新特性:遗传学

早期作品遗传学

现代科学的遗传学农业及其应用有一个复杂的背景,建立了从许多人的工作。尽管如此,孟德尔一般认为,成立。孟德尔,布隆的和尚,摩拉维亚(现在的布尔诺,捷克共和国),有目的地了花园豌豆在他修道院花园。他仔细地整理他父的后代植物根据其特点和清点数量,继承了每个质量。他发现,当品质学习,包括花颜色和形状的种子,被父母递上的植物,他们分布在明确的数学比例的后代,从来没有显著变化。明确的法律继承因此建立了第一次。虽然孟德尔报告了他的发现在一个名不见经传的奥地利日报》在1866年,他的作品没有跟进一个世纪的三分之一。然后在1900年,调查人员在荷兰、德国和奥地利,在继承、独立发现孟德尔的纸。

在孟德尔的工作再次曝光,遗传学的科学是在最初的发展阶段。这个词遗传学来自基因,这个名字给生活的微量物质传输特点从父母的后代。到1903年的科学家美国和德国认为基因进行了吗染色体在显微镜下可见,核结构。在1911年,一个理论,即基因排列在染色体和一个线性文件,这一构象变化反映在变化遗传宣布。

基因是高度稳定。过程中有性生殖然而,意味着存在分类,隔离,和重组的遗传因素。因此,在一个物种提供了巨大的遗传变异性。这种变化使得可能带来的变化,可以在一个物种适应其特定的用途。偶尔(自发的变化)的基因突变也有助于可变性。

开发新的植物和动物没有压力,当然,等待遗传学的科学,是由一些进步经验方法即使在农业基因科学的应用。美国植物增殖路德伯班克,没有任何正式的知识遗传原理,开发了伯班克土豆早在1873年,继续他的植物育种研究,产生许多新品种的水果和蔬菜。在某些情况下,实践经验和科学知识导致重大科技成果。一个例子就是杂交玉米的发展。

玉米,或玉米

玉米起源于美洲,第一个开发的印度人在墨西哥的高地。很快就通过了欧洲定居者,西班牙语,英语,法语。第一个英国殖民者发现印第安人种植hard-kerneled北部,弗林特早熟品种保存好,尽管它的产量很低。印度中南部地区的殖民地soft-kerneled,玉米高产,晚熟的削弱。无疑有很多偶然的跨越两个品种。然而在1812年,约翰洛雷恩Philipsburg附近,一个农民生活。,有意识地混合这两个和证明某些混合物会导致收益率大于燧石,然而弗林特的许多理想的品质。其他农民和育种者跟着洛雷恩的例子,他意识到一些先锋工作,有些不是。种植最广泛的品种玉米带多年来是里德的黄色削弱,这起源于一个偶然的混合物的削弱和燧石。

同时,其他科学家除了孟德尔进行实验和开发理论,直接导致混合玉米。1876年查尔斯·达尔文发表的实验结果交叉和植物的受精。开展他的工作在一个小温室在他的家乡英国,他最出名的是他的进化论发现近亲繁殖通常减少植物活力和杂交恢复它。

达尔文的工作是由一个年轻的美国植物学家研究,威廉·詹姆斯·比尔可能第一个控制的玉米品种间杂交的唯一目的增加收益率通过杂种优势。比尔工作成功没有知识的遗传原理。1908年乔治·哈里森Shull得出结论:自体受精倾向于分离和纯化菌株而削弱了植物,但可以恢复活力的内在杂交菌株。另一位科学家发现,近亲繁殖可以增加玉米的蛋白质含量,但收益率显著下降。知识的近亲繁殖和杂交,科学家尚未开发一种技术,通过该技术混合动力玉米自交系的所需的特征和杂种优势可以结合实际的方式。1917年唐纳德·f·琼斯的康涅狄格农业试验站发现了答案,“双十字”。

的双交叉在发展现代使用的基本技术混合动力玉米和已经被商业公司。琼斯的发明是在交叉使用四个自交系,而不是两个。简单,自交系A和B做了一个十字架,行C和D。然后AB和CD交叉,出卖混合,ABCD是结果。该混合成为美国农业的种子,改变多少。每个自交系是恒定为某些可取的和某些不受欢迎的特征,但实际育种可以平衡他的四个或更多的自交系在这种方式可取的特征超过了不受欢迎的。基金会自交系开发满足不同气候,生长季节,土壤,和其他因素。大型混合谷种公司进行复杂的应用研究项目,而实验台和状态美国农业部的倾向于专注于基础研究。

