Teofil Craciun - Genetica si societatea

Ix toc DE PREFATA
'i,Planeta 'ttoastrd esle confruntatd cu mari problerne:
foine, sdrdue, in'Jlalie, crizd ut'erget'icd' t'n generot'
'd.estabt'ilizare
economicii, fotit'icd' Si soc'ial'd' precum' ;'i ut
polwarea nted,iuh,r,i, red'wcerea pdtninturilor f erlile' "ma'
'sacrul
biolog'ic" , deteriorarea ptasmei germittative"' So-
cietatea wtnand se aJld' tn cea mai graud' crizri econonricd
gi financ'iard' ilirt' perioad'a postbel'icd'' ca ;o i'n' cea mai
profundd' crizd ecolog'icd.
Argutnente ? 20 de ld'ri swf erd' de pe urma unor pettrtrr't
al'imeitare gral)e' iar tn tloud tve'int'i d'in cele itl dc liri
tnregistrate ca aaind utt, tlef icil alimentar crcnic,ttt nliinttri
decin'itt, prod'uc{ia agricold pe locu'itor a scdzut' Situalia
tinde sd, se hnrdutcileascd ckiar ;i dacd !'inem sconlr c'i
d.in cele c'irca 73 000 0A0 km2 cttlt'iaate pentru" produclie
al'imentard, sub acliunite omuht'i ;'i ale erozir'tni'i sc pitrd
anual peste 7 milicane hectare' In plus' ldrile stirnce'
f,n cari trdiesc dotLri treimi din omenire, st*t cople gite
de o uriagd datorie extevttd: peste 800 rniliarde de dolari'
Si'tualia in lttme este agraratd de forara inarmdtilor
pentru c'ere se chellttiesc peste 600 miliardc dc dolari
'anual,
;'i de ameninla'rea untti rdzboi nuclear'
R emedii ? Pentru ca lctmea sd swpraaieluiascit' me diul
natural sd recapete ntdcar in parte frumuselile irasil?'' Si
sd. regenerezebiologic, penlru prezeraarea uie{ii' se r'mpune

cdutarea sistematicd ;i concertatd, pe plan global, 6r unor
solulii de duratd. (Jnele sol,ulii sint de ord.in politic ;isocial: oprirea |narmdrilor gi eliberarea unor surse pre-
lioase care ar putea fi wtitizate 6n domeniul social,, reor-
ganizarea prod.wcliei alirnentare, mai ales en ldril,e in
curs de dezuoltare, tmbundtdlirea cond.iliilor de sckimburi
comerciale tntre ldrile sd.race gi cele d,ezaol,tate tn aed,erea
el,imindrii decalajelor ;i swbdezuoltdrii, cw alte cuuinte,
fromouarea ttnei noi ordini economice internalionale,
rnenitd s'd contribwie la prosperitatea tutwror popoarelor,
la progresul general,.
Folosirea cwceririlor ;tiinfei ;i teknotogiei, tn special
a geneticii moleculare gi ingineriei genetice, poate repre-
zenta o componentd de bazd. 6n lwpta pentru supravie-
luire. Salugardarea patrimoniului genetic al Terrei,
amPli f icar ea p osibititd lilor biosintetizant e al,e organisme-
lor utile, reaolwtionarea teknologiil,or d.e prod.uclie ;i, ca
urtmare, reducerea j>oludrii nned,iwlwi gi aielii, apd.rarea
sdndtdlii oamenilor, iatd doar citeaa d.in impirtantel,e
direclii de acliune ale geneticii. Organismel,e manipulate
genetic, in s p ecial, microor ganisynele, ad.ea dr ate,,magini,;,
ief tine ;i f oarte productiae, pot f abrica proteine, u,itamine,
hormoni, antibiotice, airocide, anticincerigeni... d.eter-
genli, erbicid,e, ingrd;dminte, petrol, etanol,... Astf el,
g.ene.tica 6n acliune, tn condilii pol,itico-social,e fauorabile,poate rena;te speranla intr-o twme tnai bund. ;i un aiitor
cert.
Cele menlionate sint d,oar ctteaa d.in numeroasele
interacliwni complexe al,e geneticii ca societatea. M-am
strdd,uit ca in carte sd prezint real,izdrile .recente
;i unel,e
din .posibilitdlile geneticii care prin transformarea in
realitate pot interfera .pozitia cu euol,utia societdfii. Am
u*ndrit ca exempl,el,e d,ate ;i powd,erea acord,atd sd cores_
pandd semnificaliei acestora tn prezent ;i perspectia d .
6
Mul,te dintre descoperirile geneticii stnt tncd tn faza
de promisiwni. Cw sigwranld cd wnele uor deaeni ,,m.ijloace
de mwncd," , cw efecte hotitvitoare tn schirnbarea utilii a
ai.elii, tn producloa de alitnente, de m,edicamente , in depo-
lwarea med,irtl,wi etc. Astf el, descifrarea secretelor majore
ale uielii, dar mai ales perfeclionarea rnanipuldrii con-
trolate a genelor, stnt contribwlii care trebuie t'ria'ite ut,
mult optimism.
Con;tiinla wrnand. 9i cuno;tinlele ;tiinlifice se pot
ingemd.na atit pentrw folosirea constructiad q. resurselor
;i elaborarea tnodalitdlilor dezarmdrii ;i tnlelegeri,'i, cit
;i pentru, protejarea medoului, ambiant, a plantelor ;i
anintalelor, fentrw spor'irea resurselor alimentare ;i de
materii prime gi folosirea lor 6n' beneficiul tutwror.
Problemele abordate pot interesa gi preocwpa nw numai.
pe oamenii de ;tiinld. saw tineri aJlali tn procesul, d'e
instruire, ci un mare nwmdr de cititori, de toate airstele
gi ocupaliile, precwm gi' pe unii dintre cei care 6ntr-wn'
f el saw altwl, stnt i.mplicali ori rdspund de ai'itorul' curs
aI societd,lii saw participd la pl'anif icarea re surselor
in prezent Si 6n perspectiad.
La def ini,tiaareq acestei lwcrdri m-arn bu'cttrat de
a jutorwl StiinliJ'ic concretizat in propuneri ;i sr.t,gestii
fdcwte cu deosebotd competenld. de prof .dr.doc.gt. Cornel'iw
Zol,yneak, dr. Constant'in fuIaximi'lian gi dr. Alexand,ru
Ionescu. Pentru eceste contribuli,i I,e transtnit intreaga
recunoStinld Si mul,te muQumiri.

CUPRINS
I.
In loc de PreJald' l1
GENOTIPUL 9I FENOTIPUL
Introducere in genetici 15
Matcrialul constitutiv 9i funcliile genelor 15
Agricultura - intre gcne 9i piine 26
Soiul controlcazS, volumul 9i valoarea producliei 26
Strategiile clasice dc amcliorare a plantelor 31
OLlin"t'ea genotipurilor noi la plantele autogame 32
Oblinerea soiurilor hibride de primi' gcneralie sau F, 40
Crearea soiurilor la plantele adaptate la reproducerea
vegetativd,. 48
Ut]lizarea poliploidiei in dezvoltarea soiurilor 49
Vulnerabilitatcageneticd 55
Uniformitatea geneticd - avantaje"' 55
...riscuri 60
Potenfialiti,li 9i limite 66
l{unca de crcare a noilor soiuri o ecua}ie cu nlulte ne'
cunoscute 67
In loc de concluzii 70
IMENSELE POSIBILITAIT Ef-N INGINERIEI GENE'
TICE
Premise alc sintezei unor genotipuri hiperproductive 72
Geniul genetic 73
Mecanismele ingineriei genetice 74
Transformarea bacteriilor 75
Conjugarea 76
II.

Plante crescute in eprubeti g2
Inceput de clrum in cultura in aitro g2
BiotehnoJogii vegetale in premierd, absolutd, g5
Eradicarea virozelor prin crcgterea in aitro a meriste_
melor 91
Totipotenfa 9i selecfia unor genotipuri superioare 97
Realizarc epocald,: plante din lolen 97
Inducerea rnutaliilor in cciule lultivate in uitro 100
Cultura in uityo;i hibridarea sexuatd, interspeci{icd, l0S
O revolufie: hibridarea parascxuail 110
protoplastul I l0
La ce pot folosi protopla;tii vegetali? ll4
Hibridarcir. sornatjci, prin fuziunea protoplastilor ll5ManipulS,ri gcnctice asupra cclulelor vegetale 120
Rccornbinarea ADN la plaltele superioare 120
O rcalizare fascinanti, _ tiansplantarea organite_lor 122' ,,Vchicule', originale pr.ntrrr trl.nsferui g"rr""1o, 124
III. EXPERTENTtr NtrTERX{rNATE...
Realizare rnernorabild,: prima grefd, genetici, ia un rnamifer 130
ljsLe po:ibiid. reintinerirca? lg3
G:nctici, histocornpatibilitatc 9i trei l,remii Nobel lg4
La orizont: tratarnentul gcnetic 138
Grefa genetici,: rnodalitataa cez rnai promild,toare ln
tratarea boiiior l38
Hibridomul va rcvolutiona terapeutica? l3g
Virugii sub control? l4l
Un produs misterios: interferonul 145
Prima rcugitd, in tratarea genetici, a anomariilor mintare 150
lVlaree de protcste... l5l
Un copil geami,n cu tatil sd,u l5l
... dupd, sase luni, clin domeniul fictiunii in rcalitate lS4
,,Jocul de-a embrionii,, 156
Ispravd,extraordinard,:
,oarece care are 3 tali 9i 4 mamel54
BiodBhnolo.gii gi ameliorare 159
Ovule fecun.Jzr.te s:lecfionate, ,,nobile.., irnplantate in vaciordinare,,,plebeene., 160
,,Circzt,, in valizd, diplomatici 162
Manipuiarea embrionilor gi progresul ameliord,rii 164producerea de miei gemeni monozigofi 167
10
v-
rv. O AFACERE BANOASA - TNPUSTRIA GENEI_I7O
Ca ln filmele de avcnturi 170
Peripeliiie celulelor umane KG-I 175
Din lalloratoare universitare, in uzinele giganlilor in-
dustriali 178
Microbi,,domesticili" 182
,,Magini" mai productive, cu randamente ridicate
Tehnologia enzirnaticd, 188
,,Deviza" enzimelor: a face 9i a desface continuu
stante... 189
185
sub-
Enzimele gi dozajul substanlelor 193
Inventatori de organisme vii 184
Ingineria genetici poate asigura cele mai mari profituri
industriale din lume, mai nari poate decit cele ale elec-
tronicii 195
In curlnd: degradarea pesticidelor 9i plasticelor 196
vrATA lN pBntcor...
Agricultura tradilionali 202
,,Agricultura industriali" 210
Cauze gi efecte 210
Ctt de mult pot creqte recoltele? 216
,,Boa1a albastrd," indusd, de concentralia mare de nitrali
din apa de bdut 216
Efecte ale fosforului 9i fosfalilot 221
Sutele de substanle chimice sintetice 9i efectele lor"' 225
...9i benifice 225
...gi ddunS,toare 227
Dependenla de Pesticide 228
Produse cancerigene, teratogenem, mutagene 231
Pesticidele pun in pericol plasma germinativS' 236
Substanlele chimice noi 9i activitatea mutageni 237
Atenlie la iradiere | 248
Cum d.evin cancerigene unele substanle chimice? 252
...Materiale plastice lmpotriva cancerului 255
Societatea la riscruce 258
ESTE REALTZABTLA O PRODUCTTE AGRICOLA nrpr-
CATA, MAI IEFTINA 9I MAI CURATA?
Perspectivele unei agriculturi ecologice 262
^Si
restituim solului bogifia lmprumutatl de la eI 263
vr.
1t

