи.ру

1. Мотивация к учебной деятельности

1 мин

Доброе утро солнцу и птицам!

Доброе утро улыбчивым лицам!

— Пожелайте друг другу успехов на сегодняшнем уроке.

— Чему бы вы хотели сегодня научиться на уроке?

Настраиваются на выполнение работы

2. Актуализация знаний

5 мин

Демонстрирует интерактивное задание «Что общего у растений» (платформа Учи. ру»)

– Что мы уже знаем о растениях? (живая природа; делятся на деревья, кусты, травы; хвойные – лиственные)

Отвечают на вопросы учителя.

https://uchi.ru/teachers/groups/10347296/subjects/6/course_programs/1/cards/24229

3.Самоопределение к деятельности

1 мин

– Что у нас получилось? Какая же будет тема у нашего урока? (о растениях)

Предполагают, что речь пойдёт о растениях.

4. Изучение нового материала

5 мин

Предлагает карточки с растениями

одуванчик — петрушка

сосна — яблоня

орешник — смородину

— Что общего и чем различаются растения?

— По какому принципу эти растения разделены на 2 группы?

— Кто знает, как называются эти группы?

Предлагает открыть учебник на с. 72 и прочитать названия групп.

Предлагает дать объяснение значения слов «дикорастущие» и «культурные».

— Откуда же взялись на земле культурные растения?

В древние времена все растения на земле были дикорастущими.

Первобытный человек собирал плоды, отбирал понравившиеся ему вкусные семена, плоды, корни и сажал нужные растения поблизости от своего жилища. Чтобы плоды вырастали крупнее и вкуснее, человек поливал растения и ухаживал за ними. Растения менялись, привыкали к заботе о себе. Так появились на земле культурные растения.

Делают вывод, что общее у этих растений то, что это травянистые растения, оба они приносят пользу человеку; различия в том, что одуванчик растёт в поле, на лугу, а петрушка в огороде, и человек за ней ухаживает. Так же сравнивают пары других растений.

Первая группа: растущие сами по себе и вторая группа, за которыми ухаживает человек.

Высказывают предположения.

— Культурные — это растения, которые посадил, вырастил человек. Он ухаживает за ними, снимает урожай.

— Дикорастущие — это растения, которые растут в природе самостоятельно, «дико», люди их не выращивают.

с.72 отвечают на вопросы, делают выводы.

5. Физкультминутка

2 мин

Во саду и в огороде

Мы идём, смотря под ноги.

С грядки огурец сорвём

Груши с веточки возьмём.

Покрутились, посмотрели.

Всё собрали, что хотели?

Урожай несём домой.

Кто готов – красиво стой!

Сели, выпрямили спинки.

Снова смотрим на картинки!

Выполняют движения.

6. Первичное закрепление изученного

5 мин

Организует работу по учебнику на с.73.

-Найдите в учебнике дикорастущие и культурные растения, обозначьте разными фишками, проверьте себя на «Страничках Умного Совёнка».

Обсуждают информацию учебника через побуждающий диалог, работают самостоятельно в парах, выполняя задание на стр. 73 учебника и проверяют себя на стр. 93

7.Самостоятельная работа и самопроверка по эталону

8 мин

Самостоятельная работа в парах.

Выполняют интерактивное задание.

https://uchi.ru/teachers/groups/10347296/subjects/6/course_programs/1/cards/24230

8. Физкультминутка

1 мин

«Хлопки»

Если называет дикорастущее растение, хлопают в ладоши, если культурное – нет.

Астра, крапива, гладиолус, огурец, василёк, липа, смородина, капуста, тополь, астра, подорожник, клубника, роза, лопух, настурция.

Выполняют игровые упражнения, повторяя культурные и дикорастущие растения.

9. Включение в систему знаний и повторение.

7 мин

Организует работу в тетради на с. 56 задания №1, 2.

Осуществляют самоконтроль процесса выполнения задания.

10. Рефлексия

2 мин

Проводит рефлексию.

-Давайте подведём итог урока, для этого воспользуемся фразами:

Я узнал…

Я удивился…

Я запомнил…

Высказывают свое мнение. Оценивают себя и своих товарищей.

