Η πιο πολλά υποσχόμενη προσέγγιση για την επίλυση του παγκόσμιου διατροφικού προβλήματος είναι, προφανώς, η περαιτέρω βελτίωση των υπαρχουσών καλλιεργειών που καλλιεργούνται σε ήδη ανεπτυγμένα εδάφη. Τα υβρίδια είναι κάτι που μπορεί να παίξει βασικό ρόλο στην επισιτιστική ασφάλεια. Άλλωστε, οι περισσότερες από τις κατάλληλες για τη γεωργία εκτάσεις είναι ήδη κατειλημμένες. Ταυτόχρονα, η αύξηση της ποσότητας του νερού, των λιπασμάτων και άλλων χημικών ουσιών που χρησιμοποιούνται σε αυτά δεν είναι οικονομικά εφικτή σε πολλά μέρη. Γι' αυτό η βελτίωση των υπαρχουσών καλλιεργειών είναι εξαιρετικής σημασίας. Και τα υβρίδια είναι φυτά που λαμβάνονται ακριβώς ως αποτέλεσμα μιας τέτοιας βελτίωσης.
Περιεχόμενο πρωτεΐνης
Ο στόχος δεν είναι μόνο η αύξηση των αποδόσεων, αλλά και η αύξηση της περιεκτικότητας σε πρωτεΐνες και άλλα θρεπτικά συστατικά. Για ένα άτομο, η ποιότητα των πρωτεϊνών στα βρώσιμα φυτά είναι επίσης πολύ σημαντική: τα ζώα (συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων) πρέπει να λαμβάνουν από την τροφή τις σωστές ποσότητες όλων των βασικών (δηλαδή εκείνων που δεν μπορούν να συνθέσουν μόνα τους) αμινοξέα. Οκτώ από τα 20 αμινοξέα που χρειάζονται οι άνθρωποιελάτε με φαγητό. Τα υπόλοιπα 12 μπορούν να αναπτυχθούν από τον ίδιο. Ωστόσο, τα φυτά με βελτιωμένη πρωτεϊνική σύνθεση ως αποτέλεσμα της επιλογής απαιτούν αναπόφευκτα περισσότερο άζωτο και άλλα θρεπτικά συστατικά από τις αρχικές μορφές, επομένως δεν μπορούν πάντα να καλλιεργούνται σε άγονες εκτάσεις, όπου η ανάγκη για τέτοιες καλλιέργειες είναι ιδιαίτερα μεγάλη.
Νέες ιδιότητες
Η ποιότητα περιλαμβάνει όχι μόνο την απόδοση, τη σύνθεση και την ποσότητα πρωτεϊνών. Δημιουργούνται ποικιλίες που είναι πιο ανθεκτικές σε ασθένειες και παράσιτα λόγω των δευτερογενών μεταβολιτών που περιέχουν, πιο ελκυστικά σε σχήμα ή χρώμα φρούτων (για παράδειγμα, έντονα κόκκινα μήλα), πιο ανθεκτικά στη μεταφορά και αποθήκευση (για παράδειγμα, υβρίδια τομάτας αυξημένη ποιότητα διατήρησης), καθώς και η κατοχή άλλων ιδιοτήτων απαραίτητων για μια δεδομένη καλλιέργεια.
Δραστηριότητες κτηνοτρόφων
Οι κτηνοτρόφοι αναλύουν προσεκτικά τη διαθέσιμη γενετική ποικιλότητα. Κατά τη διάρκεια αρκετών δεκαετιών, έχουν αναπτύξει χιλιάδες βελτιωμένες σειρές από τα σημαντικότερα γεωργικά φυτά. Κατά κανόνα, χιλιάδες υβρίδια πρέπει να αποκτηθούν και να αξιολογηθούν προκειμένου να επιλεγούν εκείνα τα λίγα που θα ξεπεράσουν στην πραγματικότητα εκείνα που έχουν ήδη εκτραφεί ευρέως. Για παράδειγμα, το καλαμπόκι στις ΗΠΑ αποδίδει από τη δεκαετία του 1930 έως τη δεκαετία του 1980 αυξήθηκε σχεδόν κατά οκτώ φορές, αν και μόνο ένα μικρό μέρος της γενετικής ποικιλότητας αυτής της καλλιέργειας χρησιμοποιήθηκε από τους κτηνοτρόφους. Υπάρχουν όλο και περισσότερα νέα υβρίδια. Αυτό επιτρέπει πιο αποτελεσματική χρήση των περιοχών καλλιέργειας.