Reducerea dezechilibrului biocenozelor produs de pesticide 270
,,Lupta integrant6.. impotriva di,unitorilor 271
Plante 9i recolte fd,rd, boli 277
Este posibili, o agriculturd, productivi cu mai puline ingrd,_
gd,minte ca azot? 295
Biosinteza azotului atmosferic 286
Obiective 9i perspective 300
Construirea unor noi plante fixatoare d.e azot g0l
Unul dintre cele mai importante obiective ale geneticii
- transferul genelor niJ din bacteriiin porumb, griu... 806
VII. AGRICULTURA NECONVENTIONALA
Organisme gi tehnologii noi Bl0
Foamea de proteine : unele solufii 313
Putem minca plante ,,toxicc.'? 314
Rapila colza ,,rcdivivus., gl4
Proteine din leguminoase... otrevitoare 3lB
$i tutunul poatc cleveni aliment? 522
Revolulie in economia actuald, de materii prime agricole S2g
O pondcrc rnai mare pentru sfecla de zandr?
,,Becfsteakul vcgetal,. 325
Si nu uit6,m piscicultura! 926
10 000 kg crap la hectar 526
O mare premierd, ;i gtiinfificd,:pd,strd,vul bisexuat S2g
Produci,tori mici 9i mari BB2
Algele
- fabrici de substanfe nutritive gg2
O uzind, vie - alga porphyridiw?n puyputeurn 3g6
Produclii bacteriene SS7
Produse naturale vegetale gi bioreactori gg7
Produgi utili prin culturi in aityo g40
Viitorui producerii drogurilor: cultura de celule ;i lesuturi g4g
Perspective... 346
VIII. BIOCONVERSIUNE, AGRIENERGIE, CELULOCHIMIE
SI... GENETICA
Are criza energeticd, -cauze obiective?
Inv6,ti,minte
Plantele si stocarea energiei solare g4g
Obiective genetice 350
Biotransformaresau bioconversie SS2
Hidrogenul 9i viitorul lui 355
,,Focul verde" (alcoolii: lnlocuitori ai benzinei?) 357
Mentanolul: materii prime 9i procedee de fabricalie 359
Metanizarea" degeurilor umede 360
Celulochimia 9i perfeclionarea biotehnologiitor 365
Agrienergie: in limitele ralionalului ! 369
Culturi energetice 375
P1ante alcooligene 379
Genotipuri cu randamente energetice 9i economice optimi-
zate 386
rx. sToP! DE$ERTTZARTT PAIIINTULUr
,,Prcfer si citesc ziarul din anul trecut" 391
Nu I ,,masacrului biologic" 392
Si apirdm zestrea de gene a Terrei 396
Conservarea 9i depozitarea plantelor 400
Diviziunea celulari controlatS' 9i ,,nemurirea" 403
Permanentizarea Plantelor 403
Conservarea celulelor animale f5'ri dati limitS' 407
Poate trd,i o femeie o mie de aniQ, 410
Arca si Pluteasc6... 411
Acord final 414
BIBLIOGRAFIE SELECTIVA 4I5
t2

I
GENOTIPUL $I FENOTIPUL
INTRODUCERE iN GI'NETICA
Genotipul indicil totalitatea genelor si. plasmagenei,grl
intreaga c^onstitulie geneticl sau suma totali a informa!tet
cenetiie, rnanifestir sau latenti, intr-un organism' Genele .se
ii.".. iti nrrclcul celuler, dispusc in asocialiidistincte'
""Til"
lrunc lirttatc sau cromozomi, in care ocupl polltll caracte-
iirti,." _ toJi (lat. sin3. locws). I,lasmag,..nt,lc :c a[i,i irr atara
r".f.ui"l, in citoplasfra ceh-rlei, in organite cum sint cloro-
plastelc st rnitocondriiie, dispuse, de asemenea, in grupe
iitrt
"g".
ilcnotipul se mo;tenc;te clc la pirin{i'
Nlaterialul constitutiv 9i func{iile genelor
Gencie gi plasmagcnele sint molecule c9mp1.9xc .formate
din acizi nricleici. O asemenea unitate a ereditifii este rcprc-
,,"nlttit cle un scgme't dintr-o macromoleculi dc acid dezo-
*iribo,r,,r'1.'ic
-
AO:,1, pentru marea- r-:rajoritate .a organis-
rnclor (la r;utini virupi: cel carc producc mozalcuI tlltunulul
-Tifi'.
gripa, poliomielita ;i IJ citiva bacteriofagi, 99111"
sinf alcitrit6 aitttt-n" segment de acicl ribonucleic
-
ARN)'
In segmentul cle ADN se glse;te o secvenla liniarl bicatenari
hehcJidala c1e
'ucleotizi
(alcatuili dintr-un radical fosforic,
dezoxiribozLL;i o bazl azofald": adenina
-
A sau guanina -_G'
baze purini.", ti-ittu
-T
sau crtozina
-C
, baze pirimidinice) ,
in cai-e se afli o cantitate oarecare de informalie genetici
inregistratl biochimic, ce funcfioneazi unitar in realizarea
unei anumite caracteristici ereditare.
15

Dezoxinucleotizii se leagl unul de altul prin legirturi fos_
fodiesterice. Astfel, primul-nucleotid, prin grupul"fosfat, ia
nivelul unei grupdri acid libere, s" i""gi de nucleotidul
adiacent inferior prin pozilia.3', iar de nricleotidul adiaceni
superior prin pozifia 5' etc. In acest fel, intre nucleotizi se
stabile;te o ljsS-tura ln zigzag (deprasatl in spaliu fafi. de
axi cu 36"). Se formeazd. astfel un ian! polidez6xiribonucleo_
tidic, cu o lungime variabili. Aceasta bite structura nrimarl
sau monocatenarS. a ADN. ln mod obi;nuit, mole'cula de
ADN este constituitl din doui lanluri poiinucieotidice iom_
plementare sau doui catene: aceaita 6ste structura secun_
d."I"aA.".^t.tip de structurS. a fost sugerat de J.D. Watson
;i F.H.C. Crick, laureati ai premiului lt-obet, in igS:. ec"stio
au presupus c5" molecula de ADN este constituita din doua
catene risucite una in jurul celeilalte (helix dublu). Legitura
dintre cele dou5. catene, care sint complementare'una ilteia,
sc realizeazi
-prin
punli de hidrogen intrc perechi dc baze
situate la acela;i nivel in cele doi5" catene:^ doui. ounti de
hidrogen intre ideninb. qi timina 9i t*i-p""ii"f#"til"iia
;i citozini. Pozi(iile stabile ale atbmilo, de iridros*r," fH) i'baze sint esen{iale pentru funcliile ADN, in care se"realizdaze
cu necesitate doar perechi A: T sau T: A ;i G: C sau
C: G. Daci H nu.ar avca pozifii fixe, adenina ar putea
s5. se imperccheze adesea cu citozina, iar guanina cri timina.
Imperecherea obligatorie A:T si G:C,i reciproc, face
ca cele doui cateie ale moleculei de ADld se ii;-;;;rpl":mentare, deoarece de ordinea in care se succed. nucieoiizii
intr-o catenS" depinde ordinea nucleotizilor in cealalti catena.
Perechile de baze A : T ;i G : C se gb"sesc in centrul
moleculei de ADN, formind treptele, iar" d.ezoxiriboza- iiradicalul fosforic fiind dispuse riaterar formeazd sctretetrii
helixului dublu. Spaliul inire doi nucleotizi succesivi este
de,3,4 $ (grosimea unei baze este de 3,4 A;, iar ambele
catene fac o spir5. completl (o rotire a helixului cu 360')
la intervale dc 34 A, iare irirplici r0 perechi de nucleotlzi
A : T ;i G : C. In moleculd de ADN cele d.oui c"t"r,e
c-omplementare au o orientare spatiali inversi determinatl
f-e po.zifia. diferitl a legaturilot diirtr" pentozi. ;i radicalul
losforic. Astfel, la acelagi nivei al bicaienei, inir_o cateni
grypu] fosfat_ este adifibnat b poziia 3,, iar in cealaiti
cateni, complementari, in pozilii 5,'a dezoxiribozei.
16
Sesmentul de ADN dintr-o genl, respectiv gena (sau
"h;;;;;i,
are doul funclii : auloreplicarea (funcfi"-.uyt?-
'cataiitiia) Si biosinteza proteici (funcfia heterocataltttca).
it"".1i. Jrt'ocataliticbL a genei constl in rcplicarea proprie pe
baza'sintezei semiconservative a moleculei constrtutlve de
ADN.Pentruaceasta,moleculabicatenarl-maml.sedespi.
o*i)",^ia, iar cele doul catene servesc drept matri-c: pentru
i;;;";"; sau sinteza enzimaticl (cu ajutorul ADN-polime-
iazei) a celei de a doua catene complementare' In accst tel
,"r"ita at"l molecule bicatenare
-
fiice. Dar in fiecare din
;;;;i" doul bicatene-fiice, una dintre catene este veche
-
;;;;;;, iar a doua este noui, complementarl matricei'
o".i, ,i"t"za replicativl a ADN este semiconservatir,-1, fapt
;" i;.; ;" cele boul molecule bicatenare-fiice sl fie identice
." -tf"."ia bicatenari-mami. La rindul 1or, noile molecule
bicatenare dc ADN se replicl semiconservatin fapt care
.""i.ra continuitate 9i stabilitate genelor' ADry, respectiv'
s;;;i;, sc autoreplici'in procesul diviziunii celt'lare (antcrior
Eiviriunli, in interfazl, fn a;a-numita perioade S
-
sinteza
ADN).
Firnclia heterocataliticl a genei c.ortstl in controlul meca-
'ismelor
'biosintezei, ratei ;i specificitirlii unei proteine
caracteristice. Aceasti funclie se iealizeazi prin transforma-
i""-i"tor-"!iei din genl deierminati de succesiunea nucleo-
lirif"i (a bazelor a-zotate) intr-o succesiune de aminoacizi
Ji"tr-rr] tan! polipeptidic.'Biosinteza prctcici are loc tot irr
timpul diviziunii'ce^lularc, la inceputul jnterfazei, in prima
"eribada
a acesteia
-
numitl G'. (gol sintetic, anterioarl
ierioadei S). Urmind unei diviziuni a materialului nuclear
il .elular. celula-fiici are un volum redus la jumatatc. Pcntru
.dr."r"o'r'olumului celulei Ia nivelul normal, moleculele de
ADN din cromozomi, respectiv genele, realizeazL acliunea
Ior orimari care constl in sinteza unei proteine cu o struc-
turd,^ specifici ;i in cantitalile necesare celulei'- Ac.,tiunea
,,rimali u eett"i stl Ia baza metabolismului ;i biosintezei
["tutut", inc"Iusiv a formlrii divcrse]or structuri din celule,
deoarece toate aceste procese sint guvernate de proteine
active sau enzime
Actiunea primari sau funclia heterocatalitici a genet
.ott.ia, a;adai, in producerea unui .1a.1! noiinentidic specific,
pii" .o"tiolarea seicvenlei aminoacizilor din acesta. Rezultl
17