11. Домашнее задание

1мин

— Узнать интересные сведения о культурных растениях, поработать садоводом, вы сможете, выполнив интерактивное задание «Цветы на клумбе» на портале «Учи.ру»

https://uchi.ru/teachers/groups/10347296/subjects/6/course_programs/1/cards/26277

Живая природа. 1 класс. Окружающий мир. — Дикорастущие и культурные растения

Комментарии преподавателя

Опре­де­ли­те, чем ель и яб­ло­ня по­хо­жи и чем раз­ли­ча­ют­ся?

Общее у них то, что это де­ре­вья. Оба де­ре­ва при­но­сят поль­зу. Раз­ли­чие за­клю­ча­ет­ся в том, что ель рас­тет в лесу, а яб­ло­ня – в саду. Ель рас­тет сама по себе, а за яб­ло­ней уха­жи­ва­ет че­ло­век.

По­че­му че­ло­век са­жа­ет яб­ло­ни и уха­жи­ва­ет за ними? Де­ла­ет он это не слу­чай­но, а для того, чтобы по­лу­чить с этого де­ре­ва вкус­ные и слад­кие плоды.

Из на­ше­го при­ме­ра можно сде­лать вывод. Одни рас­те­ния рас­тут сами по себе, за ними никто не уха­жи­ва­ет. Такие рас­те­ния по­лу­чи­ли на­зва­ние ди­ко­рас­ту­щие – рас­ту­щие без по­мо­щи че­ло­ве­ка. Дру­гие рас­те­ния че­ло­век спе­ци­аль­но вы­ра­щи­ва­ет, уха­жи­ва­ет за ними. Такие рас­те­ния на­зы­ва­ют­ся куль­тур­ны­ми.

Рас­те­ния не все­гда были куль­тур­ны­ми. В древ­но­сти все рас­те­ния были ди­ко­рас­ту­щи­ми. Наши пред­ки за­ни­ма­лись охо­той и со­би­ра­тель­ством. Они со­би­ра­ли раз­лич­ные рас­те­ния и их плоды. Ино­гда за нуж­ны­ми рас­те­ни­я­ми при­хо­ди­лось идти очень да­ле­ко. Но вот од­на­ж­ды люди за­ме­ти­ли, что в том месте, где они пе­ре­ти­ра­ли зерна, вы­рос­ли ко­лос­ки. Люди до­га­да­лись, что это про­рос­ли зерна. Те­перь че­ло­век стал вы­ра­щи­вать нуж­ные рас­те­ния около сво­е­го жи­ли­ща. Уха­жи­вать за ними, по­ли­вать, охра­нять по­се­вы от диких жи­вот­ных. Луч­шие се­ме­на стали от­би­рать, со­хра­нять и сеять, по­лу­чая бо­га­тый уро­жай. Так мно­гие рас­те­ния стали куль­тур­ны­ми.

Сей­час мно­гие рас­те­ния со­всем не по­хо­жи на своих диких пред­ков. Срав­ним плоды дикой са­до­вой яб­ло­ни 

Плоды дикой яб­ло­ни мел­кие, кис­лые. А плоды са­до­вой яб­ло­ни круп­ные и слад­кие.

От­би­рая луч­шие круп­ные плоды, че­ло­век на­учил­ся вы­ра­щи­вать новые виды рас­те­ний. Вам хо­ро­шо из­вест­на ка­пу­ста, а как вы­гля­дит дикая ка­пу­ста? Какую ка­пу­сту сей­час вы­ра­щи­ва­ет че­ло­век?

    

На ри­сун­ке изоб­ра­же­ны раз­лич­ные виды ка­пу­сты: 1) Дикая ка­пу­ста; 2) Бе­ло­ко­чан­ная; 3) Цвет­ная; 4) Коль­ра­би; 5) Брюс­сель­ская; 6) Са­вой­ская.

А есть еще де­ко­ра­тив­ная ка­пу­ста. Ее вы­ра­щи­ва­ют на клум­бах.

За­кре­пим по­лу­чен­ные зна­ния, раз­га­да­ем за­гад­ки. На­зо­ви­те рас­те­ние, ука­зав 1) де­ре­во, ку­стар­ник или тра­вя­ни­стое рас­те­ние; 2) куль­тур­ное или ди­ко­рас­ту­щее рас­те­ние.

По­са­ди­ли зер­ныш­ко –

Вы­рас­ти­ли сол­ныш­ко.

       

 

Под­сол­нух – это куль­тур­ное тра­вя­ни­стое рас­те­ние.

Я при­хо­жу с по­дар­ка­ми,

Блещу ог­ня­ми яр­ки­ми,

На­ряд­ная, за­бав­ная,

На Новый Год я глав­ная.

