4. juunil pidas ta ettekande teemal "Homoloogsete seeriate seadus pärilikus variatsioonis". See on üks neist teostest, mida peetakse põhjapanevaks ja mis annab teoreetilise aluse bioloogilised uuringud. Seaduse olemus seisneb selles, et liigid ja perekonnad, mis on geneetiliselt lähedased ( seotud sõberüksteisega päritolu ühtsuse järgi), mida iseloomustavad sarnased päriliku varieeruvuse seeriad. Üliõpilaste kirg teravilja ja seejärel ristõieliste taimede, kaunviljade ja kõrvitsate uurimise vastu võimaldas Vavilovil ja tema õpilastel leida sarnaseid mutatsioone sugulasliikides ja seejärel perekondades. Katsete tulemusena väljatöötatud tabelis märkis Vavilov plussmärgiga mutatsioonid, mille ilming neil liikidel leiti, ning tühjad kohad viitavad sellele, et sellised mutatsioonid peaksid olemas olema, kuid pole veel avastatud. Tühjade lahtritega tabel, mis täitub teaduse edasise arenguga. Kas oleme varem millegi sellisega kokku puutunud?! Muidugi, keemias, kuulus perioodilisustabel! Kahe seaduse muster on teaduslikult kinnitatud. "Tühjad" lahtrid täidetakse ja see on praktilise valiku aluseks. Kõva nisu on teada ainult kevadisel kujul, kuid seaduse järgi peaks ka talvisel kujul kõva nisu looduses eksisteerima. See avastati tõepoolest peagi Iraani ja Türgi piirilt. Kõrvitsaid ja meloneid iseloomustavad lihtsad ja segmenteeritud viljad, kuid sellise kujuga arbuusi Vavilovi ajal ei kirjeldatud. Kuid segmenteeritud arbuusid avastati Venemaa Euroopa kaguosas. Kultuuris domineerib kolmeidulise peedi kasvatamine, mille põllukultuurid nõuavad umbrohutõrjet ja kahe lisavõrse eemaldamist. Kuid peedi sugulaste hulgas oli looduses ka üheiduseid vorme, nii et teadlased suutsid luua uue üheidulise peedi sordi. awlessness teraviljakultuurid- mutatsioon, mis osutus kasulikuks masinkoristuse kasutuselevõtul, kui mehhanismid muutuvad vähem ummistumaks. Kasvatajad leidsid Vavilovi seadust kasutades varikatuseta vorme ja lõid uusi varikatuseta teraviljasorte. Lähedaste ja kaugemate liikide paralleelse varieeruvuse faktid olid teada isegi Charles Darwinile. Näiteks närilistel sama karvavärv, esindajatel albinism erinevad rühmad loomamaailm ja inimene (kirjeldatud on mustanahaliste albinismi juhtumit), lindude sulestiku puudumine, kalade soomuste puudumine, puuviljade ja marjade viljade sarnane värvus, juurviljade varieeruvus jne. Muutlikkuse paralleelsuse põhjus on see, et homoloogsete märkide aluseks on sarnaste geenide olemasolu: mida lähedasemad on liigid ja perekonnad geneetiliselt, seda täielikum on sarnasus varieeruvuse jadas. Siit ka homoloogsete mutatsioonide põhjus – genotüüpide ühine päritolu. Elav loodus evolutsiooni käigus programmeeriti see justkui ühe valemi järgi, sõltumata liigi tekkeajast. N.I. Vavilovi päriliku varieeruvuse homoloogiliste seeriate seadus ei olnud mitte ainult Darwini liikide päritolu doktriini kinnitus, vaid laiendas ka päriliku varieeruvuse ideed. Nikolai Ivanovitš võib taas kuulutada: "Aitäh Darwinile!", aga ka "Jätkame Darwinit!" Tuleme tagasi aastasse 1920. Pealtnägijate mälestused on huvitavad. Saratovi Põllumajandusinstituudi