astfcl
-
o Droteine _ enzimi cu propdetatea d.c a catalizadoar o anrimiti- r.".1i":- liriii.i. "cli."tarile au evidentiatfaptul ci gena sau materialul din ."i"
"rt" formati. _ seg-mentul de ADN-nu participe gi-nu serveste direcf i,matrice pcn tru pozitionarea anitnoic iriior"i;';i;;";:H Jr1fica' Mai intii, inforriratia gcnetica ai" inx "Jrc
ii"rlr"i#prin transcriplie, unoi dolec"te a" anN iinfri;;";;__'ARN), care dupi. ce migreazd.a;;;;iJ-i" .r,"piiliiJ.vor scr'i ca matrice intermcrdiare pentru ordonarea secvcn-qelor de aminoacizi. in proteina ,p".ifl.a. ADN;l;;#,'i;
l^-j:r.ll transcr-ipiiei, alaturi ad ,i"t"r" mARN, scn.cstera srr)rcza sr a altor. doui tipuri de ARN cclulai,'rJrUii--sAItN si ribozomal--rARirr, i-pfi*i", dc ascrncnea, inbiosinteza protcica. Dcci, i" 'f"*ii" ;"tcrocatalitice ADN
T1: Tut.i.e (in nucleu) pentru ARN, iar ARN G;i;l;ri;;;mat'ce. pentru proteine,-intre cantitatea de ARf ;;1.;i;;;r proteinele sintetizate existind
".,,"poii dr;".t ;;";;ii;iliProcesul transformdrii secr.enfei de nucleotizi din ADN ._-
gen5., intr-o secvcnti de aminoaciril"Ii_on i""t p"ifp"ptial,la nivelul uzinelor'p.ot"osint"ti." rl.p."r"ntate de ribozomi,a fost numit transla!re.
".-,?:
O:l_t^fr,
!l!,: in gend
I ADN, informalia genetici. estescrrsa crrrat, p'' natru simboluri chimice,.rep"rezentate- debazele azotate: A,^T, G,-C. D-';"il;area acestor simbo_Iuri
-
litere se foimeazi.-cuvintele-sau coaonii, din asociereacS.rora rezuLti frazele ---."g;;1"1;* j" acid nucleic sau
Blnglg. Acesrc segmcntc ae inx_g; igi d"r,.;i;;;r;i;icipitind un ,,seni,. dupi ce -"."1,rt &irut pu.tut este desci_
It"l_rul tradus prin inlermediul unui -cod..., care di. echiva_
lenla simbolurilor. Codul genetic a
'iost
,,descifrat.. prinintense cercetdri i" yr!?-;i"in uitro, a".f;;,-,r"t" aupa t6ii',anul descoperirii mARN (ARN mesager). Aceste i"r..tariau permis stabilirea corespondenfei dinire succesiunea nucreo-
tizilor in macromoleculi ae anX dintr_o genl, mARNtranscris pe una din catenele acesteia, ;i succesiunea amino_
acizilor in lanful polipeptidic. Deci, cociul geneti. ;;p;;;;;;corespordenfa care existi intre grupele de nucleo'tirl Ji"moleculele de acizi nucleici. din g"ene' gi aminoacirii i;.G;in lanfurile polipeptidice sintetizat". in to"t" organismele
18
tle pe Terra funclioneazi aceea;i corespondenll codon
-
"-if,"*la,
clcci c6dut genetic este "univcrsal"'*-'i;i;i;
a" t, t"pt"i Ji proteinele sint alcltuite din lanluri
p"Ii;;;liai.., ]"*i"t" ai"it-o succesiune. =p"'ifi:1':^i? 9:
amrnoaclzl protelcl, G. Gamow, in 1954'
",
tottt19-"^tu:-:,"
""-ri
o seci'en1l de 3 nucleotizi- baze poate
I_"?_1t11
t3o'^t;
fi.ui"" sau pozilionarea celor 20 aminoaclzi intr-un lan!
p"flp"ptiJi. 'Ot,'c"1"-p"tru baze" A, T' G' C p9! realiza
-13 succesiunr oe trei ce'ea ce inseam"a t-' ele pot fi dispuse
in 6q cod'oni. Un codon reprezinta a;adar un grup -dc^trer
baze azotat" .o.c"rit" tui" codif]ci'-un aminoacid' Dar'
""*at"f
tiiptetetor'd'e bite, a codonilor sau cuvintelor de
cod deoS.seste a" trJi -i ""-et"l
aminoacizilor' lnseamnl
it";"i;;ii .La,]"i pot sem"ific'a acelasi aminoacid' cu
alte cuvinte codul g;;"il""ti"'i-pattir sau "degenerat"
in
;0;""il;; d;;;d"'; .aie codificl 20.de aminoacizi' Dintre
codoni, 61 sint
""*iti 'i
t'nt d'eoarece au proprietatea de a
;;eif.; un anumit aminoacid, iar 3 .s-int
codoni -stof.
cate
indici separarea g";Iot i"tr-un mARN si terminalizeazA'
lanlurile polipeptidicei^ Ci"a i"it-o gens'.d1ti au
!t::l*;
ffi;i-;;;
"""1"11,
care constau in- schimbarea succesrunll
normale a nucleotl]i;, ;; schimbi' ;i structura codului
mARN, ca urmat"'tiii'f"tA" d" U"'b' denumite codoni
;t;;;;;, .1o, ..*r,iii.;-;iti aminoacizi' Datoriti mutaliilor
eenice maioritatea ptot"i"'"tot mutante au efecte ddunitoare
:;;^';i;;' ;;i"i..
-p"t"t"l""t" *ut""te. tolerate de sistemele
genctice in care.p"tl i" """1e
situalii rare' pot contribui la
sporirea capacltalrl i"-ta"pt"te la'conditiilb de mediu'
o geni dc mirim? *"Jii"'l'"1r"" ^qqo
b:l:*-*::,:"n;
tiri iofiis""it intre 600 9i I800), care sint subimpartrte In ruu
;;eJ;i'G;ili; d" ;J"i
-
i"''oairi'a hn{uri
-
r-olinerti dr^qe
il;di,;;fu-- 300 de""*iit""titi (obiqnuit intre 200 ei 600)'
Aqadar, un raport ;;iil;.-amlitouti'i d"e 3 : l ' ln funcfio-
narea unei urro*r,.."iuie participd.. un numdr imens de pro-
teine (Ia plante 9i ""it""il'*
fosi identilicgte p.s11,lo:99.9
"i"t"iit"
biterite), care, adesea' aclioneazi ca enztme sau
ilijiir",#^Ui"i"'gi.il"' controleazl numeroasele ;i d.iversele
reaclii chimice pt"e;;;
"-;ii;
in interiorul fieclrei celule'
Alituri de acizii
"t.iJil^ptoG"9t"
sint constitlg"tii chimici
;;i;;t i-p"it""ti
-ti-t"i'ir"i'
substratul material al tuturor
caracteristicilor ""ii'otgt"it*'
Substanlele proteice cu
2t
19

