O‘simliklarning kasalliklarga chidamlilik seleksiyasi muammolar va yutuqlar
O‘simliklarning kasalliklarga chidamlilik seleksiyasi: muammolar va yutuqlar. Reja 1. Chidamlilik genetikasi va seleksiyaning asosiy usullari. 2. Monogen (vertikal) va poligen (gorizontal) chidamlilik xususida. 3. Ko‘p tizimli nav- populyatsiyalar. 4. Mahalliy navlarning seleksiyadagi roli.
O‘simlikning barcha nasldan naslga o‘tuvchi belgilari, shu jumladan kasalliklarga chidamliligi ham genlar nazorati ostida amalga oshiriladi. Yuksak o‘simliklarning hammasi diploid organizmlar bo‘lib, ularning hujayralarida 2 nabor (yig‘ma) bir xil, ya’ni gomologik xromosomalar mavjud. Shulardan bittasi ota o‘simlikdan o‘tgan bo‘lsa, ikkinchisi – ona o‘simlikdan. Gomologik xromosomalar juftliklar xosil qiladi, shu bois har o‘simlik turi o‘ziga xos juftliklar bilan xarakterlanadi (2 n). Masalan, yumshoq bug‘doy Triticum vulgare 21 xromosomalar juftliklariga ega, demak 2n barobar 42. Gomologik xromosomalar odatda faqat ko‘rinishidan bir xil. Ushbu xromosomalarning bir xildagi lokuslarida ba’zi hollarda bir xil genlar, boshqalarida shu xossani belgilaydigan boshqacha genlari bo‘lishi mumkin. Masalan, bir xromosomada otasidan o‘tgan chidamlilik geni bo‘lsa, boshqasida – onasidan o‘tgan kasallikka moyillik geni bo‘lishi mumkin. Agar gomologik xromosomalarning umumiy lokuslari bir xil genlarni tarkibiga olgan bo‘lsa, bu organizmni ushbu xossa bo‘yicha gomozigotalik organizm deyish mumkin. Agar umumiy lokuslardagi genlar har xil bo‘lsa, geterozigotalik organizm deyiladi. Gomozigotalik xususiyati o‘simliklar o‘zini o‘zi changlashda saqlanadi, geterozigotalik esa bu changlanishda har xil avlod berishi mumkin va bu xodisa parchalanish deb ataladi. Parchalanish jarayoni natijasida olingan avlod ota – onasidan o‘rtacha xossalarni olmaydi, aksincha, u yoki onasiga, yoki otasiga tortadi. Demak, agar chatishtirishda ota – onasining biri kasallikka chidamli, ikkinchisi chidamsiz bo‘lsa, ulardan paydo bo‘lgan avlod aksariyat xollarda yoki chidamli yoki chidamsiz bo‘ladi. Ushbu xodisa dominantlik deb ataladi. Birinchi bo‘lib dominantlik qonunlarini chex tadqiqotchi Gregor Mendel 1865 yilda kashf etdi. O‘simliklarning chidamliligini nasldan naslga o‘tish qonuniyatlarini 1905 yilda olim Biffen topdi. U bug‘doyning sariq zangga chidamli navini chidamsiz nav bilan chatishtirganda duragaylarning 1-chi avlodida kasallikka moyillik dominantlik qilgan bo‘lsa, 2-chi avlodda esa parchalanish natijasida 3:1 nisbiy ko‘rsatgich aniqlandi, ya’ni 3-ta moyillik belgiga 1-ta chidamlilik belgisi to‘g‘ri keldi. Shunday qilib, bug‘doyning sariq zangga
chidamliligi bitta retsessiv gen mavjudligi bilan xarakterlanadi. Hozirgi kunda kasalliklarga chidamlilik genlari ko‘pchilik o‘simliklarda aniqlandi. Ayrimlarda bu genlar retsessiv bo‘lsa, boshqalarda dominantli bo‘ladi, demak avlodida chidamlilik ustunlik qiladi. Xulosa shundan iboratki, parazitning har xil turlari va hattoki rasalariga chidamlilik belgisini genlar nazorat qiladi. Shuning uchun o‘simlikning chidamlilik genetikasidan aniq va ravshan axborot olish uchun tadqiqotlarni sinalgan rasalar bilan olib borish kerak. Seleksiyada chidamli navlar yaratish uchun tanlash, duragaylash va mutatsiyadan foydalaniladi. Dastlab chidamli navlar yaratishning birinchi usuli bo‘lib ommaviy tanlash xizmat qilgan edi. Bu usul kasallik va zararkunandalarga chidamli alohida o‘simliklarni tanlashga asoslangan bo‘lib, navlarning mazkur o‘simlik populyatsiyasi bu belgi bo‘yicha bir bo‘lmagan, chunki irsiyati geterozigota ota-ona o‘simliklarida parchalanish yuz bergani uchun bunday formalar paydo bo‘lgan. Infeksion fon yaratish asosida bunday populyatsiyalardan chidamli formalarni tanlab olish mumkin. Tanlash samaradorligi dastlabki materialning geterozigotalik darajasiga, ya’ni parchalanishiga bog‘liq bo‘ladi. Ma’lumki, chetdan changlanuvchi o‘simliklarda o‘zidan changlanuvchi o‘simliklarga nisbatan genetik xilma-xillik ko‘chli bo‘ladi va shu bois ularda tanlash samaradorligi yuqori bo‘ladi. Lekin o‘zidan changlanuvchi o‘simliklarda ham kamroq chetdan changlanish uchraganligi tufayli, ularda ham geterozigota formalari topilishi mumkin. Infeksion fonda ommaviy tanlash usuli yordamida seleksioner-olimlar L.A. Jdanov, Ye. M. Plachek, V. S. Pustovoyt kungaboqarning kuyasiga va shumg‘iyaga chidamli navlarni yaratdilar. Ya. M. Stamm esa ushbu usulni qo‘llab ishlab chiqarish sharoitida deyarli fuzarioz bilan kasallanmaydigan moy beruvchi zig‘ir navini yaratdi. Ommaviy tanlashni bir marta emas, balki uzluksiz ko‘p marotaba o‘tkazishga to‘g‘ri keladi. Bu esa ko‘p mehnat talab qiluvchi ish bo‘lib, tanlashlar chidamli navlar yaratilgunicha davom ettirilishi kerak.
