СОДЕРЖАНИЕ

Часть 1 Описание культуры.

Происхождение и систематика

Биологические особенности культуры

Генетика кукурузы

Часть 2 Генетический анализ данных

расщепления в F2.

Часть 3

Конспект российской статьи

Перевод иностранной статьи

Список литературы

ЧАСТЬ 1

ОПИСАНИЕ КУЛЬТУРЫ

ПРОИСХОЖДЕНИЕ И СИСТЕМАТИКА

Кукуруза, Zea mays - однолетнее растение семейства Мятликовые (Poaceae), зерновая и кормовая культура. Родина - Центральная и Южная Америка.

Одно из древнейших культурных растений Земли, не способное к самосеву и одичанию. На основании большого количества археологических находок (пыльцевых зерен дикой кукурузы, метелок, зерен и початков примитивных форм), а также генетических и цитоэмбриологических исследований можно сделать вывод, что родиной кукурузы является Мексика. Здесь найдены первые образцы примитивной кукурузы (вероятным предком культурной кукурузы считают распространенное в Мексике сорное растение Теосинте мексиканскую (Euchlaena mexicana), внешне похожую на кукурузу), и здесь впервые это растение было введено в культуру (около 5200 до н.э.). Впоследствии возделывание кукурузы было основным занятием ацтеков в Мексике, инков в Перу, майя и других народов в Центральной и Южной Америке. На территории Америки в результате естественной гибридизации и систематических отборов сформировались основные подвиды кукурузы.

В Европу кукуруза была завезена Колумбом в конце 15 века. В 1494 г. собранные им образцы кремнистых форм были высеяны в Испании. Кремнистая кукуруза быстро распространилась в различных районах Испании, Португалии, Италии и других странах Южной Европы.

В Азию кукуруза попала вскоре после открытия Америки. Португальские мореплаватели завезли ее к южным районам Индии и в Японию. Под влиянием климата Юго-Восточной Азии из южноамериканских форм возникли расы азиатской кукурузы, имеющие оранжевую окраску эндосперма, кремнистый тип зерновки, приземистые, сильно облиственные стебли.

В России кукуруза возделывается с 17 века, но распространенной стала во второй половине 19 века. Использовалась в качестве кормовой культуры (для силосования).

В настоящее время посевные площади под кукурузой составляют более 125 млн. га, из которых почти половина приходится на долю государств Американского континента. Ареал кукурузы от 58°с.ш. до 40°ю.ш

Первое ботаническое описание кукурузы сделал Линней в 1753 г. и дал ему название Zea mays L., которое сохранилось до настоящего времени. Вид Zea mays L. является единственным представителем рода Zea L.

КЛАССИФИКАЦИЯ

Классификация кукурузы основана на морфологических особенностях эндосперма зерновки и степени развития колосовых чешуй в женском колоске. Таким образом вид Zea mays L. подразделяется на семь основных подвидов: лопающаяся, крахмалистая, кремнистая, зубовидная, восковидная, сахарная, пленчатая. Каждый подвид объединяет от 5 до 25 разновидностей по окраске зерновки и цветковых чешуй.

Кукуруза лопающаяся, Z. mays subsp. everta.

Одна из древнейших. По строению зерновки делится на рисовую (имеет клювовидную форму верхушки зерновки) и перловую (имеет округлую форму верхушки зерновки). Характеризуется большим удельным весом стекловидного эндосперма. Мучнистая часть эндосперма имеется только вблизи зародыша. В связи с такой структурой запасного крахмала в клетках эндосперма у сухого зерна при нагревании под давлением паров воды в крахмальных сферокристаллах и между ними прорывается околоплодник и кожура семени. При этом эндосперм выворачивается в виде рыхлой белой мучнистой массы, и зерно сильно увеличивается в объеме. Отсюда – название подвида. Зерновка отличается высоким содержанием белка (16%), что позволяет использовать этот подвид при производстве крупы, хлопьев и других подобных изделий. Лопающаяся кукуруза образует большое число початков, обладает хорошей кустистостью и облиственностью. Початки небольшие с мелким зерном. Подвид представлен разновидностями с белой, желтой, красной, темно-синей, полосатой зерновкой; белыми или красными цветковыми чешуями. В каждую разновидность входит разное количество сортов.

Кукуруза крахмалистая, Z. mays subsp. amylacea.

Одна из древнейших. Наиболее широко распространена в странах Южной Америки и на юге Северной Америки. Большинство сортов имеет поздние сроки созревания. Растения среднерослые, хорошо облиственны, сильно и средне кустистые. Характеризуется большим удельным весом мучнистого эндосперма. Стекловидный эндосперм в виде тонкого роговидного слоя расположен по периферии зерновки. Рыхлый мучнистый эндосперм быстро впитывает влагу, поэтому растения менее устойчивы к болезням по сравнению с другими подвидами и обычно возделываются в засушливых районах. Зерновка крупная, содержит около 12% белка, 5% жира и более 82% крахмала. Зерно служит сырьем в крахмало-паточной, спирто-водочной и маслобойной отраслях промышленности. Крахмалистая кукуруза является самым полиморфным подвидом.

Кукурузакремнистая, Z. mays subsp. indurate.

Имеет самый широкий ареал на Земле. Первой была завезена в Европу. Имеет довольно твердый стекловидный эндосперм, занимающий большую часть зерновки. Мучнистый эндосперм в небольшом количестве сосредоточен в центре зерновки. Подвид отличается высокой холодостойкостью и менее требователен к условиям произрастания, включает много раннеспелых сортов. Зерновка содержит до 18% белка, 5% жира и 65-83% крахмала. Зерно используют для производства муки. Различают разновидности с белыми, желтыми, оранжевыми, красными, фиолетовыми и черными зерновками; с белыми и красными цветковыми чешуями.

Кукурузазубовидная, Z. mays subsp. indentata.

Сравнительно новый подвид в культуре, но сейчас широко возделывается во многих странах. Характеризуется довольно крупной зерновкой, эндосперм которой только на боковых частях стекловидный. Верхняя и частично средняя, примыкающая к зародышу, части эндосперма являются мучнистыми и рыхлыми. Вследствие этого при созревании мучнистый эндосперм сильно сокращается в размере, а верхушка зерновки спадает, образуя вмятину в виде зубовидной ямки, и тогда вызревшая зерновка кукурузы приобретает форму, напоминающую коренной зуб. Зубовидная кукуруза выделяется высокой урожайностью, высоким качеством початков и зерна, отсутствием кустистости. Зерновка содержит до15% белка, 5% жира и 70-75% крахмала. Белка довольно много, но его биологическая ценность сравнительно низка – в белке преобладает спирторастворимый малоценный зеин, а незаменимые аминокислоты содержатся в незначительном количестве и только в зародыше. Разновидности представлены белозерными, желтозерными и промежуточными формами, с белыми и красными цветковыми чешуями.

Кукуруза восковидная, Z. mays subsp. ceratina.

Является мутантом зубовидных североамериканских сортов, которые в результате проявления гена wx в связи необычными условиями выращивания могут появляться в различных районах Земли. Характеризуется двухслойностью эндосперма. Наружная часть его непрозрачна и по виду напоминает воск, но по твердости не уступает стекловидному эндосперму лопающейся кукурузы. Внутренний слой эндосперма – мучнистый. Эндосперм в целом содержит почти 100% амилопектина, обладающего сильной клейкостью. Восковидная кукуруза имеет довольно узкий ареал и весьма ограниченное сортовое разнообразие, причем сорта близки между собой по многим хозяйственным и некоторым морфологическим признакам.