    

 

Ель – ди­ко­рас­ту­щее де­ре­во.

Цве­тет он май­скою порой,

Его най­дешь в тени лес­ной:

На сте­бель­ке, как бусы в ряд,

Цветы ду­ши­стые висят.

         

Лан­дыш – ди­ко­рас­ту­щее тра­вя­ни­стое рас­те­ние.

Он шипы свои вы­ста­вил ловко,

А шипы у него как игол­ки.

Но мы не шипы у него со­бе­рем,

По­лез­ных пло­дов для ап­те­ки нарвем.

Ши­пов­ник – ди­ко­рас­ту­щий ку­стар­ник.

На этом уроке мы узна­ли, что рас­те­ния де­лят­ся на ди­ко­рас­ту­щие и куль­тур­ные. Чтобы по­лу­чить уро­жай, че­ло­век дол­жен уха­жи­вать за куль­тур­ны­ми рас­те­ни­я­ми. Толь­ко в этом слу­чае он по­учит бо­га­тый уро­жай.

На сле­ду­ю­щем уроке будет изу­че­на тема«Куль­тур­ные рас­те­ния поля. Зер­но­вые куль­ту­ры». Рас­смот­рим зер­но­вые куль­ту­ры, ко­то­рые че­ло­век вы­ра­щи­ва­ет на полях.

ИСТОЧНИКИ

http://interneturok.ru/ru/school/okruj-mir/1-klass/zhivaya-priroda/dikorastuschie-i-kulturnye-rasteniya?seconds=0

Файлы

Нет дополнительных материалов для этого занятия.

Сравнительный анализ дикорастущих и культурных огурцов выявил транскрипционные изменения в процессе одомашнивания

. 2020 3 января; 9 (1): 63.

doi: 10.3390/plants63.

Эслам М Абдель-Салам
1
 , Мохаммад Фейсал
1
 , Абдулрахман А Алатар
1
 , Куайзер Сакиб
2
 , Хенд А Алватнани
1

Принадлежности

  • 1 Кафедра ботаники и микробиологии, Научный колледж, Университет короля Сауда, почтовый ящик 2455, Эр-Рияд 11451, Саудовская Аравия.
  • 2 Кафедра зоологии, Научный колледж, Университет короля Сауда, почтовый ящик 2455, Эр-Рияд 11451, Саудовская Аравия.

  • PMID:

    31947725

  • PMCID:

    PMC7020419

  • DOI:

    10.3390/растения63

Бесплатная статья ЧВК

Эслам М. Абдель-Салам и др.

Растения (Базель).

.

Бесплатная статья ЧВК

. 2020 3 января; 9 (1): 63.

doi: 10.3390/plants63.

Авторы

Эслам М Абдель-Салам
1
 , Мохаммад Фейсал
1
 , Абдулрахман А Алатар
1
 , Квайзер Сакиб
2
 , Хенд А Алватнани
1

Принадлежности

  • 1 Кафедра ботаники и микробиологии, Научный колледж, Университет короля Сауда, почтовый ящик 2455, Эр-Рияд 11451, Саудовская Аравия.
  • 2 Кафедра зоологии, Научный колледж, Университет короля Сауда, почтовый ящик 2455, Эр-Рияд 11451, Саудовская Аравия.

  • PMID:

    31947725

  • PMCID:

    PMC7020419

  • DOI:

    10. 3390/растения63

Абстрактный

Сообщалось, что культивируемый огурец ( Cucumis sativus L.) был получен из дикого огурца ( Cucumis hystrix Chakrav.), тем не менее, эти два организма имеют заметные различия. Например, дикий огурец известен своей высокой устойчивостью к различным биотическим и абиотическим стрессам. Кроме того, листья и плоды дикого огурца имеют более горький вкус по сравнению с культурным огурцом. Эти различия могут быть связаны в основном с различиями в уровнях экспрессии генов. В настоящем исследовании мы проанализировали данные секвенирования РНК, чтобы показать дифференциально экспрессируемые гены (DEG) между дикими и культивируемыми огурцами. Идентифицированные DEG в дальнейшем использовали для генетической онтологии (GO) и анализа обогащения путей, а также для идентификации факторов и регуляторов транскрипции. В результате было идентифицировано несколько расширенных терминов GO в категориях биологических процессов, клеточных компонентов и молекулярных функций, а также были распознаны различные обогащенные пути, особенно пути биосинтеза вторичных продуктов. Семейства растительно-специфических транскрипционных факторов по-разному экспрессировались между дикими и культивируемыми огурцами. Полученные результаты служат предварительным доказательством транскрипционных различий между дикими и культурными огурцами, развившимися в процессе одомашнивания в результате естественного и/или искусственного отбора, и формируют основу для будущих генетических исследований и улучшения культурного огурца.