Epifitotiyalar to‘g‘risida oldingi ma’ruzalarimizda yetarlicha mulohaza qildik, shuning uchun bu mavzuni keng yoritishning xojati yo‘q. Faqat eslatma tariqasida shuni aytish joizki, XIX asrning ikkinchi yarimida tabiiy ofat ko‘rinishida bo‘lib o‘tgan kartoshkaning fitoftorozi, tokning mildyu, bug‘doyning zang kasalliklari epifitotiyalari shu qadar talafot yetkazdiki, hatto ayrim davlatlarning tarixiga ham o‘zgarish kiritib yubordi. Men 1840 – 1846 yillarda Irlandiyada bo‘lib o‘tgan kartoshkaning fitoftoroz epifitotiyalarini nazarda tutmoqdaman. Natijada 1 mln. irlandiyaliklar ocharchilikdan nobud bo‘ldi, 2 mln. odam esa o‘z vatanini tark etishga majbur bo‘lgan edi.Shu sababdan xozirgi kunlarda AQSh dagi irlandiyaliklar soni qariyb Irlandiyada yashaydigan irlandlar bilan teng. Epifitotiyalar mavzusiga qaytishning yana bir sababi shundan iboratki, aynan ular kasalliklarga chidamli navlarni yaratilishiga qaratilgan seleksiyaning avj olishiga asosiy turtki bo‘lganligidadir. O‘simliklarni epifitotiyalardan himoya qilish muammosini yechish uchun, seleksiya, urug‘chilik, navlarni rayonlashtirishga oid yirik dasturlar ishlab chiqildi. Ushbu dasturlardan eng nufuzlilari quyidagilar: uzida asosiy chidamlilik genlarini qamragan konvergent navlarini yaratish, ko‘p tizmali nav – populyatsiyalarni yaratish va poligen chidamlilikka ega navlarni yaratish. Konvergent navlar . Konvergent navlar – bu ma’lum fiziologik rasalarda chidamli genlarni o‘zida qamragan navlardir. Ularning chidamliligi o‘ta ta’sirchanlik prinsipida namoyon bo‘ladi. Bu chidamlilik monogen, Van der Plank taklifiga binoan boshqacha – vertikal chidamlilikdir. Shu tarzdagi chidamlilik esa konvergent deb yuritiladi. Ko‘p tizmali navlar. Ko‘p tizmali nav – populyatsiyalar – bu alohida bir nechta tizmalardan tashkil topgan, agronomik belgilari o‘xshash, lekin har xil chidamlilik genlarining mavjudligi bilan bir – biridan farq qiladigan o‘simliklar yig‘indisidir. Bu navlar to‘g‘risida ushbu ma’ruzamizda hali batafsil fikr yuritamiz.
Poligen chidamlilik. Poligen tarzidagi chidamlilik patogenning hamma rasalariga qarshi samaralidir. Poligen chidamlilikka ega o‘simliklarda patogen tarqalishi sekinlashadi. Bu chidamlilikni boshqacha nomi ham mavjud – dala chidamlilik (Van der Plank, 1972). Poligen chidamlilik har xil tarzda namoyon bo‘lishi mumkin. Asosiy mexanizmlarga kelsak, ular quyidagilardir: - patogen kirishiga chidamlilik; - patogen tarqalishiga chidamlilik; - inkubatsion chidamlilik. O‘z navbatida patogen kirishiga chidamlilik quyidagi omillar bilan ifodalanadi: 1. Bargning usti mum qavat bilan qoplanganligi tufayli suv tomchilari va ular bilan birgalikda infeksiya manbasi siypanib tushib ketadi; 2. Bargning tuk bilan qoplanganligi patogenni epidermisga yetib borishga to‘sqinliq qiladi; 3. Barg og‘izchalarining tuzilishi va soni, kutikulaning qalinligi; 4. Patogenning o‘sishini tezlashtiradigan yoki susaytiradigan moddalarning mavjudligi. Patogenni tarqalishiga qarshi chidamlilik omillari quyidagilar: 1. Sklerenxima, kollenxima va boshqa mexanik to‘siqlar mavjudligi; 2. O‘simlik tarkibida parazit uchun zararli moddalar bo‘lishligi; 3. Parazit uchun zarur oziqaning bo‘lmasligi. Shunday qilib, poligen (dala, gorizontal) chidamlilik mexanizmining ta’siri o‘simlikda patogen rivojlanishiga qarshilik ko‘rsatishi, infeksiya kirganda esa – parazitning spora hosil bo‘lishiga to‘sqinlik qilish bilan ifodalanadi. Ushbu omillarning ta’siri natijasida o‘simliklarni zararlanishi cho‘ziladi va ular mu’tadil rivojlanib hosil beradi. Bu yerda kasallikning namoyon bo‘lish davri patogenning yangi rasalarini paydo bo‘lishiga bog‘liq emas.