activitate cataliticd.
.sint principalele rispunzb.toare pentru
totalitatea caracteristicilor-unei ierule oarecare la un -'o-".r1dat gi in anumite condilii de mediu.
-Celula-ou contine codificati informatia genetici (senoti_
pul) pentru totalitatea caracteristicilor viit6rului or|"anism.
Aceste caracteristici se realizeazi in cursur
"i"1ii
l"af id"aie
odata cu citodiferentierea morfologici gi fizior<igict; ;;Iri;i
;i !esuturilor, fiind rezultatur interacfiunii"-"t"ri"r"r"i
rylertic
cu condiliiie de mediu in care se dezvolie .rgr;i;.mele.
F'enotipul. In urma interacliunii dintre genotip ;i mediu
r ezurt| fenotipul care reprezinia totalitateJ caract"i-irti.ito.
sa"u proprieta.tilor unui
-organism la un moment dat, obsei_
Iu_.t"
rlu dctaliate prin dive.rse.mijloace (dimensiuni, ;"-p;;-tare, lormi, culoare, fu'clii fiziologice, compozitie' chiniice,
structuri" interni si externi, macr:oscopica si niicros.o"l.l
etc.). Rczulta ci la o.planti sau animal, inciusiv la oni se
recunoa;te doar fenotipul indivizilor. Spre d.eosebire, pentiu
cunoa;terea genotipului este necesard circetarea compbrtirii
rndrvrzrlor
,proveni[i din aceea;i parinti in 3_4 eeneratii
succesrve, in condilii de crestere sirnilare. Daci 'indivizii
descend,enfi cu aceeasi origine'dezvolti. in diverse *"""r.tii
31-ela;i
fenotip,.cind sint crescuii in acelea;i.o"ai1iia'" -"Jiu,rnseamni. ci ;i gcnotipul.este acela;i pdntru t6gi lnal"irii.
ln accst, caz, fenotipul, prin. totalitatea^caracterisiicilor sale,
reprezintS. genotipul cu majoritatea genelor sale.
Reprodwc.erea.. ;i strwctura genotipwlwi. Au o stabiiitate
mare a ereditalii genotipurile iu o structurd. homozigoti. O
asemenea structuri se realizeazi. de organismele dar" ,"reproduc sexuat prin autofecundare. Astiel, ptantete-auto-
game, cum sint: mazdrea, orzul, griul, tomatel'e etc., care se
pole,nizeazd.,.cu polen pro-priu in m--od natural, produc a.r.""_
de_nfr genetic puri sau_homozigofi (linii pure). La plantele
alogame: po_rumb, sfecli, floarea-soarelui,-ceapi etc., care in
m_od natural se polenizeazd" cu polen stiai.r,^g"rrotiprri-"sle
rTpur sau heterozigot.
-In .scopul oblinerii Ii organismele
alogame a unor descendenti homozigoli este neceiar si. se
reali.zeze o polenizare controlate, ariifjciala, c., pol"rl
-
pro_
pnu. Acest proces se numeste consangvinizare. bupa ,i_5
20
consangviniziri succesive, la organismele alogame se oblin
genotipuri pure numite linii consangvinizate' Inmulfirea
i.egetalivi la plante, ca 9i fisiunea binarl sau diviziunea
d"ii6ct[ Ia bactirii asigurl prezervarea genotipului ;i ob]i-
nerea unei descendenle uniforme genetic. Descenden!a
rezultati prin inmulfire aseruatl, dintr-un singur indiv-id
(care are acela;i genotip), aprimit denumirea de cloni (su9i).
lnmullirea sexuatl autogami ca ;i consangvinizarea la
alogame f.avoizeaz'a homozigolia, in timp ce fecundarea
inciucigati fav orizeaz' heterozigo !ia.
Aparilia ;i euolu!'ia genet'icii. Inlelegerea- fenomenelor
genetice 6ste inlesnitl de cunoa;terea_ structurilor ;i diviziu--
iilor celulare. Si analizatlrt', de exemplu, celula-zigot diploidi
La mazdre care are 7 perechi de cromozomi (sau 2n : -14
cromozomi) . Zigotal re2ulti prin unirea la fecundare a doi
gamefi traplolzi (sat n : 7 cromozornl.),--prodqi- prin divi-
Zi:une' reducfionai5" (meiozi) in aceea;i floare (deci- gamgl
femel ? n :7 f gamet rnlscul 6 n :7 : zigot 277 : 14
cromozomi). Fiind lutogamii, ntaz5lea are un genolil h9m9-
zigot. Deci, daci considerS"m o caracteristicl ereditari, de
eiemplu, ,,bob neted", inseamnl ci in unul dintre cei 7
crom6zomi, la un anumit locus, se va gisi varianta genei
sau a1elal pentru bob neted. simbolizatl de pild5" -r:u 4-
Rezultl ci-in gamelii haploizi (cu un singur membru in
cromozom
- stare numitl hemizigo{ie
-
se va gisi o singuri
alela A, iar ln zigotul diploici (cu doi membri tromologi.in
fiecare cromozom, unui de origine matern5, altul de origine
paterni) vor exista doui atele identice AA (homozigoJie)'
La locusul pentru forma bobutui au apirut prin mutalie ;i
alte alele, de exemplu, ,,bob zbircit", simbolizatl a'
Daci, a;a cum a ficut, in iE65, Gregor Mendel, pirintele
geneticii, c'ele doui genotipuri homozigote se incruci;eazl
Experimental: ,,bob neted" AA x,,bob zbircit" AQ', in prima
generalie hibrid5., F1, cu structura genotipicl heterozigotd
Vo ," manifestl caricteristica ,,bob neted'1 care este domi-
r Alele - forme alternative - alelomorfe - ale unei gene apd-
rute ln urma mutafiilor. Alela originari, nemutantd, numitd- de
.,tip sdlbatic", este indicatS, cu simbolul 1, de exemplu a+,,alelelo
muiante dominante cu majusculd,, de exemplu, A, iar alelele mu-
tante recesive cu minuscule, de exemplu a.
21

*?"F faf5.. de caracteristica ,,bob zbircit: rimasi ascunsd,
fiind recesivi. Prin. autopolenizarea plantefo. aln F, ;;;
ylgdy. in.aceea;i floare..gameti femeii ;i -or.uii J*'aJiitlpun: A ;! e,in proporgii egale, ln urma fecundarii intimoli_
toare a celor doui grupuri de gameti rezulti" generatia'F..
care,este. heterogena genotipir:';i fenotipi., r"o f;;;;;t igenotipuri_: t14 AA :21+ Aa: Il4 aa si'Z fenotipori : jl+
;Pgb ":t"{' (I14 AA
^+
zl4 Aa sau 314 A.): t14 ,,bob zbircii'
Ll1 .&a).. separarea in meiozi a celor doul alele A si a si
aparifia in F2 a ambelor fenotipuri, ,,neted,. ;i ,"iir.li.f J;numc;te ,,segregare".
Mendel a avut curiozitatea studierii descend.enfei hibride
qi in cazul in_cruci;irii unor plante de mazire cu structuri
romozrgoti deosebita ;i prin doui (dihibridare), trei (trihi_
bridare) sau mai mui te' peiechi d c carac a"ri rti;i';";;;;;;;;;
{alelomorfel. Astfel, a incruci;at un soi cu ,,bob neted.. . eal_
_r,,".n ., cu altul cu ,,bob zbircit.. ,,verde.,. ln prima eener.itie
hibridn a observat ci toate boatele
"r"" ,,i"i"a".P;;:;;i:bene", de unde concluzia ci gcnele _
"1"1.
;;;ir"''u.FJLcaracteristici sint dominante, iai cele pentru boabe ,,rairrrii;
;i ,,verz|" sint recesive. Pe baza aceste'i constati.ri el a simbo_
]121t ggnoJipul parintitor AABB ;i aabb, iar dihibridul
r jAqt'b. ljatorita separirii sau segregirii alclelor dominante
!i f::gtjY" ,qi .ynilii.fntimplatr:re"a icestora (in di"i;i;*;;merotrca) dihibridul FlAaIlb produce 4 grupe de eameti
lemelr sr masculi: AB, Ab, aB, ab. Din feJundarca aiestora
rezulti generafia hibridn F2 aicituiti din 4 fenotip";i, a;;tparentale 1.8. in proporfie de 9l16 (dominante'si aabb iip,roportre A.q t{f 0 (recesive) ;i doui combina{ii ,roi d" g*ne
tL.oo.;L aer1., Irecare.in propor;ie de cite 3/16 (primele iu o
dominantS" si o recesivl,-seciunilere cu cearaltl dominanti. si
cu cealalti recesivi). -' i-
Analiza rezultateior _experimentale i_a permis lui Mendel
sl formuleze trei concluzii, ridicate ulteiior l" ;;"g"1 ;;legi ale
_eredita{ii. Astfel, ln cazul cind a forosit doue"soiuii
cle mazare
.homozigote, deosebite printr_o singura perechc
1" :"r1.9t"Iiltici (monohibridare), pe baza c"r."eterii'primei
generaltr hrbnde a desprins,,legea uniformititii brimeigeneralii hibride, Fr, datoriti" doirinantei si ,".i.i"italii;.
",1199t"t""
generaliei secunde I-a condus ia descoperirea
,,legrr segregArii sau disjuncliei genelor in generalia i doo*
22
hibridi, F2" (datoriti separirii sau segreg1rii alelelor domi-
nante;i recesive in meioza hibridului F1 ;i unirii intimpli-
toare a gamelilor pentru formarea generaliei F2.)
Aceste doui legi ale ereditllii se manifestl ;i in cazul
rlihibridirii sau polihibridirii unor genitori Ia care intre
rrlelele aceleia;i gene (-4a^Bb sau Aa Bb Cc) se manifesti
<lominanfi. gi recesivitate. In pius, in aceste situalii (dihibri-
<lare, trihibridare etc. Ia lrtazire, de unde denumirea de hibri-
tiare de tip Piswm) se manifesti in F2 ;i ,,legea combinlrii
libere a genelor sau segregarea independentdL a caracteristi-
t:ilor". Ea are la bazd, segregarea si combinarea liberl a
gcnelor (in garnefi gi meiozS:, datoritl faptului c[ perechile
tle gcne implicate in poiihibridare se comportf, independent
tlcoarece fiecare este localizati, intr-un cromozom deosebit)
.;i fccundlrii (in urma autopolonizirii) intimplitoare a game-
tilor prodqi de Fr. Ca urmare, in F2, rezulti unele combinafii
noi de gene, de exemplu, aparilia alituri de combinaliile
lrarentale AABB Vi aabb ;i a combinafiilor noi de gene
AAbb gi aaBB.
Data aparifiei ;i inceputul geneticii ca ;tiinfi este anul
1900, cind, in mod independent, H. de Vries, C. Correns ;i
Il.v. Tschermak, pe baza unor cercetiri proprii, au redescope-
rit legile ereditilii formulate c: 35 de ani inainte de Mendel.
"lermenul ,,genetici'1 a fost introdus de biologul N. Bateson,
in 1905, iar noliunile de geni, genotip gi fenotip de W.L.
Johannsen, in 1909.
La dezvoltarea gcneticii ca ;tiin!i, allturi de mendelism
sau ,,teoria factorilor ereditari", un aport esenfial l-au avut
,,teoria mutafiilor", elaborati de H. de Vries (publicati in
1901) ;i ,,teoria cromozomici a ereditifii" (morganismul)
elaboratl incepind cu 1910, de T. H. Morgan ;i colaboratorii
sli C.B. Bridges, A.H. Sturtcvant ;i H.J. Muller. Acegtia au
analizat, pe de o parte, mecanismul genetic al variabilitlfii
la organismele vii gi, pe de alti parte, caracteristicile struc-
turii materiale pe care se sprijini mecanismele ereditlfii. Ei
au fqlosit tehnici moderne de laborator ;i un obiect de cer-
cetare cu insugiri excepfionale, musculila de o!et, Drosopkila
melanogaster (nepretenfioasl, mici, cu ritm rapid de repro-
<lucere, prolificitate ridicati, caracteristici ereditare u;or
vizibile, determinate de mutafii genice, cu pufini cromozomi,
2n :8). Cercetlrile realizate pe Drosophil'a au permis con-