kongressil viibinud Aleksandra Ivanovna Mordvinkina (hiljem bioloogiateaduste kandidaat) meenutas: „Kongress avati ülikooli suurimas auditooriumis. Mitte ükski aruanne ei jätnud mulle hiljem nii tugevat muljet kui Nikolai Ivanovitši kõne. Ta rääkis inspireeritult, kõik kuulasid hinge kinni pidades, oli tunda, et meie ees avaneb teaduses midagi väga suurt, uut. Kui kostis tormiline ja kauakestev aplaus, ütles professor Vjatšeslav Rafailovitš Zelenski: "Need on bioloogid, kes tervitavad oma Mendelejevit." Eriti on mulle mällu jäänud Nikolai Maksimovitš Tulaikovi sõnad: “Mida sellele raportile lisada saab? Võin öelda üht: Venemaa ei hukku, kui tal on sellised pojad nagu Nikolai Ivanovitš. Suurepärane geneetik Nikolai Vladimirovitš Timofejev-Resovski, kes tundis Vavilovit mitte ainult tema tööst, vaid ka isiklikult, rääkis konfidentsiaalselt lähedastele tuttavatele: “Nikolaji Ivanovitš oli suurepärane mees ja suur märter, suurepärane taimekasvataja ja kollektsionäär, rändur, julge ja universaalne lemmik, aga tema homoloogiaseadus seeria - seadus pole sugugi homoloogiline, vaid analoogne sari, jah, härra! Mis on homoloogia? See põhineb sarnasusel ühine päritolu. Mis on analoogia? Sarnasused väliseid märke, mille määrab sarnane elupaik, kuid mitte sugulus. Kellel siis õigus on? Vavilov! Jääb vaid imetleda tema bioloogilise meele sügavust! Ainult ühe termini muutmine pealkirjas muudab seaduse olemust. Homoloogiliste jadade seaduse järgi on kõik inimesed võrdsed, kuna nad on sama bioloogilist päritolu ja kuuluvad liiki homo sapiens, st kõik on võrdselt targad, võimekad ja andekad jne, kuid neil on välised erinevused: kõrguses, kehaosade proportsioonides jne. Analoogsete seeriate seaduse järgi on inimesed välimuselt sarnased, kuna neil on sarnane elupaik, kuid erinevat päritolu. Ja see on juba ruumi šovinismile, rassismile, natsionalismile, isegi genotsiidile. Ja Vavilovi seadus ütleb, et Aafrika pügmee ja Ameerika korvpallur on sama geneetilist päritolu ja üht ei saa teisest kõrgemale seada - see on teadusvastane! Vavilovi avastatud universaalse bioloogilise mustri paikapidavust on kinnitanud tänapäevased uuringud mitte ainult taimede, vaid ka loomade kohta. Kaasaegsed geneetikud usuvad, et seadus avab piiritud väljavaated teaduslikud teadmised, üldistused ja ennustused” (professor M. E. Lobanov). Teine kuulub Saratovi perioodi fundamentaalne töö N. I. Vavilova - “Taimede immuunsus nakkushaigused"(1919). Peal tiitelleht Nikolai Ivanovitš kirjutas raamatu: "Pühendatud suure immuunsuse uurija Ilja Iljitš Mechnikovi mälestusele." Mitte ükski suur teadlane ei näe end teaduses eraldiseisvana. Nii et Vavilov mõtles tänu Mechnikovile, kas taimedel võib olla kaitsevõimet, kui see on loomadel? Küsimusele vastust otsides viis ta läbi teraviljauuringuid originaalne meetod ning praktikat ja teooriat kokku võttes pani aluse uuele teadusele – fütoimmunoloogiale. Tööl oli puhtpraktiline tähendus – kasutada taimede loomulikku immuunsust kui kõige ratsionaalsemat ja kulutõhusamat viisi kahjurite tõrjeks. Noor teadlane lõi originaalse teooria taimede füsioloogilisest