Ключевые слова:

Кукумис посевной; эволюционные изменения; онтология генов; факторы транскрипции; транскриптомика.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Цифры

Рисунок 1

Распределение длины ( а…

Рисунок 1

Распределение длины ( a ) и числа экзонов ( b )…


фигура 1

Распределение длины ( a ) и числа экзонов ( b ) собранных транскриптов у C. hystrix и C. sativus .

Рисунок 2

Карта экспрессии генов культивируемых…

Рисунок 2

Карта экспрессии генов культурного огурца ( C. sativus ) и его дикого…


фигура 2

Карта экспрессии генов культивируемого огурца ( C. sativus ) и его дикого родственника C. hystrix .

Рисунок 3

( a ) Участок вулкана…

Рисунок 3

( a ) График вулкана, показывающий карту анализа дифференциальной экспрессии генов…


Рисунок 3

( a ) График вулкана, показывающий карту анализа дифференциальной экспрессии генов и ( b ) Диаграмма Венна, иллюстрирующая количество дифференциально экспрессируемых генов (DEG), идентифицированных в листьях и корнях C. sativus и C. hystrix огурец.

Рисунок 4

Тепловая карта, показывающая среднее выражение…

Рисунок 4

Тепловая карта, показывающая средние уровни экспрессии выбранных генов в листьях и корнях…


Рисунок 4

Тепловая карта, показывающая средние уровни экспрессии выбранных генов в листьях и корнях C. sativus и C. hystrix .

Рисунок 5

Обогащающий анализ Gene Ontology (GO)…

Рисунок 5

Gene Ontology (GO) анализ обогащения дифференциально экспрессируемых генов в листьях C. …


Рисунок 5

Обогащающий анализ Gene Ontology (GO) дифференциально экспрессируемых генов в листьях C. sativus по сравнению с C. hystrix . Зеленые столбцы показывают условия GO с пониженным регулированием, а красные столбцы — с повышающим регулированием.

Рисунок 6

Анализ обогащения генетической онтологии…

Рисунок 6

Обогащающий анализ генетической онтологии дифференциально экспрессируемых генов в корнях C. sativus…


Рисунок 6

Анализ обогащения

Gene Ontology дифференциально экспрессируемых генов в корнях C. sativus по сравнению с C. hystrix . Зеленые столбцы показывают условия GO с пониженным регулированием, а красные столбцы — с повышающим регулированием.

Рисунок 7

Анализ обогащения путей дифференциального…

Рисунок 7

Анализ путей обогащения дифференциально экспрессируемых генов в листьях C. sativus as…


Рисунок 7

Анализ обогащения путей дифференциально экспрессируемых генов в листьях C. sativus по сравнению с C. hystrix . Зеленые столбцы показывают пути с пониженной регуляцией, а красные столбцы — пути с повышающей регуляцией.

Рисунок 8

Анализ обогащения путей дифференциального…

Рисунок 8

Анализ обогащения путей дифференциально экспрессируемых генов в корнях C. sativus as…


Рисунок 8

Анализ обогащения путей дифференциально экспрессируемых генов в корнях C. sativus по сравнению с К. Хайстрикс . Зеленые столбцы показывают пониженную регулировку, а красные столбцы — повышающую регулировку.

Рисунок 9

Наиболее представленные семейства…

Рисунок 9

Наиболее представленные семейства факторов транскрипции и регуляторов транскрипции (фамилия, номер…


Рисунок 9

Наиболее представленные семейства факторов транскрипции и регуляторов транскрипции (название семейства, количество представленных генов) дифференциально экспрессируемых генов у C. sativus по сравнению с C. hystrix .

См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC

Похожие статьи

  • Молекулярное картирование выявляет структурные перестройки и локусы количественных признаков, лежащие в основе признаков с локальной адаптацией у полудикого огурца Xishuangbanna (Cucumis sativus L. var. xishuangbannanesis Qi et Yuan).