statarea cd genele sint particule materiale localizate in cro_
mozomi, aranjate in ordine liniari de-a lungui cromozomilor
ca mergelele intr-un ;irag. Distantele rela"tive dintre nL""
p,ot fi stabilite llin hibridiri experimentale, fapt ;; p";it;sa se intocmeasc5- hirli ale .cromozomilor la dliversd specii.
iIorgan ;i ;coala sa au stabilit ci genele nu sint introiolul
rndependente, cum observase ;i crezuse Mendel, ci ele au
teldinla de a rS"mine
-unite, cuplate, pe parcursul genera_
{iilor, formind ,,grupe dc legituri'. .", .grrrpe linkage:., caie
crrorogrc corespund cromozomilor. Astfel, la Drosot'kilo, ceke.
f Srule linkage. corespund ceLor 4 perechi a" .io-or*ibacterla L.scherickia coli care populeazb. intestinul uman
avind un singur.cromozom (fiind haploidi. .. si
"lr"sii)-;;;un srngur grup linkage, iar omul (cu-Zn: 46 cromoro*i, in
gameli n : 23 cromozomi) are 23'de grupe linkage,
^;;er;;(2"
=^la,
, .^7) arc 7- giupe linkagc] pbrumbul] (2":-zO;
ry-:_10) arc l0 grupe linkage, vaca (Zn:60i n:30) are
J0 de.grupe linkage etc. Opus tendinlei generale dup5"'care
gyp"lg linkage sint transinise ca
"i"r.]
inHnluite' ;-i;piirinfi,
-este fenomenul de crossing over care consti in
schimbul de gene-alelc intrc cromatidele ne- surori ale cromo_
zomilor homologi (in meiozi). Datoriti. acestui schimb, caie
este un proces normal, rezuit,t recombiniri de gene
"ir-lt"crossovere
.ce. asiguri" repartizrari noi diferenlel6r ereditare
lntre lndlvlzu unt'i specii.
,., Teoria.morganisti c_onsideri ci gena isi pistreazd stabi-
1'.1""t':"
prrn
-autoreproducere
printr_un proces de copicre.
!,litrl:. alrrma.: .gena.este o copiea copiei dupl copic multi_
pucara de mu de orr"). ocazional, insi statistic previzibil,
gena se schimbi prin mutalie, dind nastere unui nou tin
de geni-alel[, care sc va autoreproduce in forma sa schimbatj,
deoarece schimbarea sao -utalia genei
"st" i;;;-o=ibiil.
Fenomenul mutaliei genice a fosi ceicetat gii"a". (;;ffi;j
experimental cu alutorulrazelor X (care intensifici frecventa.
mutaliei; labaza mutaliei stl o schimbare d.e naturl chimica
in ADN din geni). Analiza conplexi. a ereditifii prin hibri-
darea experimentali a unor mutanfi de tipuri diferite, prin
inducerea de schimbiri in structor. ,rrro, gene ;i relevarea
prin a;a-numite ,,test crossuri.. (incrucisarea controlatd. a
descendentilsl iihibrizi sau trihtbrizi F, cu pirintele recesiv),
24
a regruplrii genelor-alele dintr-un cromozom prln crossrng
,,,r"r, i-l permis lui Morgan si formuleze ideea ci: ,,gena
rcprezint5.-in acelagi timp-o unitate de funcfiune, de mutalie
si de recombinare".
,',' Rezultl ci fundamentarea geneticii ca gtiinfi s-a bazat
ne cercetarea mecanismelor ereditllii cu ajutorul hibridirilor
ixperimentale (care au relevat atit comp-ortarea. glnllor
independente, cit ;i a geneh;linkage), a analizelor statistice,
a stridiului microscopiC aI structurilor ;i diviziunilor celulare
5i a controlului de
-cetre
gene a caracteristicilor ereditare,
br".o- 9i a rolului mutaliei genice, a aberatiilor structurale
5;;;;;J" iill.r'i-biriloi in numirul d" .ro*oromi, in
inducerea variabilitllii genetice etc'
Un avint uriag a cunoscut cercetarea fenomenelor g9n9-
tice dupi descopeiirea de O.T. Avery ;i colaboratorii sii, in
1944, i rolvlui ADN in ereditate, care a determinat-nagterea
,,geneticii moleculare". Aceasta s-a imbogllit rapid cy al.tg
d"escoperiri remarcabile : stabilirea structurii macromotreculei
de ADN (J. Watson, F. Crick, M. Wilkins, in 1953), realizarea
biosintezdi artificiale a. ARii celular (M. Grunberg-Manago
si S. Ochoa, in 1955), punerea in evidenll a ribozomilor qi a
iolului acestora in sinieza proteinelor (G. Palade, american
de origine romAni, Iaureat- al Premiului-Nobel 9i^alfii, ln
1955),"sinteza ADN dirijatl.4" 4?N ({. ,Kornberg, in 1956.),
d"scifrute. codului genetic (S. Ochoa, W' Nirenberg 9] alfii,
intre 1961-1967), descoperirea reglajului genetic (S. Benzer,
in 1958; F. Jacob ;i J. Monod, in 1O6t;, prez-icerea-exislentei
si evidentierea AR1V
"m"s"get
(mARN,'de J' lIonod, 9i F' Ja-
cob, in 1961; J. Hurwitz si J.'Furth, in 1962), izolarea-genei
{ I- Backwith ii colaboratorii sli, in 1969), sintezi artificiall
a"unei gene (G. Khorana, iri 1970), sinteza ADN dirijati de
enN 1i1. Teinin, in l9l2), prima malipulare g-eneticl (C'R'
Merrili gi colaboratorii sii, in r97l) 9i multe altele'
Cu toati virsta relativ tiniri, datoritS" descoperirilor
inregistrate, a metodelor ;i obiectelor de cercetare utilizate,
din punct de vedere istoric, genetica a evoluat de la etapa
denumitS. genetica clasicd' (incepind cu 1900), la etapa. gene-
tici'i rnod.eine (dupl 1944). O datl cu evolufia cuno;tinfelor
s-au inmullit tot mai mult posibilitllile de control a m eca-
nismelor ereditlfii, a sporit eficienla intervenliilor ce urmi'
25