immuunsusest nakkushaiguste suhtes ja tema õpetuse aluseks oli genotüübilise immuunsuse uurimine. N.I. Vavilov uuris "peremehe" reaktsiooni parasiidi sissetoomisele, selle reaktsiooni spetsiifilisust ja selgitas välja, kas kogu seeria on immuunne või ainult teatud selle seeria liigid. Eriline tähendus Nikolai Ivanovitš kinnitas rühma puutumatuse, arvates, et aretuses on oluline arendada sorte, mis on vastupidavad mitte ühele rassile, vaid kogu elanikkond füsioloogilised rassid ja selliseid resistentseid liike tuleb otsida taime kodumaalt. Teadus kinnitas seda hiljem looduslikud liigid- kultuurtaimede sugulased - on loomuliku immuunsusega ja vähesel määral vastuvõtlikud nakkushaigustele. Just resistentsusgeenide taimedesse viimisega tegelevad kaasaegsed aretajad, kasutades N. I. Vavilovi teooriat ja meetodeid. geenitehnoloogia. Teadlast huvitas puutumatuse probleemide areng kogu oma karjääri jooksul. teaduslik tegevus: “Taimede immuunsuse doktriin nakkushaiguste vastu” (1935), “Taime loomuliku immuunsuse seadused nakkushaiguste vastu (immuunvormide leidmise võtmed)” (avaldatud alles 1961). Akadeemik Pjotr ​​Mihhailovitš Žukovski märkis õigesti: "Saratovi perioodil, kuigi see oli lühike (1917-1921), tõusis teadlase N. I. Vavilovi täht." Vavilov kirjutas hiljem: "Rändasin Saratovist 1921. aasta märtsis kogu laboriga, kus oli 27 inimest." Ta valiti Petrogradis asuva põllumajanduse teaduskomitee rakendusbotaanika büroo juhatajaks. Aastatel 1921–1929 - Leningradi Põllumajandusinstituudi geneetika ja tõuaretuse osakonna professor. 1921. aastal saatis V.I Lenin Ameerikasse konverentsile, üks neist oli N.I. Geeniuuringute raport muutis selle konverentsi teadlaste seas populaarseks. Ameerikas saatsid tema esinemisi aplausi, mis sarnanesid Tšalovile järgnenuga. "Kui kõik venelased on sellised, siis peame nendega sõbrad olema," karjusid Ameerika ajalehed. 20-30 aasta pärast. N.I. Vavilov avaldub ka suure teaduse organisaatorina. Ta oli tegelikult üleliidulise taimekasvatusinstituudi (VIR) looja ja alaline direktor. 1929. aastal loodi Üleliidulise Eksperimentaalse Agronoomia Instituudi baasil Üleliiduline Põllumajandusteaduste Akadeemia (VASKhNIL), mida varem korraldas Vavilov. Ta valiti esimeseks presidendiks (1929–1935). Teadlase otsesel osalusel korraldati NSVL Teaduste Akadeemia Geneetika Instituut. Taga lühiajaline Vavilovi anne lõi geneetikute teadusliku kooli, millest sai maailmas juhtiv. Kogu esialgne töö meie riigis geneetika vallas on tema enda või tema juhtimise all tehtud. VIR-is kasutati eksperimentaalse polüploidsuse meetodit esimest korda ja G. D. Karpechenko alustas tööd selle kasutamisega kaughübridisatsioonis. Vavilov nõudis töö alustamist heteroosi ja liinidevahelise hübridisatsiooni nähtuse kasutamisega. Täna on see valiku ABC, aga siis oli see algus. Üle 30-aastase teadusliku tegevuse on avaldatud umbes 400 tööd ja artiklit! Fenomenaalne mälu, entsüklopeedilised teadmised, peaaegu kahekümne keele oskus, teadlik kõigist teaduse uuendustest. Töötas 18-20 tundi päevas. Ema sõimas teda: "Sul pole isegi aega magada...", meenutab Vavilovi poeg.