Υβριδικό καλαμπόκι
Η βελτίωση της παραγωγικότητας του καλαμποκιού έχει γίνεικατέστη δυνατή κυρίως με τη χρήση υβριδικών σπόρων. Οι αμιγείς γραμμές αυτής της καλλιέργειας (υβριδικής προέλευσης) χρησιμοποιήθηκαν ως μητρικές μορφές. Από τους σπόρους που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της διασταύρωσης μεταξύ τους, αναπτύσσονται πολύ ισχυρά υβρίδια καλαμποκιού. Οι διασταυρούμενες γραμμές σπέρνονται σε εναλλασσόμενες σειρές και οι πανικοί (αρσενικές ταξιανθίες) κόβονται με το χέρι από τα φυτά ενός από αυτά. Επομένως, όλοι οι σπόροι σε αυτά τα δείγματα είναι υβριδικοί. Και έχουν πολύ χρήσιμες ιδιότητες για τον άνθρωπο. Με προσεκτική επιλογή ενδογαμικών γραμμών, μπορούν να αποκτηθούν ισχυρά υβρίδια. Πρόκειται για φυτά που θα είναι κατάλληλα για καλλιέργεια σε οποιαδήποτε απαιτούμενη περιοχή. Δεδομένου ότι τα χαρακτηριστικά των υβριδικών φυτών είναι τα ίδια, είναι ευκολότερη η συγκομιδή τους. Και η απόδοση καθενός από αυτά είναι πολύ υψηλότερη από αυτή των μη βελτιωμένων δειγμάτων. Το 1935, τα υβρίδια καλαμποκιού αντιπροσώπευαν λιγότερο από το 1% όλης αυτής της καλλιέργειας που καλλιεργείται στις Ηνωμένες Πολιτείες, και τώρα σχεδόν όλα. Τώρα είναι πολύ λιγότερο εντάσεως εργασίας για να επιτευχθούν σημαντικά υψηλότερες αποδόσεις αυτής της καλλιέργειας από ό,τι στο παρελθόν.
Επιτυχία διεθνών κέντρων αναπαραγωγής
Τις τελευταίες δεκαετίες, έχει γίνει μεγάλη προσπάθεια για την αύξηση της απόδοσης του σιταριού και άλλων σιτηρών, ειδικά σε θερμότερα κλίματα. Εντυπωσιακή επιτυχία έχει επιτευχθεί σε διεθνή κέντρα αναπαραγωγής που βρίσκονται στις υποτροπικές περιοχές. Όταν νέα υβρίδια σιταριού, καλαμποκιού και ρυζιού αναπτύχθηκαν σε αυτά άρχισαν να καλλιεργούνται στο Μεξικό, την Ινδία και το Πακιστάν, αυτό οδήγησε σε απότομη αύξηση της γεωργικής παραγωγικότητας, που ονομάζεται Πράσινη Επανάσταση.
Πράσινη Επανάσταση
Οι μέθοδοι αναπαραγωγής, λίπανσης και άρδευσης που αναπτύχθηκαν κατά τη διάρκεια της έχουν χρησιμοποιηθεί σε πολλές αναπτυσσόμενες χώρες. Κάθε καλλιέργεια απαιτεί βέλτιστες συνθήκες ανάπτυξης για να επιτευχθούν υψηλές αποδόσεις. Η λίπανση, η μηχανοποίηση και η άρδευση είναι βασικά συστατικά της Πράσινης Επανάστασης. Λόγω των ιδιαιτεροτήτων της κατανομής των πιστώσεων, μόνο οι σχετικά πλούσιοι γαιοκτήμονες μπορούσαν να καλλιεργήσουν νέα φυτικά υβρίδια (σιτηρά). Σε πολλές περιοχές, η Πράσινη Επανάσταση επιτάχυνε τη συγκέντρωση της γης στα χέρια μερικών από τους πλουσιότερους ιδιοκτήτες. Αυτή η αναδιανομή του πλούτου δεν παρέχει απαραίτητα θέσεις εργασίας ή τρόφιμα για την πλειοψηφία του πληθυσμού σε αυτές τις περιοχές.
Triticale
Οι παραδοσιακές μέθοδοι αναπαραγωγής μπορεί μερικές φορές να οδηγήσουν σε εκπληκτικά αποτελέσματα. Για παράδειγμα, ένα υβρίδιο σίτου (Triticum) και σίκαλης (Secale) triticale (επιστημονική ονομασία Triticosecale) αποκτά σημασία σε πολλούς τομείς και φαίνεται να είναι πολλά υποσχόμενο. Λήφθηκε διπλασιάζοντας τον αριθμό των χρωμοσωμάτων σε ένα στείρο υβρίδιο σίτου και σίκαλης στα μέσα της δεκαετίας του 1950. J. O'Mara στο Πανεπιστήμιο της Αϊόβα με κολχικίνη, μια ουσία που εμποδίζει το σχηματισμό κυτταρικών πλακών. Το Triticale συνδυάζει την υψηλή απόδοση του σιταριού με την τραχύτητα της σίκαλης. Το υβρίδιο είναι σχετικά ανθεκτικό στη σκουριά, μια μυκητιακή ασθένεια που είναι ένας από τους κύριους παράγοντες που περιορίζουν την απόδοση του σιταριού. Περαιτέρω διασταυρώσεις και επιλογή έχουν δώσει βελτιωμένες γραμμές τριτικάλε για συγκεκριμένεςσυνοικίες. Στα μέσα της δεκαετίας του 1980. Αυτή η καλλιέργεια, χάρη στην υψηλή της απόδοση, την αντοχή στο κλίμα και το εξαιρετικό άχυρο μετά τη συγκομιδή, κέρδισε γρήγορα δημοτικότητα στη Γαλλία, τον μεγαλύτερο παραγωγό σιτηρών στην ΕΟΚ. Ο ρόλος του τριτικάλε στην ανθρώπινη διατροφή αυξάνεται ραγδαία.