    Бо К., Ма З., Чен Дж., Венг Ю.
    Бо К. и др.
    Теория Appl Genet. 2015 Январь; 128 (1): 25-39. doi: 10.1007/s00122-014-2410-z. Epub 2014 31 октября.
    Теория Appl Genet. 2015.

    PMID: 25358412

  • Хромосомные перестройки во время одомашнивания огурца, выявленные с помощью генетического картирования высокой плотности и сборки чернового генома.

    Ян Л., Ку Д.Х., Ли И., Чжан С. , Луан Ф., Хэви М.Дж., Цзян Дж., Венг Ю.
    Ян Л. и др.
    Плант Дж. Сентябрь 2012 г.; 71 (6): 895-906. doi: 10.1111/j.1365-313X.2012.05017.x. Epub 2012 9 июля.
    Завод Дж. 2012.

    PMID: 22487099

  • Молекулярные основы одомашнивания плодов огурца.

    Че Г, Чжан С.
    Че Г и др.
    Curr Opin Plant Biol. 2019 фев;47:38-46. doi: 10.1016/j.pbi.2018.08.006. Epub 2018 22 сентября.
    Curr Opin Plant Biol. 2019.

    PMID: 30253288

    Обзор.

  • Интегрированный анализ метаболома и транскриптома дает представление о влиянии прививки на вкус плодов огурца с различными подвоями.

    Мяо Л., Ди К., Сунь Т., Ли И., Дуань И., Ван Дж., Ян И., Хе С., Ван С., Ю. С.
    Мяо Л. и соавт.
    Int J Mol Sci. 2019 23 июля; 20 (14): 3592. дои: 10. 3390/ijms20143592.
    Int J Mol Sci. 2019.

    PMID: 31340498
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Хромосомная сборка генома Cucumis hystrix — дикого вида, межвидового перекрестно совместимого с культивируемым огурцом.

    Цинь С., Чжан З., Лу К., Ся Л., Ли Дж., Ли М., Чжоу Дж., Чжао Х., Сюй Ю., Ли К., Ян С., Ю. С., Ченг С., Хуан С., Чен Дж.
    Цинь X и др.
    Хортик Рез. 2021 март 1;8(1):40. doi: 10.1038/s41438-021-00475-5.
    Хортик Рез. 2021.

    PMID: 33642577
    Бесплатная статья ЧВК.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Анализ генетического разнообразия диких и культивируемых образцов Cymbopogon citratus (D.C.) Stapf с использованием фитохимических и молекулярных маркеров.

    Шамшир Б. , Риаз Н., Юсуф З., Хайдер С., Афтаб А., Икбал Р., Рахман МХУ, Аль-Ашкар И., Ф. Альмутаири К., Эль-Сабаг А.
    Шамшир Б. и др.
    Пир Дж. 2022 29 июня;10:e13505. doi: 10.7717/peerj.13505. Электронная коллекция 2022.
    Пир Дж. 2022.

    PMID: 35789659
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Популяционно-специфические признаки недавней положительной селекции у культивируемых Cucumis sativus L. (огурец).

    Линь Х, Чжан Н, Сонг Х, Линь К, Пан Э.
    Лин Х и др.
    G3 (Бетесда). 2022 6 июля; 12 (7): jkac119. doi: 10.1093/g3journal/jkac119.
    G3 (Бетесда). 2022.

    PMID: 35554526
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Анализ данных пластома Cucumis melo subsp.agrestis.

    Аджмал Али М., Аль-Анази К.М., Ансари В.А., Ли Дж.
    Аджмал Али М. и др.
    Биоинформация. 2021 30 июня; 17 (6): 646-651. дои: 10.6026/97320630017646. Электронная коллекция 2021.
    Биоинформация. 2021.

    PMID: 35173387
    Бесплатная статья ЧВК.

использованная литература

    1. ФАОСТАТ. Статистическая база данных FAOSTAT. ФАО; Рим, Италия: 2016.

    1. Реннер С.С., Шефер Х., Коциан А. Филогенетика Cucumis (Cucurbitaceae): Огурец (C. sativus) принадлежит к азиатско-австралийской кладе, далекой от дыни (C. melo) BMC Evol. биол. 2007; 7:58. дои: 10.1186/1471-2148-7-58.