A GRTCULTURA _ INrne GENE 5r Ptwn
Soiul controleazd volumul gi valoarea prorlucfiei
In rnodernizarea,gi
.progresul dinamic al agriculturii, laperfeclionarea tehnologiiloiagric"[; ;; rot .oJiryii;;ti',";;cercetarea ;tiinlifici.
-AliturI de insemnata cantitate decercetare aplicativi desfi;-urati, cu efecte pozitive ,".rlrlor_crrte asupra progresului ttihnologiilor agricoie, ." f"ri."l."_
lil"-li, "",:ie
problcme importan-te de ginctici, dintie ;";; ;
,.,",1_l]t1"t,:
apa1tg o are activit:tea d6 dezvoliare . ""riuti_utalrr genetrcc si dc crcare a unor gcnotipuri, ." poi"niiuia"productic ridicat si o valoar" r.,r,,t'ritlue' rup..ioiJ-;;;;iL";soiuri autohtone sau stri.ine l"tioaor"i.
Importanfa noilor soiuri Ei hibrizi-vegetali, cu capacitate
9:,:1nr,".ri
sporiti,. cu insugiri r-iiit"-aL'rezistenfi ta factoriipoluangr, stresanfi sau agresivi din mediul de
'c.,ii,r;t;-.t-
recunoscuti aproape unanim, atit de cercurile de speci"ti.tl .
crr ;r oe cer.care progranleazi resursele vietii (ecoloni.
"..,i,.,_mrltr, polrtrcreni etc.). Cregterea in ansambli,
" i'."a".ii"idiferitelor specii vegefale c.ritivai", ;;;;';it,"r"r"iXii]fi!idecenii s-a dublat slau triplat, f"iil" ."ri" de {iri, inclusiv inRomania, se datoreazd- iri mar., mesura soiurii". gi-ir*rir'r,noi.
!e. poate afirma. cE- agricultura a progresat de Ia etapa
I*,t:::t,11 o a gric gt tu"ri in tenst"a,'ir- iii--ul ;; ;';;i;;
:l,llrl"_Tr; loac cl e u t il? ate ;i anum c : in gre;b.min t" .tii_ i f
",11St:1_i.q:tgofe,
pesticide
..(erbicide, inseiticidc, iungi.ia"i,apa pentru lrlgarea culturilor au fost incluse soiuri ;i"hibii/i
"
t-a.taiu" , 1-. Genetica
-.ratmurri de bazd. a agricultwr.ii rmoderne.
't;"(J:t!:*e ate agricutt",;i
"'iiiil*p"ii"i,
Btrit. cERES, re77,
26
reau schimbarea dirijati a plasmei germinative, s-au imbu_nd.tifit ;i perfecfionit tehn'icile-aL'*"a"r"re in rrrrn qi i-ulrro a unor genotipuri cu structuri ;i funcfii
"oi
.o_p"i"tiicu tipurile parentile.
,de inaltf, productivitate. Anaiiza acestor mijloace de intensi-
vizare a procesului de produclie agricoll reliefeazb. faptul ci
singu,rul, ilement care qie capacitatea de a transforma energia,-
che'kwiet'ite g.a. in produclie concretd este soiul sau hibridwl
aegetal. Reiulti ci-in u1tim6. instanli volumul gi valoarea
pr6ducliei agricole slnt co;itrolate tocmai de materialul
iioiogic fiiliiat, mai concret, de genotipql sa-u consteialia de
gene a soiului sau hibridulu; cultivat. Cind genotipul este
superior, investifiile in tehnologie, in pregitire-a substratului
eti., devin eficiente economic; cind genotipul este inferior
orice investilie ln tehnologie are eficienll economici limitatl.
Daci poteniialui ereditar ai soiului asigurl sinteza unei
produclii de 2 500 kg/ha, un mediu optim de culturl -pentru
ipecie, abia dacl poJte determina un plus dc recolti de 20-
Zso,'n. Fere nici o altl intervenfie, acela;i mediu de cuituri,
expioatat de un soi cu potenlial biosintetic sporit genetic,
poite realiza o producfie dubll sau chiar mai mare.
^ Un progres continuu al agricuiturii presupu-ne^asigurarca
pentru soiririie ;i hibrizii cullivali a unor condifii de. mediu
optime care si asigure transformarea -poten-lelor.
genotipurilo.r
utilizate in realitite. Intre aceste doui laturi ale culturii
plantelor existi un raport 4ialectic, fapt ce trebuie s[ se
oglindeascl ;i in repartizarea fondurilor, p-e de o parte in
c6rcetarea aflicativf meniti s[ contribuie 1a perfecfionarea
tehnologiiloi de culturi ;i im oun5,t5--tirea substratului -pentru
cregterei plantelor ;i sporirea producfiilor, iar pe de alti
parte in cdrcetarea fundamentali, de genetici-, pentru clrnoag-
^t"rer
*e.tnismelor ereditllrr, a resurselor de varialie g,ene-
tici naturall ;i indusl experimental, a metod-elor. actuale ;i
de perspectivi" dc manipul[ri genetice, a modalitllilor per-
feclionaie de inmullire ;i prezervare a genotipurilor, etc'..
'Se
poate spune ci in farl noastrl, in ultimele trei decenii,
cercetfrilor apiicative le-a fost acordatl atenlia 9i impor-
tanta cuvenit6. Au fost infiinfate institute, staliuni, labora-
toaie avind sarcina sl cerceteze solul, protecfia plantelor,
mecanizarea, irigarea, cultura cerealelor ;i plantelor tehnice,
a cartofului, sfeJei de zahdr, iegumelor, pomi-lo1, vilei de.vie,
tutunului etc. in aceste institulii s-au oblinut realizlri
stiintifice insemnate, care contribuie la permanenta perfec-
iionut. a tehnologiilor de culturl, cu utilizarea unor canti-
tali .it mai rezoiabile gi ralionale de substanle chimice ;i
27

ap[, care si" asigure plantelor o crestcre gi o nutritie cit mai
buni, ir, pe clt posibil o-sporire aproduclii.i ;i productivite,tii:
In domeniul cercetirilor de geneticl, p6niru agriculturi
s-au ficut unele eforturi si au fost oblinute diversJ rearizdri
lnsi nu la nivelui cerinfelor. Din aceasti. cauz6., ta Co"gi"."t
al Il-lea al tdrS"nimii (din {ebr-qa!'e 1981), tovari;ul NTcolae
Ceau;.escu, s'ecretar general al P.C.R. a arb.tat: ,,pornind de
la serioasele rS.mineri in urmi. i; domeniul cercetirii gen"tice
gi biologice, este necesar sI. se organizeze un prograrn"care si
mobilizeze toate fortele existen,.e'in aceste d6me"nil, in vecle_
rea intensificirii activitllii pentru rezolvarea unor probleme
teoretice ;i practice de cea :nai mare importanfi pentru
modernizarea agriculturii noastre si ridicarei randam6ntului
produc!iei .agri-ole, vegctale ;i animale.,.r
I-a riminerca in urmi. a ccrcet[rilor de geneticd. asa cum
a aritat to'arisul Nicolae ceausescu Ia conlfituirea de lncru
de Ia C.C. aI P.CIR. din 19-20 "i€"rt-io"8z, u p.rtof .o,rtr;;
;i faptulci": ,,Cercetarea noastri ir" un limbal pr"n g"rr"r"i,
ameliorarea. Crcd ci trebuie si precizi,m : 'e'
vorb"a de Iproduce noi soiuri de seminf e ;i am-eliorarea celor existente.'i
crearea de noi soiuri si rorul crescind aI cercetiriloi de
genetici in acest complcx ;roces necesiti. centralizarea
eforturilor intr-un institut de genetici. vegetall .oo itr .".tiispecializate numai pentru asticl de cerceli.i, in instituteie
de cercelarc a tehnologiilor oe curturd. a diverse'ror snecii
cultivate funcfionind la ora acruali" seclii ;i laboratoari de
ameliorare a plantclor cu rezultate strildcitb.
, ,4.tiulq?, de producere ;i inrnultire a semintelor gi a mate_
rlalulur sadrtor revine practic, tot cerceti.torilor amelioratori.
In accste condi{ii, in
-anumite
momente, una dintre laturi
poate precumpdni asupra celeilalte producincl neajunsuri.
Pentru evitarca acestora, la consfitui.& d" Iucr,, m.r-,ii;";l;.
tovarS.sul Nicolae Ceau;escu, mentionind ci in cercetarea
agricola avem aproape.8 000 cte oameni, face precirai".:
I
i
r1
I
,,Trebuie si"-i punem si lucreze pe domenii, pe grupe de
probleme
-
si sI solulionlm rapid problema producerii
seminlelor si materialului slditor de inaltir productivitate,
rezistent la boli, la tot ceea ce se cere. Daci nu facem aceasta
inseamn5" ci nu facem cercetare, facem ac{iune de inmul-
]ire a seminfelor"l.
Producerea unei seminte cu caracteristicile valoroase
rnentionate si nu simpla ,,inmulfire a seminlelor" presupune
cercetarea aspectelor teoretice, metodologice si practice ale
acestei importante acfiuni. Lipsa unei seminte valoroase
iuflucntcazS. negativ productia agricoli.
In lara noastri culturile de cereale in anii 1960 si 1919
an ocnpat 79, respectiv 91o/o din suprafala arabili a !'irii. ln
acest interval, produclia de cereale boabc a crescut de aproape
cloui ori (Ia 197o/): Ia griu ;i secari productia medie a crescut
de la 21,1 la 22,0 q/ha, iar la porumb de la 15,5 Ia 37 ,2 qlha.
I'rogresul culturii cerealelor in ace;ti 20 de ani este evident-
Sa analizim evolutia producliei cerealelor pe uitima perioad[
a intcrvahilui si anume intre 1976 si 19792.
ln anii 197 6;i 1979 cerealele au ocupat aproximativ aceleasi
suprafele: 6 350,6, respectiv 6 320,0 mil.ha (din care: griu 1-
{orz-2838,6, respectiv, 2913,6 mil.ha, iar porumb--
3 37'/,6, respectiv, 3 311,3 mit.ha) si au realizat, practic,
acclca;i producfii totale: 19 791,0, respectirr, 19 337,2 n1lJ-.
In aceea;i perioadi produc{ia medie anualS. a fost la griu
7.6,3 qlha (28,8 q/ha in 1977 ;i 22,0 q/ha in 1979), la orz
29,9 qlha, iar Ia porurnb 33,6 q/ha (cu 30,4 in 1977 ;i 37,2 qlha
in 1979). Dar, per total agricultura, in L979, fava dc 1915,
cantitatea (ln substanli activi) de ingri;lminte chimice
folosite, ca ;i cantitatea antidlunitorilor fabrica{i, a crescut
cn cite 31o/o, a tr-actoarelor fizice cu 160/o, suprafala amena-
jati pentr-u irigat dcstinati culturii griului cu 260,o, iar
pentru porumb boabe cu peste 45o/o ctc. ln accca;i perioadi3,
nu a fost omologat nici un soi nou de arz, au fost omologate
7 soiur-i de griu de toamnS. (din 21 cultivatc) ;i 7 hibrizi
1 Cearsescu N., Cuuintai'e la Consfci,tttivea d,e l.ucrtt' d'e la C.C.
ai I>.C.R., ibidenr.
2 ,lnuavrt! Stalistic al R.S.R., I3ncuregti, 1980.
s trIinist,.:rul Agriculturii 9i Industriei Alinentarc: ,,Lista
oficialS a soiurilor gi hibrizilcr de plante agricole pentru culturi
in Republica Socialistd, liornAnia", Bucurcgti, 1980.
r Cearrsc-scu N., Cuai,tare la Congresrtl al II_lea al consili.,ilor de
conduceye a/( unxlulilot agyito/e "ucialiste, al inlycXii !r)ydnini. at
cons'itiitoy oamenit'or ntuicii atn ua.riiiii""'"tii,,iiiiialriirirli,it"ia
gi gosfoddrirea apelor, 19 ll, 1981, pag. 30., laii.- f,.rfiii"j,13ucriregti 1981.
^ ^z
Qgs.rrgesclr N., Cuuintaye Ia CunsJd.t uirea de lwcyu de taC.C. alP.c.R, Scintria, nr. 12440, 2l Vill, i982.
28 29

