Najbardziej obiecującym podejściem do rozwiązania światowego problemu żywnościowego jest najwyraźniej dalsze ulepszanie istniejących upraw na już rozwiniętych terenach. Hybrydy to coś, co może odegrać kluczową rolę w bezpieczeństwie żywności. Przecież większość terenów nadających się pod rolnictwo jest już zajęta. Jednocześnie w wielu miejscach zwiększenie ilości wody, nawozów i innych chemikaliów jest nieopłacalne. Dlatego doskonalenie istniejących upraw ma wyjątkowe znaczenie. A hybrydy to rośliny uzyskane właśnie w wyniku takiej poprawy.
Zawartość białka
Celem jest nie tylko zwiększenie plonów, ale także zwiększenie zawartości białka i innych składników odżywczych. Dla człowieka bardzo ważna jest również jakość białek w roślinach jadalnych: zwierzęta (w tym ludzie) muszą otrzymywać z pożywienia odpowiednie ilości wszystkich niezbędnych (tj. tych, których nie są w stanie samodzielnie syntetyzować) aminokwasów. Osiem z 20 aminokwasów potrzebnych ludziomchodź z jedzeniem. Pozostałe 12 może rozwinąć sam. Jednak rośliny o ulepszonym składzie białkowym w wyniku selekcji nieuchronnie wymagają więcej azotu i innych składników odżywczych niż formy pierwotne, więc nie zawsze mogą być uprawiane na nieurodzajnych terenach, gdzie zapotrzebowanie na takie uprawy jest szczególnie duże.
Nowe nieruchomości
Jakość to nie tylko wydajność, skład i ilość białek. Tworzone są odmiany bardziej odporne na choroby i szkodniki ze względu na zawarte w nich metabolity wtórne, bardziej atrakcyjne pod względem kształtu lub koloru owoców (na przykład jaskrawoczerwone jabłka), lepiej znoszące transport i przechowywanie (na przykład mieszańce pomidorów wzrost jakości utrzymania), a także posiadanie innych właściwości niezbędnych dla danej kultury.
Działalność hodowców
Hodowcy dokładnie analizują dostępną różnorodność genetyczną. W ciągu kilkudziesięciu lat opracowali tysiące ulepszonych linii najważniejszych roślin rolniczych. Z reguły trzeba pozyskać i ocenić tysiące mieszańców, aby wyselekcjonować te nieliczne, które faktycznie przewyższą te już powszechnie hodowane. Na przykład plony kukurydzy w USA od lat 30. do 80. XX wieku wzrosła prawie ośmiokrotnie, chociaż tylko niewielka część różnorodności genetycznej tej rośliny została wykorzystana przez hodowców. Pojawia się coraz więcej nowych hybryd. Pozwala to na bardziej efektywne wykorzystanie obszarów upraw.
Hybrydowa kukurydza
Poprawa wydajności kukurydzy stała sięmożliwe głównie dzięki użyciu nasion mieszańcowych. Linie wsobne tej kultury (pochodzenia hybrydowego) zostały użyte jako formy rodzicielskie. Z nasion uzyskanych w wyniku krzyżowania się między nimi rozwijają się bardzo silne mieszańce kukurydzy. Skrzyżowane linie wysiewa się w naprzemiennych rzędach, a z roślin jednego z nich ręcznie wycina się wiechy (męskie kwiatostany). Dlatego wszystkie nasiona na tych okazach są hybrydami. I mają bardzo przydatne właściwości dla ludzi. Dzięki starannemu doborowi linii wsobnych można uzyskać potężne hybrydy. Są to rośliny, które nadadzą się do uprawy na każdym wymaganym terenie. Ponieważ cechy roślin hybrydowych są takie same, łatwiej je zbierać. A wydajność każdego z nich jest znacznie wyższa niż w przypadku nieulepszonych okazów. W 1935 roku mieszańce kukurydzy stanowiły mniej niż 1% wszystkich tych upraw w Stanach Zjednoczonych, a obecnie praktycznie wszystkie. Osiągnięcie znacznie wyższych plonów tej uprawy jest obecnie znacznie mniej pracochłonne niż kiedyś.
Sukces Międzynarodowych Centrów Hodowlanych
W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat podjęto wiele wysiłków, aby zwiększyć plony pszenicy i innych zbóż, zwłaszcza w cieplejszym klimacie. Imponujący sukces osiągnięto w międzynarodowych ośrodkach hodowlanych zlokalizowanych w subtropikach. Kiedy w Meksyku, Indiach i Pakistanie zaczęto uprawiać w nich nowe hybrydy pszenicy, kukurydzy i ryżu, doprowadziło to do gwałtownego wzrostu wydajności rolnictwa, zwanego Zieloną Rewolucją.