      —

      DOI

      —

      ЧВК

      —

      пабмед

    1. Хуан С. , Ли Р., Чжан З., Ли Л., Гу С., Фан В., Лукас В.Дж., Ван С., Се Б., Ни П. и др. Геном огурца Cucumis sativus L. Nat. Жене. 2009;41:1275–1281. doi: 10.1038/ng.475.

      —

      DOI

      —

      пабмед

    1. Изава Т., Кониси С., Шомура А., Яно М. Изменения ДНК рассказывают нам об одомашнивании риса. Курс. мнение биол. растений 2009; 12:185–192. doi: 10.1016/j.pbi.2009.01.004.

      —

      DOI

      —

      пабмед

    1. Паран И. , ван дер Кнаап Э. Генетическая и молекулярная регуляция признаков одомашнивания плодов и растений томата и перца. Дж. Эксп. Бот. 2007; 58:3841–3852. дои: 10.1093/jxb/erm257.

      —

      DOI

      —

      пабмед

Грантовая поддержка

  • RSP-2019/86/Университет короля Сауда

одомашнивание растений — Студенты | Britannica Kids

Введение

Служба сельскохозяйственных исследований/USDA

Домашние растения отличаются от своих диких предков тем, что они были модифицированы человеческим трудом для удовлетворения конкретных потребностей человека. Дикие фрукты, орехи и ягоды, вероятно, были первой растительной пищей древних народов. Позже люди научились выкапывать корни и очищать или растирать их в пасту для еды. В процессе одомашнивания растений люди отбирали те разновидности определенных видов диких растений, которые обладали желаемыми характеристиками, такими как крупные ядра или плоды, и выращивали их для использования человеком. Это положило начало земледелию.

Раннее одомашнивание

К 3000 г. до н.э. люди одомашнили все основные пищевые растения, известные сегодня. Первобытные люди работали методом проб и ошибок, без научных знаний современных селекционеров. Растения, выращенные к 3000 г. до н.э., должны были одомашнивать по меньшей мере 5000 лет, а возможно, и более 10000 лет.

Чтобы создать оседлое земледелие, первые фермеры, вероятно, выбрали для выращивания многолетники — растения, которые живут несколько лет и дают цветы и семена в течение многих сезонов. Фермеры помещают кусочки растения — корни, почки, листья, подземные стебли — в землю, чтобы получить больше растений, похожих на родительские. Это называется вегетативным размножением. Другие растения, называемые однолетними, пересаживают каждый год, обычно из семян. Ранние фермеры научились сохранять семена своих лучших растений, чтобы посеять урожай следующего года. Путем терпеливого отбора от сезона к сезону фермеры постепенно улучшали виды.

На протяжении веков некоторые растения настолько изменились в результате одомашнивания, что их диких предков уже невозможно идентифицировать. Так обстоит дело с кукурузой (кукурузой). Капуста, цветная капуста, кольраби, брокколи и брюссельская капуста восходят к одному дикому сорту капусты, произрастающему в восточном Средиземноморье. Однако многие из распространенных сегодня овощей неизвестны в диком виде.

Древние методы ведения сельского хозяйства

Самое раннее возделывание сельскохозяйственных культур началось не менее 10 000 лет назад на Ближнем Востоке и в Юго-Восточной Азии. Эти регионы обладают большим разнообразием растительного материала, с которым могли экспериментировать первобытные люди. Земли имеют тропический или субтропический климат с чередованием дождливых и засушливых сезонов и множеством защищенных бассейнов плодородных земель.

Единственным сельскохозяйственным инвентарем, который был у первобытных народов, были палка-копалка и деревянная мотыга. Таким образом, многие области им было трудно возделывать. Однако лесистую местность можно было легко расчистить, опоясав и убив деревья, а затем сжег упавшую древесину. Как только такая земля была расчищена, ее было сравнительно легко посадить в глубокой суглинистой почве.

По мере того, как почва истощала свои питательные вещества, земля была заброшена, а новый лес был вырублен. Этот вид сменного земледелия до сих пор практикуется в некоторых тропических регионах.

Примерно к 200 г. до н.э. земледельцы использовали паровую систему земледелия. Каждый год одна треть земли оставалась под паром или не засаживалась. Эта залежь восстановит свое плодородие, поскольку она простаивала без дела. Паровая система земледелия положила начало используемой сегодня системе севооборота.