Διατήρηση και χρήση της γενετικής ποικιλότητας των καλλιεργειών
Εντατικά προγράμματα διασταύρωσης και επιλογής οδηγούν σε περιορισμό της γενετικής ποικιλότητας των καλλιεργούμενων φυτών για όλα τα χαρακτηριστικά τους. Για προφανείς λόγους, η τεχνητή επιλογή στοχεύει κυρίως στην αύξηση της παραγωγικότητας και μεταξύ των πολύ ομοιογενών απογόνων δειγμάτων που επιλέγονται αυστηρά σε αυτή τη βάση, μερικές φορές χάνεται η αντοχή στις ασθένειες. Μέσα σε έναν πολιτισμό, τα φυτά γίνονται όλο και πιο ομοιόμορφα, καθώς ορισμένοι από τους χαρακτήρες τους είναι πιο έντονοι από άλλους. επομένως οι καλλιέργειες στο σύνολό τους είναι πιο ευάλωτες σε παθογόνα και παράσιτα. Για παράδειγμα, το 1970, η ελμινθοσπορίαση, μια μυκητιακή ασθένεια του καλαμποκιού που προκαλείται από το είδος Helminthosporium maydis (εικόνα παραπάνω), κατέστρεψε περίπου το 15% της καλλιέργειας στις Ηνωμένες Πολιτείες, προκαλώντας απώλεια περίπου 1 δισεκατομμυρίου δολαρίων. Αυτές οι απώλειες φαίνεται να οφείλονται στην εμφάνιση μιας νέας φυλής του μύκητα, η οποία είναι πολύ επικίνδυνη για ορισμένες από τις κύριες σειρές καλαμποκιού που χρησιμοποιούνταν ευρέως στην παραγωγή υβριδικών σπόρων. Πολλές εμπορικά πολύτιμες σειρές αυτού του φυτού είχαν πανομοιότυπα κυτταροπλάσματα επειδή τα ίδια φυτά υπερού χρησιμοποιούνται επανειλημμένα στο υβριδικό καλαμπόκι.
Για να αποφευχθεί αυτόΗ ζημιά πρέπει να καλλιεργηθεί μεμονωμένα και να διατηρηθούν διαφορετικές σειρές κρίσιμων καλλιεργειών που, ακόμη και αν το άθροισμα των χαρακτηριστικών τους δεν είναι οικονομικού ενδιαφέροντος, μπορεί να περιέχουν γονίδια χρήσιμα για τον συνεχή έλεγχο παρασίτων και ασθενειών.
Υβρίδια τομάτας
Οι κτηνοτρόφοι τομάτας έχουν κάνει εκπληκτικά βήματα στην αύξηση της γενετικής ποικιλότητας προσελκύοντας άγριες ποικιλίες. Η δημιουργία μιας συλλογής γραμμών αυτού του πολιτισμού, που πραγματοποιήθηκε από τον Τσαρλς Ρικ και τους συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Ντέιβις, κατέστησε δυνατή την αποτελεσματική καταπολέμηση πολλών από τις σοβαρές ασθένειές του, ιδιαίτερα εκείνων που προκαλούνται από ατελείς μύκητες Fusarium και Verticillum. καθώς και ορισμένοι ιοί. Η θρεπτική αξία της ντομάτας έχει αυξηθεί σημαντικά. Επιπλέον, τα φυτικά υβρίδια έχουν γίνει πιο ανθεκτικά στην αλατότητα και σε άλλες δυσμενείς συνθήκες. Αυτό οφειλόταν κυρίως στη συστηματική συλλογή, ανάλυση και χρήση σειρών άγριας ντομάτας για αναπαραγωγή.
Όπως μπορείτε να δείτε, τα μεσοειδικά υβρίδια είναι πολλά υποσχόμενα στη γεωργία. Χάρη σε αυτά, μπορείτε να βελτιώσετε την απόδοση και την ποιότητα των φυτών. Να σημειωθεί ότι η διασταύρωση χρησιμοποιείται όχι μόνο στη γεωργία, αλλά και στην κτηνοτροφία. Ως αποτέλεσμα αυτού, για παράδειγμα, εμφανίστηκε ένα μουλάρι (η φωτογραφία του παρουσιάζεται παραπάνω). Αυτό είναι επίσης ένα υβρίδιο, μια διασταύρωση γαϊδουριού και φοράδας.