Taimestiku hulgas maakera inimeste kasvatatud taimerühmas on märkimisväärne arv (üle 2500) liigi kultuuriline. Kultuurtaimed ja nende poolt moodustatud agrofütotsenoosid asendasid niidu- ja metsakooslusi. Need on inimeste põllumajandustegevuse tulemus, mis sai alguse 7-10 tuhat aastat tagasi. Kultiveeritud looduslikud taimed peegeldavad paratamatult uut etappi nende elus. Biogeograafia haru, mis uurib kultuurtaimede levikut, nende kohanemist mulla-kliima tingimustega. erinevaid valdkondi maakera ja sealhulgas põllumajandusökonoomika elemente nimetatakse kultuurtaimede geograafia.

Päritolu järgi jagunevad kultuurtaimed kolme rühma:

  • noorim rühm
  • umbrohu liigid,
  • vanim rühm.

Noorim rühm kultuurtaimed pärinevad ikka veel looduses elavatest liikidest. Nende hulka kuuluvad puuvilja- ja marjakultuurid (õun, pirn, ploom, kirss), kõik melonid ja mõned juurviljad (peet, rutabaga, redis, naeris).

Umbrohuliigid taimed on muutunud kultuuriobjektideks, kus peamine põllukultuur on ebasoodsa looduslikud tingimused andis madalat saaki. Seega, põllumajanduse edenedes põhja poole, asendas talirukis nisu; Selle saamiseks kasutati Lääne-Siberis laialt levinud õliseemnekultuuri Camelina taimeõli, on linakultuuride umbrohi.

Sest kõige iidsem kultuurtaimi ei saa kindlaks teha, millal nende kasvatamine algas, kuna nende metsikud esivanemad ei ole säilinud. Nende hulka kuuluvad sorgo, hirss, herned, oad, oad ja läätsed.

Kultuurtaimede sortide aretamiseks ja parendamiseks vajaminev lähtematerjal viis õpetuse loomiseni. nende päritolukeskused. Õpetus põhines Charles Darwini ideel olemasolust bioloogiliste liikide päritolu geograafilised keskused. Tähtsamate kultuurtaimede geograafilisi päritolupiirkondi kirjeldas esmakordselt 1880. aastal Šveitsi botaanik A. Decandolle. Tema ideede kohaselt hõlmasid need üsna suuri territooriume, sealhulgas terveid kontinente. Kõige olulisema sellesuunalise uurimistöö viis pool sajandit hiljem läbi tähelepanuväärne vene geneetik ja botaanik-geograaf N.I Vavilov, kes uuris kultuurtaimede päritolukeskusi teaduslikul alusel.

N.I. Vavilov pakkus välja uue, mille ta kutsus diferentseeritud, meetod kultuurtaimede algse päritolukeskuse määramiseks, mis on järgmine. Kõigist kasvukohtadest kogutud huvipakkuva taime kollektsiooni uuritakse kasutades morfoloogilisi, füsioloogilisi ja geneetilised meetodid. Seega määratakse kindlaks antud liigi vormide, omaduste ja sortide maksimaalse mitmekesisuse koondumisala.

Homoloogiliste seeriate õpetus. N. I. Vavilovi uurimistöö oluline teoreetiline üldistus on tema välja töötatud homoloogiliste seeriate õpetus. Tema sõnastatud päriliku varieeruvuse homoloogiliste jadate seaduse järgi ei moodusta mitte ainult geneetiliselt lähedased liigid, vaid ka taimeperekonnad homoloogilisi vormirea, s.t liikide ja sugukondade geneetilises varieeruvuses on teatav paralleelsus. Lähedastel liikidel on nende genotüüpide suure sarnasuse tõttu (peaaegu sama geenikomplekt) sarnane pärilik varieeruvus. Kui kõik teadaolevad tegelaste variatsioonid on hästi uuritud liigil paigutatud kindlasse järjekorda, siis peaaegu kõiki samu variatsioone iseloomu varieeruvuses võib leida ka teiste sugulasliikide puhul. Näiteks pehme, kõva nisu ja odra puhul on kõrva spinaalsuse varieeruvus ligikaudu sama.