Улучшение растений, селекция и исследования

С древних времен люди улучшали растения путем простого отбора — сохраняя семена и вегетативные части лучших образцов для посадки в следующем году. Научная селекция растений началась только после открытия принципов наследственности и генетики. Закономерности наследования признаков растений были впервые описаны Грегором Менделем в 1865 году, и с тех пор его работа является руководством для научных селекционеров.

Современные методы

В селекции растений используются принципы современной генетики для получения растений, полезных для человечества. В научной селекции растений используются три процесса: гибридизация или скрещивание различных растений, обладающих желательными признаками; селекция или выращивание желательных растений-потомков в большом количестве; и мутагенез и генная инженерия, создание растений, обладающих желательными признаками.

Служба сельскохозяйственных исследований/USDA

Гибридизация включает контролируемое скрещивание между двумя родительскими растениями. Растение, полученное в результате скрещивания сортов одного и того же вида, известно как гибрид. Растение, полученное в результате скрещивания двух разных видов, является гибридом. Пыльца с тычинки, или мужского элемента, одного растения переносится на пестик, или женский элемент, другого растения. Селекционеры надеются, что некоторые из семян, полученных от этого скрещивания, унаследуют новое качество, которое они ищут. Если это так, они затем пытаются «исправить» это качество или сделать его постоянным, скрещивая растения, выращенные из нового семени, в течение нескольких поколений. Это означает, что цветки новых растений оплодотворяются собственной пыльцой. Из каждого последующего поколения растений, полученных таким образом, селекционеры выбирают в качестве родителей следующего поколения те, которые наиболее успешно сохранили желаемые качества. Когда растение, наконец, «настоящее» с качествами, которые ищет селекционер, его семена тестируются в различных почвенных и климатических условиях.

Селекционеры также могут использовать методы черенкования и прививки, особенно при улучшении виноградников и фруктовых деревьев. Однако целью вегетативного размножения является размножение желаемого растения, а не создание новых сортов.

Мутации, также называемые перерывами, представляют собой новые характеристики, внезапно проявляющиеся в растении. Они не наследуются от родительских растений, а вызываются спонтанным изменением генов растительных клеток. Селекционеры всегда следят за желаемыми мутациями, которые могут быть использованы для получения новых сортов растений. Мутации происходят в природе только случайно. Однако селекционеры могут вызывать мутации несколькими способами. Химический колхицин вызывает удвоение хромосом, носителей генов. Модифицированные таким образом растения часто более крепкие и имеют более крупные цветы. Селекционеры также использовали бомбардировку рентгеновскими лучами и облучение от атомных реакторов, чтобы вызвать мутации. Затем они выбирают среди мутантных растений те, которые обладают желательными признаками.

Процесс генной инженерии открыл перед селекционерами новые возможности. Внедрив гены одного растения в клетки другого растения, ученые получили новые сорта сельскохозяйственных культур с желаемыми характеристиками.

Другой подход к улучшению растений заключается в использовании гормонов, называемых регуляторами роста. Например, гормон гиббереллин иногда используется для стимуляции прорастания семян и увеличения размеров растений. Химические вещества, называемые ауксинами, используются для улучшения качества фруктов. Хотя регуляторы роста улучшают растения, на которые они наносятся, эти улучшения не наследуются потомками растений.

Достижения

Гибрид кукурузы представляет собой одно из величайших достижений селекции растений. Такие гибридные сорта не только обладают большим пищевым потенциалом, но некоторые из них также имеют более широкое промышленное применение. Например, один сорт кукурузы производит форму крахмала, который используется в производстве бумаги, пленки и волокон. Многие другие основные культуры, в том числе соя и пшеница, выиграли от селекции растений. Селекционеры повысили сахаристость сахарной свеклы с 7 до 25 процентов. Точно так же выход сухого сахара с акра сахарного тростника увеличился более чем на 1000 процентов с 1844 года. Новые сорта хлопка имеют более прочные волокна, чем старые сорта. Кроме того, путем выведения устойчивых сортов растений удалось преодолеть некоторые болезни растений — увядание люцерны, ржавчину тимофеевки и многие другие.

Патентование растений

В 1930 году правительство Соединенных Штатов признало селекционеров новых растений изобретателями и приняло закон, разрешающий им патентовать свою продукцию. В 1931 году вечноцветущая роза New Dawn стала первым запатентованным растением.

Определенные правила регулируют выдачу патента на растение. Новое растение не может быть выращено из семени; это должен быть тот, который воспроизводится с помощью черенков, прививки или окулировки (вегетативное размножение).