Zielona Rewolucja
Opracowane podczas niej metody hodowli, nawożenia i nawadniania są stosowane w wielu krajach rozwijających się. Każda uprawa wymaga optymalnych warunków wzrostu, aby uzyskać wysokie plony. Nawożenie, mechanizacja i nawadnianie to podstawowe elementy Zielonej Rewolucji. Ze względu na specyfikę dystrybucji kredytów tylko stosunkowo zamożni właściciele ziemscy mogli uprawiać nowe hybrydy roślinne (zboża). W wielu regionach zielona rewolucja przyspieszyła koncentrację ziemi w rękach kilku najbogatszych właścicieli. Ta redystrybucja bogactwa niekoniecznie zapewnia pracę lub żywność dla większości ludności w tych regionach.
Pszenżyto
Tradycyjne metody hodowlane mogą czasami prowadzić do zaskakujących rezultatów. Na przykład hybryda pszenżyta pszenicy (Triticum) i żyta (Secale) (nazwa naukowa Triticosecale) zyskuje na znaczeniu w wielu dziedzinach i wydaje się być bardzo obiecująca. Uzyskano go poprzez podwojenie liczby chromosomów w sterylnej mieszance pszenicy i żyta w połowie lat pięćdziesiątych. J. O'Mara na Uniwersytecie w Iowa z kolchicyną, substancją zapobiegającą tworzeniu się płytki komórkowej. Pszenżyto łączy w sobie wysoki plon pszenicy z surowością żyta. Hybryda jest stosunkowo odporna na rdzę liniową, chorobę grzybiczą, która jest jednym z głównych czynników ograniczających plon pszenicy. Dalsze krzyżówki i selekcja przyniosły ulepszone linie pszenżyta dla specyficznychdzielnice. W połowie lat osiemdziesiątych. uprawa ta, dzięki wysokim plonom, odporności na czynniki klimatyczne i doskonałej słomie pozostałej po zbiorach, szybko zyskała popularność we Francji, największym producencie zbóż w EWG. Rola pszenżyta w diecie człowieka gwałtownie rośnie.
Ochrona i wykorzystanie różnorodności genetycznej upraw
Intensywne programy krzyżowania i selekcji prowadzą do zawężenia różnorodności genetycznej roślin uprawnych ze względu na wszystkie ich cechy. Z oczywistych względów sztuczna selekcja ma na celu głównie zwiększenie produktywności, a wśród bardzo jednorodnego potomstwa osobników dobranych stricte na tej podstawie czasami traci się odporność na choroby. W kulturze rośliny stają się coraz bardziej jednolite, ponieważ niektóre z ich cech są wyraźniejsze niż inne; dlatego uprawy jako całość są bardziej podatne na patogeny i szkodniki. Na przykład w 1970 r. helminthosporiasis, choroba grzybicza kukurydzy wywoływana przez gatunek Helminthosporium maydis (na zdjęciu powyżej), zniszczyła około 15% upraw w Stanach Zjednoczonych, powodując straty w wysokości około 1 miliarda dolarów. Straty te wydają się być związane z pojawieniem się nowej rasy grzyba, która jest bardzo niebezpieczna dla niektórych głównych linii kukurydzy szeroko stosowanych w produkcji nasion mieszańcowych. Wiele cennych komercyjnie linii tej rośliny miało identyczne cytoplazmy, ponieważ te same rośliny słupkowe są wielokrotnie używane w kukurydzy hybrydowej.
Aby temu zapobiecszkody muszą być uprawiane w izolacji i w celu zachowania różnych linii upraw krytycznych, które, nawet jeśli suma ich cech nie jest interesująca z ekonomicznego punktu widzenia, mogą zawierać geny przydatne w ciągłej kontroli szkodników i chorób.
Hybrydy pomidora
Hodowcy pomidorów dokonali niesamowitych postępów w zwiększaniu różnorodności genetycznej poprzez przyciąganie dzikich odmian. Stworzenie zbioru linii tej kultury, przeprowadzonego przez Charlesa Ricka i jego współpracowników na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis, umożliwiło skuteczne radzenie sobie z wieloma jej poważnymi chorobami, w szczególności wywoływanymi przez niedoskonałe grzyby Fusarium i Verticillum, a także niektóre wirusy. Wartość odżywcza pomidorów została znacznie zwiększona. Ponadto hybrydy roślin stały się bardziej odporne na zasolenie i inne niekorzystne warunki. Wynikało to głównie z systematycznego zbierania, analizowania i wykorzystywania linii dzikich pomidorów do hodowli.
Jak widać, hybrydy międzygatunkowe są bardzo obiecujące w rolnictwie. Dzięki nim możesz poprawić plon i jakość roślin. Należy zauważyć, że krzyżowanie znajduje zastosowanie nie tylko w rolnictwie, ale także w hodowli zwierząt. W wyniku tego pojawił się na przykład muł (jego zdjęcie znajduje się powyżej). To także hybryda, skrzyżowanie osła i klaczy.