N. I. Vavilovi tõlgendus. Geneetiliselt lähedasi liike ja perekondi iseloomustavad sarnased päriliku varieeruvuse jadad, sellise regulaarsusega, et teades ühe liigi sees olevaid vormide jadasid, võib ennustada paralleelvormide esinemist teistes liikides ja perekondades. Mida tihedam on seos, seda täielikum on sarnasus varieeruvuse reas.

Seaduse kaasaegne tõlgendamine. Seotud liikidel, perekondadel, perekondadel on kromosoomides homoloogsed geenid ja geenijärjestused, mille sarnasus on seda täielikum, mida lähemal on võrreldavad taksonid evolutsiooniliselt lähemal. Sugulasliikide geenide homoloogia avaldub nende päriliku varieeruvuse jada sarnasuses (1987).

Seaduse mõte.

  1. Päriliku varieeruvuse homoloogilise jada seadus võimaldab leida vajalikud märgid ja valikuvõimalusi peaaegu lõputul erineval kujul erinevat tüüpi nii kultuurtaimed kui koduloomad ja nende metsikud sugulased.
  2. See võimaldab edukalt otsida uusi teatud nõutavate omadustega kultuurtaimede sorte ja koduloomatõuge. See on seaduse tohutu praktiline tähtsus taimekasvatuse, loomakasvatuse ja aretuse jaoks.
  3. Selle roll kultuurtaimede geograafias on võrreldav rolliga Perioodilisustabel D. I. Mendelejevi elemendid keemias. Homoloogiliste ridade seadust rakendades on võimalik kindlaks teha taimede päritolukeskus vastavalt seotud liigid sarnaste omaduste ja vormidega, mis tõenäoliselt arenevad samas geograafilises ja ökoloogilises keskkonnas.

Kultuurtaimede geograafilised päritolukeskused. Kultuurtaimede suure päritoluallika tekkimiseks uskus N. I vajalik tingimus Lisaks loodusliku taimestiku ja kasvatamiseks sobivate liikide rikkalikule olemasolule on olemas iidne põllumajandustsivilisatsioon. Teadlane jõudis järeldusele, et valdav enamus kultiveeritud taimedest on omavahel ühendatud 7 peamise geograafilise keskuse kaudu:

  1. Lõuna-Aasia troopiline,
  2. Ida-Aasia,
  3. Edela-Aasia,
  4. Vahemere,
  5. etioopia,
  6. Kesk-Ameerika,
  7. Andide.

Väljaspool neid keskusi oli märkimisväärne territoorium, mis vajas täiendavat uurimist, et teha kindlaks uued kõige enam kasvatamise keskused. väärtuslikud esindajad metsik taimestik. N.I.Vavilovi järgijad - A.I.Kuptsov ja A.M.Žukovski jätkasid kultuurtaimede uurimist. Lõppkokkuvõttes suurenes oluliselt keskuste arv ja nende hõlmatud territoorium, neid oli 12

  1. Hiina-jaapani keel.
  2. Indoneesia-Indohiina.
  3. austraallane.
  4. Hindustan.
  5. Kesk-Aasia.
  6. Aasia lähedal.
  7. Vahemere.
  8. Aafrika.
  9. Euroopa-Siberi.
  10. Kesk-Ameerika.
  11. Lõuna-Ameerika.
  12. Põhja-ameeriklane

Homoloogne seeria). Sõnastas 1920. aastal N. I. Vavilov, kes avastas, et taimede pärilik varieeruvus on teravilja perekonna lähedastes liikides ja perekondades sarnane. See avaldub sarnaste tunnuste muutustes sellise regulaarsusega, et teades ühe liigi esindajate taimede vorme, võib ennustada nende vormide ilmumist teistesse sugulasliikidesse ja perekondadesse. Kuidas lähem sõber liigid on üksteisega päritolu järgi seotud, seda selgemalt see sarnasus ilmneb. Seega ilmneb erinevat tüüpi nisu (näiteks pehme ja kõva) puhul mitmeid sarnaseid pärilikke muutusi varikatuskõrvas (varsikõrvas, poolvarras, varikatuseta), selle värvuses (valge, punane, must, hallid kõrvad) , tera kuju ja konsistents, varajane valmimine, külmakindlus, tundlikkus väetistele ja nii edasi.