第一个杂交玉米有关天生的行商业出售的康涅狄格农业生产实验台在1921年。第二个是由亨利·a·华莱士未来的农业部长和副总裁的美国。他卖少量1924年,1926年,组织第一种子公司致力于杂交玉米的商业化生产。

许多中西部农民开始种植杂交玉米在1920年代末和1930年代,但它才主导玉米生产第二次世界大战。在1933年,1%的总玉米种植面积和杂交种子种植。到1939年这个数字是15%,1946年升至69。比例在1960年是96年。平均每英亩收益率玉米从23日蒲式耳每公顷(2000升),1933年到83年蒲式耳(7220升/公顷在1980年)。

用于育种杂交玉米的技术已经成功地应用于谷物高粱和其他作物。大多数主要作物的新品种开发通过植物介绍,杂交育种,和选择,然而,由于杂交的使用玉米和谷物高粱与其他几个没有成功作物。

小麦

的进步小麦生产在20世纪包括改进通过新品种的引进和菌株;由农民和seedsmen仔细选择,以及科学家;和杂交结合可取的特点。小麦的适应性使其成为世界上几乎每个国家的增长。在大多数发达国家生产小麦,努力的政府和小麦种植者已经指向科学小麦育种。

世界著名的发展侯爵小麦加拿大公布1900年农民,是通过持续的科学的努力。查尔斯爵士桑德斯,其发现者,其次是植物育种的五项原则:(1)使用植物介绍;(2)杂交计划项目;(3)刚性材料的选择;(4)评估的特征复制试验;和(5)测试品种供当地使用。侯爵是穿越的结果的小麦长在加拿大种植品种引进印度。50年来,侯爵和品种杂交侯爵主导硬红春小麦生长在加拿大和美国的高地平原,在世界其他地区使用。

在1940年代末短茎玫瑰小麦介绍了从日本到一个更有利的美国西北太平洋地区的小麦种植区域。短的潜在优势,heavy-stemmed植物能携带一头重的粮食,化肥的使用,所产生的不摔倒或“住宿”(被撞倒了)。早期作品的不同是不成功的;不适应直接进入美国。最后,通过穿越日本小麦品种在帕卢斯谷所接受华盛顿有了第一个真正semidwarf小麦在美国商业种植灌溉和重型的应用肥料。第一个品种,盖恩斯,于1962年被引进,紧随其后的是1966年Nugaines。现在的品种种植在美国通常生产100蒲式耳每英亩(8700升每公顷),每英亩200蒲式耳以上的世界纪录。

的洛克菲勒基金会1943年进入农业合作研究项目的政府墨西哥,小麦产量远低于世界平均水平。1956年,每英亩产量翻了一倍,主要是因为新开发品种播种在春天秋天而不是和使用化肥和灌溉。短茎玫瑰品种的开发西北太平洋地区从日本菌株被越过各种墨西哥和哥伦比亚的小麦。到1965年,新墨西哥建立了小麦,他们获得了国际声誉。

大米

小麦项目的成功领导了洛克菲勒和福特基金会在1962年建立的国际水稻研究所洛斯在菲律宾。一个研究小组聚集约10000株大米来自世界各地的,开始远系繁殖。成功来得早的结合,一个身材高大,充满活力的不同的印尼和一个矮水稻台湾。压力IR-8已被证明能够翻倍的收益从大多数在亚洲当地一座教学楼。

的绿色革命

引入到发展中国家的新小麦和水稻的一个重要方面是被称为绿色革命。给予足够的水和足够的大量的所需的化肥和农药,这些品种明显导致了更高的收益。贫穷的农民,然而,经常无法提供所需的生长条件,因此获得更低的收益率与“改进”谷物比他们已经更好的适应当地条件的老品种,有一些抵抗害虫和疾病。使用化学品的地方,关切已经表达了他们的成本通常必须进口和他们的潜在有害影响呢环境。

基因工程

遗传自二战以来农业的应用导致了许多作物的产量大幅增长的时期。这是最明显的混合动力株玉米和高粱。同时,杂交导致更多的小麦和大米的生产菌株。称为人工选择或选择育种,这些技术已经成为方面更大的和有争议的领域基因工程。特别感兴趣的植物育种者技术的发展已经故意改变基因的功能操纵DNA的重组。这使得研究人员可以集中精力创造植物拥有等属性的能力使用免费的氮自然或抵抗疾病,他们没有。