{din grupele F.A.O. peste 300; din 22 recomandati pentru
producfie, in 1980).
Din compararea acestor date reiese c5", pe termen lungJ,
intre 1960 ;i 1979 produclia de cereale aproape s-a dublat.
In pcrioada 1976-1979 cu toate investiliile in ingri;iminte
chimice ;i antidirrnitori, in tractoare ;i ma;ini agricole, in
amenajl"ri de suprafete pentru irigalii etc., allturi de uncle
condilii climatice mai pulin favorabile ;i unii factori subiec-
tivi, printre cauzele care au plafonat produclia cerealelor
trebuie incluse ;i unele soiuri ;i hibrizi cu caracteristici
productive ;i adaptive mai pulin I'aloroase, dar cu precidere
caiitatea mai sc5.zuti a seminlelor folosite de unit5"lile de
produc!ie.
Pentru a releva rolul soiurilor ;i hibrizilor I'alorosi in
sporirea producfiei s5" analizim citeva datc experimentale
obtinr-rtc^ de LC.C.P.T.-Fundulea ;i de Comisia de Stat
pentru Incercarea Soiurilor (C.I.S.)1. La griu, la lucriri
idcntice ale solului, flra ingrigiminte chimice, in medie pc
3 ani (1975-1977) soiurile Lovrin l0 si Ceres au realizat
producfii practic egale: 24,4, respectl,26,3 q/ha: la adiu-
garea, pe fondul. de 60 Kg/ha P2O5, a unor doze optime de N
-azot (12o, respectiv, 110 Kg/ha), producliile celor doui soiuri
cresc la 39,8 respectiv, 50,8 qiha. Inseamni cl dou5. soiuri
cu potentialitili egale la cultura farl ingrS"girminte reacfio-
neaz6. cu totul deosebit la administrarea ingrisimintelor:
primul produce 12,8 hg boabe la un KgN administrat, aI
doilea ZZ,Z kg boabe/kg N administrat. in bani, Ia I leu
cheltuit cu ingri;i.minte, primul soi aduce un venit net de
1,30 lei, al doilea, mai mult decit dublu, 2,75 lei. Este clar
ci in zona Fundulca soiul Ceres cste mult mai potrivit in
culturi. comparativ cu soiul Lovrin 10.
Si urmlrim comportarea soiului Ceres in alte iocalitlfi,
Arad ;i Peciu Nou: in 1976, an favorabil culturii griului,
a produs 53,2, respectiv, 55,0 q/ha. in aceleasi clmpuri
experinentale soiul Sava (cu o perioadi de vegetalie ;i
calitate, practic, egale a produs 55,0, respect:r,'72,1 q/ha. Se
clesprinde cir soiul Ceres manifestS. aproximativ aceea;i capa-
citate de biosintezi in cele doui centre (cu o diferentS- nesem-
nificativi), in timp ce soiul Sava reactioneazS, adaptiv 1a
modificirile mici, pozitive, alc condifiilor pedoclimatice,
sporind_u-gi sensibil biosinteza, concretizati. inir-un spor de
17,1_qlha sau 131o/o (la Peciu Nou faf5" de Arad).
-
Roiu} diferenliat al genotipului in folosirca mlsurilor
agrofitotehnice se evideftiazl,' .a"r*rl, mai pregnant la
porumb. De exemplu, in perioada 19i4-1976, hibrizii de
I'ommb IIS 400 ;i HS 415 s-au dovedit cci mai proCuctivi
in cjteva cimpuri experimentale din Dobrogea.
-Astfel,
la
fcrtilizarea cu 64 Kglha P2O5 ;i 96 Kgiha N, in condifii de
neirigare, la Mihail Kogllniceanu (Tul-ea) cei doi hibrizi au
rcalizat in medie produclii de 55, respeci:iv A-l qlha, iar in
c'ondilii de irigare, ambii hibrizi aureallzat in medie 100 c1/ha"
Se poate deduce in{luenta pozitivl a irigl"rii, daf qi
faptul ci hibrizii pot reacfiona la fel sau diferit la aplicarc'a-
acestui mijloc agrofitotehnic care poate dubla prodiclia de
irorumb.
Din aceste exemple, si ele pot fi nenumirate, se poate
despri-nde un fapt esenlial ;i anume c5. dintre toate mijloa-
-cg,le
de productie utilizate in cultura plantelor soiul- sau
hibridul folosit are o importantS. aparte in constelatia de
factori care concuri Ia iealizarea lroducfici. in condilii
pedoclimatice identice, la acela;i nivel al fertilizirii ;i a1.
lucr5"rilor de intrefinere, un genotip superior se remarcE
printr-o capacitate de adaptare mai irare-reflectati" in utili-
zarea mai eficientl a elemcntelor tehnologiei gi realizarea la
unitatea de supra{ali" a unor producfii superioare.
1 Nlinisterul Agricuiturii,si Industriei Aliucntarc:
ale inccrci,rii soiurilor de plante agricoir.", 13ucurcgti
30
STRATEGIILE CLASICE
DE A}TELIORARE A PLANTELOR
irr ultimii 20---25 de ani agricultura a beneficiat substan-
lial de inportantelc descoperiri aie geneticii clasice. Astfel,
pe lingir contribufia teoretici care a pcrmis explicarea feno-
menelor de reproducere, de ereditate ;i de variabilitate, cerce-
tlrile de genetici au fundamentat gtiinlific bazele teoretice
ale productiei agricole prin:,,Rczultate
r977 .
J1

- precizarea faptului ci fenotipul sau ceea ce este recoi
tat reprezintS. rezultatul interacfiunii genotipului cu cond -
liile de mediu concrete;
-
elaborarea premiselor dezvoltirii unei agriculturi in-
tensive in sensul perfecfionirii eficienlei metabolismului;
-
stabilirea reacliei gazdi.
-
patogen, identificarea me-
canismelor rezistenli
-
susceptibilitate la condifiile mediu-
lui;
-
crearea unor soiuri noi, mai productive, de calitate
gi mai rezistente la condiliile nefavorabile din mediu.
Cercetdrile de geneticl au influenlat intr-un mod specta-
culos activitatea de ameliorare, mai ales a plantelor anuale
cu reproducere generativi gi a plantelor perene cu reprodu-
cere obignuit vegetativl.
Obfinerea genotipurilor noi la plantele autogame
Griul, orezul, orzul, fasolea, mazdrea, tomatele, tutunul,
arahidele, sorgul, bumbacul etc. stnt autogame. Aceste
plante au flori hermafrodite in care se produc atit gamefi
femeli cit ;i masculi, care se fecundeazd. in cadrul florii (se
autofecundeazi). Adaptarea florii la un regim de repro-
ducere autogami, cu participarea la fecundare a unor gameli
cu nuclei identici, face ca structura genetici a descenden-
lilor in generatii succesive sl atingl un nivel inalt de ho-
mozigo!ie.
Atrtogamia f.avorizeazl homozigolia ;i restringe treptat
heterozigofia cu o ratl de 50o/o pe generalie care poate
surveni in urma unor fecundiri intimplitoare lncrucigate
(in condilii de secetl) cu polen produs de alte plante deose-
brite genetic sau a unor mutafii genice spontane. Din aceste
motive populaliile autogame naturale sint alci.tuite din mai
multe genotipuri homozigote (popuiafiile sint heterogene
genotipic, iar indivizii sint homozigofi). Indivizii dintr-o
populalie care au un genotip identic ;i se prezintl sub o
form5. perfect omogenl alcituiesc o ,,linie pur5." (descendenla
rezultati dintr-un singur individ la o specie autogami prin
autogamie stricti). Inseamnd. ci orice individ dintr-o linie
puri poate sl reproduci structura genetici ;i caracteristicile
32
plantei mami, ;i a linic'i intregi' deoarece au alele identice
i; i;.,1 r."li it"'"";;i; ii *; aa' Irts sat bb' CC satt cc
""'Lnru elaborarea ,,teoriei liniei pure" c1e cltre genetistul
dr#;"i";;;;t"",-rti 1903, extraierea <1e linii pure' din
#;ffirj,t"; a""."tt pti^tip*r" met6at apiicata in amcliora-
i#3"?in"tt" fi""t" autbgame ;i este.cirrtoscutl sub denu-
mir,,i de ,,sclectie i;;;fu:;L"l Pottit'it acestei rnetode
'jilir'.1utri
" "- ""i'
^r"
pop"i"1il" natu'ale .
ale speciilot
3:1"-;
glm" ir.'tcrog"n" g"i-'"iic, tlar constituite din gcnottpurt
L.orrrozigotc, prrn sciccqia ;i inmulfirea autogama a ulYl
=r;i;; l;dtvi,f-valoros se obqine dlPi..o 'insurS'
gencratlc
c <lcsccndenli (tinic p'*lLi;J";ilti' I-iniilc pure sint d'-f::'r-'^t'
;;il;it;ut *ui pilitt "ttu
de alta'-Aceste diferenle. s'esrza-
bilc sau insesizabile-i;;"1lp"t pot afecta caracteristici cum
.i*, S"rt*tea, mirimea, f'or-mi;i culoarca semintclor' fruc-
rclor, flttrilor sau a tiioi o'guttc vegetativc' durata perioadei
dc vcgetafi*, .o-po,i1iu-tfii-ita'
"rczistenta la temperaturt
exccsi'c, Ia rascle
";;;
tp;;li de'boli.;i insecte' capacitatea
;;";;i;;tli utt"t".'itii"'oprr."rea selectiei individuale s-au
obtinu i numeroase ;t'*t,-5;;;- in rcaliiate'. sint linii l^'113,
; #;; J"t.*4""1a cste perfect omogenS"' Asemenea sorun
nu sciregi ;i tu o
';;tJ:i;;ililate";i puritate 9"":i]:1'
Accst.'l sint avantal"-"ttotme .perltru'inmullirt'a
semlnlcr'
;;;-i;;'..;i;; agricul'tora intensivS. 9i socretatea actuall care
nrctintl'rniforrnita#';;it; formeic cuitii'ate' Uniformita-
i;;'::T";til'"i"' p'*i'it;^ i;;"i;'Jor' a mirimii scminlelor'
fructeior r^t orgu"Li"i-""s"i"iive' a calitifii' -culorii^etc''
este cerutl a" *"tu"i"t"l tot'pletir a lucrlrilor de intle-
linere qi recoltare'-Je industria alimentarl ;i de comer!'
preculll ;i de consumatori'
Incll,tcerea t:ariabilitalia. Selcclia indivicluall aplicatl in
populariilc orl.ogu*" a rcclus mult heterogenitatea eccstora'
Dar cauza ma1ora ;;t; ; r-edus sursa de variabilitate la spe-
ciile autogarn" .*tti.rule a fost eliminarea populaliilor 1o:1:
din culturir de marile intreprinderi .agricole'
Acestea' prrn
elimiDarea micilor ;ft;;tt#i' a"t*iti {olosirii unor tehno-
logii uazare pc meiani'are ;i comcrcializarea produselor' au
impus pulirie ,"i"Jt*"iCiate' eviclent mai prodttctive' in
33
3 - Genetica 9i soclctater