Sarnane varieeruvus on kõrva lülisambas pehme nisu (1-4), kõva nisu (5-8) ja kuuerealise odra (9-12) puhul (N.I. Vavilovi järgi).

Variatsiooni paralleelsus väljendub nõrgemalt perekonna eri perekondades (näiteks nisu, oder, rukis, kaer, nisuhein jt teraviljade perekonnast) ja veelgi nõrgemalt eri perekondades järjestuses (kõrgema taksonoomilise järguga). ). Teisisõnu, vastavalt homoloogiliste seeriate seadusele on lähedastel liikidel nende genoomide suure sarnasuse tõttu (peaaegu identsed geenikomplektid) sarnane potentsiaalne märkide varieeruvus, mis põhineb homoloogsete (ortoloogiliste) sarnastel mutatsioonidel. geenid.

N.I. Vavilov tõi välja homoloogiliste seaduste rea kohaldatavuse loomadele. Ilmselgelt on see universaalne varieeruvuse seadus, mis hõlmab kõiki elusorganismide kuningriike. Selle seaduse kehtivust illustreerib selgelt genoomika, mis paljastab lähedaste liikide esmase DNA struktuuri sarnasuse. Homoloogiliste jadade seadust arendatakse edasi molekulaarse evolutsiooni teooria modulaarses (ploki) põhimõttes, mille kohaselt geneetiline materjal lahkneb DNA lõikude (moodulite) dubleerimise ja sellele järgneva kombinatoorika kaudu.

Homoloogiliste seeriate seadus aitab sihipäraselt otsida selektsiooniks vajalikke pärilikke muutusi. See näitab aretajatele kunstliku selektsiooni suunda ja hõlbustab taimede, loomade ja mikroorganismide selektsiooniks paljulubavate vormide tootmist. Näiteks on teadlased homoloogiliste seeriate seadusest juhindudes loonud loomade karjatamiseks mõeldud söödalupiinide alkaloidivabasid (mitte kibedaid) sorte, rikastades samal ajal mulda lämmastikuga. Homoloogiliste seeriate seadus aitab orienteeruda ka mudelobjektide ja spetsiifiliste geneetiliste süsteemide (geenide ja tunnuste) valikul modelleerimiseks ja teraapia otsimiseks. pärilikud haigused inimesel, nagu ainevahetushaigused, neurodegeneratiivsed haigused jne.

Lit.: Vavilov N.I. Päriliku varieeruvuse homoloogiliste seeriate seadus. M., 1987.

S. G. Inge-Vetštomov.

Ulatusliku vaatlus- ja katsematerjali töötlemine, arvukate Linne liikide (Linneons) varieeruvuse üksikasjalik uurimine, suur summa peamiselt kultuurtaimede ja nende looduslike sugulaste uurimisel saadud uued faktid võimaldasid N.I. Vavilov, et viia kõik ühtseks tervikuks kuulsad näited paralleelne varieeruvus ja sõnastada tavaõigus, mida ta nimetas "Homoloogsete seeriate seaduseks pärilikes variatsioonides" (1920), millest ta teatas Saratovis toimunud kolmandal ülevenemaalisel aretajate kongressil. Aastal 1921 N.I. Vavilov saadeti Ameerikasse Rahvusvaheline kongress Kõrval põllumajandus, kus ta tegi ettekande homoloogiliste seeriate seadusest. Lähedaste sugukondade ja liikide paralleelse varieeruvuse seadus, mille kehtestas N.I. Maailma teadus hindas Vavilovit ja ühise päritoluga, arendades Charles Darwini evolutsiooniõpetusi. Kuulajad pidasid seda maailma suurimaks sündmuseks bioloogiateadus, mis avab harjutamiseks kõige laiema silmaringi.

Homoloogiliste seeriate seadus loob ennekõike aluse taimevormide tohutu mitmekesisuse taksonoomiale, mis on nii rikkad. orgaaniline maailm, võimaldab aretajal saada selge ettekujutuse iga, isegi kõige väiksema süstemaatilise üksuse kohast taimemaailmas ja hinnata aretuse lähtematerjali võimalikku mitmekesisust.

Homoloogiliste jadade seaduse põhisätted on järgmised.

"1. Geneetiliselt lähedasi liike ja perekondi iseloomustavad sarnased päriliku varieeruvuse jadad sellise regulaarsusega, et teades ühe liigi sees olevaid vormijadasid, võib ennustada paralleelvormide esinemist teistes liikides ja perekondades. Mida lähemal nad geneetiliselt asuvad ühine süsteem perekonnad ja Linneons, seda täielikum on sarnasus nende varieeruvuse ridades.

2. Terveid taimeperekondi iseloomustab üldiselt teatav varieeruvuse tsükkel, mis läbib kõiki perekondi ja liike, millest perekonnad kuuluvad.

Isegi III ülevenemaalisel selektsioonikongressil (Saratov, juuni 1920), kus N.I. Vavilov teatas esmakordselt oma avastusest, kõik kongressil osalejad tõdesid, et "nagu perioodilisustabel (perioodsüsteem)" võimaldab homoloogiliste jadade seadus ennustada veel tundmatute taimevormide ja liikide olemasolu, omadusi ja struktuuri. loomi ning hindas kõrgelt selle seaduse teaduslikku ja praktilist tähtsust. Moodsad edusammud molekulaarrakubioloogias võimaldavad mõista olemasolu mehhanismi homoloogiline varieeruvus lähedastes organismides - millel täpselt põhineb tulevaste vormide ja liikide sarnasus olemasolevatega - ja sünteesida mõtestatult uusi taimede vorme, mida looduses ei eksisteeri. Nüüd lisatakse Vavilovi seadusele uut sisu, nagu välimus kvantteooria andis Mendelejevi perioodilisele süsteemile uue, sügavama sisu.

Vavilovi homoloogiliste seeriate seadus

N. I. Vavilovi uurimistöö oluline teoreetiline üldistus on tema välja töötatud homoloogiliste seeriate õpetus. Tema sõnastatud päriliku varieeruvuse homoloogiliste jadate seaduse järgi ei moodusta mitte ainult geneetiliselt lähedased liigid, vaid ka taimeperekonnad homoloogilisi vormirea, s.t liikide ja sugukondade geneetilises varieeruvuses on teatav paralleelsus. Lähedastel liikidel on nende genotüüpide suure sarnasuse tõttu (peaaegu sama geenikomplekt) sarnane pärilik varieeruvus. Kui kõik teadaolevad tegelaste variatsioonid on hästi uuritud liigil paigutatud kindlasse järjekorda, siis peaaegu kõiki samu variatsioone iseloomu varieeruvuses võib leida ka teiste sugulasliikide puhul. Näiteks pehme, kõva nisu ja odra puhul on kõrva spinaalsuse varieeruvus ligikaudu sama.

Tõlgendus N.I.Vavilovilt. Geneetiliselt lähedasi liike ja perekondi iseloomustavad sarnased päriliku varieeruvuse jadad, sellise regulaarsusega, et teades ühe liigi sees olevaid vormide jadasid, võib ennustada paralleelvormide esinemist teistes liikides ja perekondades. Mida tihedam on seos, seda täielikum on sarnasus varieeruvuse reas.

Seaduse kaasaegne tõlgendamine

Seotud liikidel, perekondadel, perekondadel on kromosoomides homoloogsed geenid ja geenijärjestused, mille sarnasus on seda täielikum, mida lähemal on võrreldavad taksonid evolutsiooniliselt lähemal. Sugulasliikide geenide homoloogia avaldub nende päriliku varieeruvuse jada sarnasuses (1987).

Seaduse tähendus

1. Päriliku varieeruvuse homoloogiliste jadate seadus võimaldab leida nii kultuurtaimede kui ka koduloomade ja nende metsikute sugulaste erinevate liikide peaaegu lõpmatus vormides vajalikke märke ja variante.

2. See võimaldab edukalt otsida uusi teatud nõutavate omadustega kultuurtaimede sorte ja koduloomatõuge. See on seaduse tohutu praktiline tähtsus taimekasvatuse, loomakasvatuse ja aretuse jaoks.



3. Selle roll kultuurtaimede geograafias on võrreldav D. I. Mendelejevi elementide perioodilise tabeli rolliga keemias. Rakendades homoloogsete ridade seadust, on võimalik kindlaks teha taimede päritolukeskus sarnaste omaduste ja vormidega sugulasliikide järgi, mis tõenäoliselt arenevad samas geograafilises ja ökoloogilises keskkonnas.

Pilet 4

Tunnuste pärandumine sugukromosoomide lahknemise ajal (X-kromosoomide esmane ja sekundaarne mittelahutus Drosophilas)

Nagu varem märgitud, kui valgesilmne emane Drosophila ristatakse punasilmse isasega F1 kõigil tütardel on punased silmad ja kõigil poegadel, kes saavad oma ainsa X-kromosoom emalt, silmad valged. Kuid mõnikord ilmuvad sellistel ristamistel üksikud punasilmsed isased ja valgesilmsed emased, nn erandlikud kärbsed sagedusega 0,1-0,001%. Sillad pakkusid, et selliste “erandlike isendite” ilmumist seletatakse sellega, et nende emal sattusid meioosi käigus mõlemad X-kromosoomid ühte muna, s.o. tekkis mittelahknevus X-kromosoomid. Kõiki neid mune saab viljastada kas sperma või X-kromosoom või Y- kromosoom. Selle tulemusena võib moodustuda 4 tüüpi sügoote: 1) kolmega X- kromosoomid - XXX; 2) kahe emaga X-kromosoomid ja Y- kromosoom XXY; 3) ühe isapoolsega X- kromosoom; 4) ilma X-kromosoomid, kuid koos Y- kromosoom.

XXY on normaalsed viljakad emased. XO- isased, kuid steriilsed. See näitab, et Drosophilas Y-kromosoom ei sisalda sugu määravaid geene. Ületamisel XXY normaalsete punaste silmadega emased ( XY) Järglaste seas leidus sillad 4% valgesilmsed emased ja 4% punasilmsed isased. Ülejäänud järglased koosnesid punasilmsetest emastest ja valgesilmsetest isastest. Autor selgitas selliste erakordsete isendite ilmumist sekundaarse mittelahknemisega X-kromosoomid meioosis, kuna emased ristand ( XXY), tekkis primaarse kromosoomi mittedisjunktsiooni tulemusena. Sekundaarset kromosoomi mittelahutust täheldatakse sellistel emastel meioosi ajal 100 korda sagedamini kui primaarset mittelahutust.

Paljudes teistes organismides, sealhulgas inimestel, on teada ka sugukromosoomide mittelahutus. Neljast järglaste tüübist, mis tulenevad mittedivergentsusest X-kromosoomid naistel, isikutel, kellel neid pole X-kromosoomid surevad embrüonaalse arengu käigus. Sügootid XXX areneda naistel, kellel on tavalisest suurem tõenäosus kogeda vaimseid defekte ja viljatust. Sügootidest XXY tekivad defektsed mehed – Klinefelteri sündroom – viljatus, vaimne alaareng, eunuhhoidne ehitus. Ühest järeltulijad X-kromosoomid surevad sageli embrüonaalses arengus, harvad ellujääjad on Shereshevsky-Turneri sündroomiga naised. Nad on lühikesed, lapsikud ja steriilsed. Inimestel Y-kromosoomid sisaldavad geene, mis määravad meesorganismi arengu. Koos puudumisega Y-Kromosoomid arenevad vastavalt naise tüübile. Inimestel esineb sugukromosoomide mittelahutust sagedamini kui Drosophilal; Iga 600 sündinud poisi kohta on keskmiselt üks Klinefelteri sündroomiga poiss.