detrimentul vechilor
-sliyri ;i populalii locale, mai adaptatedar mai pufin productrve.
A;a se face ci slricirea speciilor cultivate in resursegenetice a devenit dramaticl. '
Caracteristicile ereditare,. aparent inutile, eliminate de_alungul- mileniilor, cu_ deosebirJ J" ili".1i" iirt""ra-J* irt-mele 6-7 decenii, dar mai ates de
-agricuitura.o*"r.]"ia
s?.y,,.t"g"stria agricotb..l risci sa aevfia-i;Jt.p";.;rb?viitorii t0-20 de ani, cind va trebui-si fi" ;;;i;^;"i."i"ride plante (;i L":g de,animale) ;;-ilir" .a"pi"i" ;;;;;il,noastre qi condiiiilor dc mcdiu. Acest fapt, ;;';, ;;;t;,;oblinerii unor soiuri cu insu;iri
".Jii"r" tot mai bune, aadus la ordinea zile-i, pentru ipeciile autogame, ca de altfelpentru toate sneciile iurtivaie sau create" a" o--pirti*-"crehrii unei va'riabilitnli arlifi.til. ""
_ S-a, menlionat ci sbiurile speciilor autogame sint liniipure, deci
.
genotipul
_indivizilor'este homozie"ot. H"t"i r;i;;_tarea acestora si inducerea variabilititii se"realir;;;;"
"?;.g:,u:,_.1-r_"g_o.ii".dgi"t"i"."1iii;;;;#,i"i,ll1'Ji'iii,ir:',1dare rntraspecifici.
Mutageneza artificiard. In acest caz se intervine directasupra unui genotip, urmlrindu_se fie
""ii.1i"-[r.il;il;istructurii- genelor
-(mutafia
genei)
-sau
stnictriii .i"_")r1
T]bt ({i:t"ca!i a crom o roinati : a"irfi."ti
",
t."".io."ti";;Jrre vanalra numarulur cromozomilor (ploidia: eupioidia 6i
an e.uploi di a) . Pen tru i n d u cerea mu tati6i ;;;l;" "
;r';' )i,1, ;'l
ca! iilor crom ozomale, li n i i p"r; .;; ;ilri'ri,t i# ru'buJ" ilit_enlei unor agenli cum sint radiatiile-ii,';;;;;:;;,iffi;;etc.), unelc substante chimice (etii meian sulfonat _ EMsbaze azotate rare, AnN e*og"r,
"t;j."il;;';;;d1"fi,;";nlts gj de alli agenfi cu ete?te li"i6*i." nocrve eqrc enrn_
piqta 4" doza tetati 5o 1nr s0), ;u-;;';".ii"t"";;";,#;;;50o/o din efectivul tratat (celiilc, ..rrii't", musuri. nlanteetc.,- diploi de, 2n c.romozomi s"" f,"ptoih", ;"F#";ffit:D upi _
tratam enr, prin tre descen d en f i d" ili ;.;;. t"ti ;;ii#icu diferen ! e morfblogice, fiziologici, ii"Ji"rl;; "il'
;,s,;#:etc., fafi de geniton.
^
Selec!i?. repetatl,, genealogicl sau pedigree, care poateincepe in Fr(Mr), cind iparpntme]e ptrrit. sigrcgante h;;;_zigote pentru aiele mutint"'r.."iiud |- poate" .o-rrti"r" pi"!
34
in M5-M7, a permis detectarea unor mutante, care,.dupi
fixare prin'homozigotie, au pus bazele unor soiuri la diverse
specii ^autogame d"'cereale, legume, leguminoase pentru
boabe, flori etc.
Cu toate eforturile foarte mari depuse in multe labora-
toare din diverse !lri, numlrul de soiur! cie.1!e prin muta-
genez6. este inc[ mic' Situalia este. explicabili daci se are
i" ""J"t"
faptul ci tipul original al genelnr ;i^grup.elor,lin-
kage de gene a fost echilibrat structut?I. ;t, tuncllonal oe
sel"cctia n"aturall Ei, ca urmare, orice schimbare provocata
ftutat in informalia geneticl 9i structura cromozomilor are
p;til. ganse de a'nu"fi dlunitoare sau letall pentru celula
iari inai"iaul in care apare. Aceasta a impus ideea ca tr-at3-
mentele cu agenli mutageni cu efecte nocive sa se taca rn
Jlre cit mai"miii Ei reietat ;i si fie extinsi folosirea, in
.r"a"t"" schimblrii codului genetic a unor mutageni repre-
""ituti
de analogi ai bazelor azotate normale ;i ,{DN gxoge,l'
Tiatarea celilelor in ptinl diviziune, cl' substanle.-1ntt-
mitotice, de exemplu, & colchicinl, induce variabilitate
prin acumularea unbr metaf.aze. Ca efect, numS'rul cromozo-
ililor din celull se dubleazi, astfel cl, dacl inilial celula
a tost diptoidn, 2x, cu doi genomi, AA sau BB, ea se .auto-
i"li"proiiz""rh d"rr"ttind 4x, cu patru genomi AAAA sau
BBBB. ln general, autopoliploizii utt anoma[r melotrce de
;;;au o"fertilitate redusa (autotetraploizii, iar autotri-
ploizii, 3r, AAA, sint sterili).
Din aceastl catz6' autopoliploidia a jucat .un rol minor
in evolulia gi ameliorarea speciilor sexuate (mat ales,anyale1'
Artificiai, iu fost oblinute genotipuri autotetraplotde Ia
t"*"t" (n* :48 cromozomi)- care au fructe uria;e, Ia
orz (4x _* Z8), salatl (4x:36) etc'
Ilibrid.area intrasbecificd. In categoria secundl de inter-
ventii oentru induceiea !i extinderea variabilitilii 1a speciile
aut6game sint incluse diversele forme dc polenizare incru-
.ii"t"e controlatd., urmatl de aplicarea in generaliile segre-
grrrt" u selecliei genealogice,. pqntru oblinerea ql* g.-"1-?-
Iipuri homozigote (linii pure). In gcneral, solurrle actuare
;,iliir."64i" .?f" mai importante sp6cii autogame"sint r-ezul-
tatul citorva cicluri de inlerincruci;iri gi selecfie. in vederea
hibridlrii se aleg genitori linii pure, cu caractertstrcr comple-
3*
35

mentare, care sporesc sansa de a izola in generatiile segre-
gante genotipuri care combini sau recombiii genele aor'it".
Pentru. aceasta, unul dintre genitori trebuie :t;;;;;;;cel mai rb"spindit tip agronomlc cultivat, iar al d"ii;; ;;;l:tor (al treilea,
.al p_atrulea etc.) cste atei in fi;;l;r"J;;aaza capacrtatu sale dc a amt.liora accle caractt,ristici ale
pnmulur -genitor, care sint sub cerinleie standard n!.cesare
u:rei perforTo"^1"- satisfdci.toarc. Selecfia, .*; l";;;-i;or, j" repeta pin-i. sr, obtirre un genotip stabil (homo"icot).
rentru rntroducert-'a intr._o anumiti. linie'purd, " in
ansamblu valoroasi., a unei arele mutante de Ia o ri"i" ao"or,
cei doi genitori se
_incrucigeazd, apoi clescendentel" hi;;ia;se retroinc':ciseazir
. (backcrosst,aii) cu r.ccipientul a;;;formula:. t(Ag l- recipient ."* ,."-#"n; *
-B;":;;;d"";
xAl x A,.
Prin ficcare backcross d.escendenfa se apropie cu o ratb"
l:.,107. dc rccipicnt, carc-;i pistrr:azi. g".r"i" froprii, *i;;;alela neco|cspunzatoare care t,ste substituitd'prin crossing
over, de alela corespunz,.itoare de la donor' (fr".f,-rr"f]
].uloSamiS
gi selec{ia elimini toate celclalte gene'de t" a""",
;r hontozlgotcazl dt'sccndt,nfa).
Metoda hibridfuii _intraspecifice a permis vehicularea
divcrselor gene
- alcle ;i, ideseori, coicentrarea acestori
11j -strucjun
genotipice mult super-ioare genitorilor, cate,
prrn autogamie, se fixau in diverse iinii pure * soiuri.
Aceast5. modalitate relativ simpli : hibridaie _*'""iog"*i*-*
selecfie, dupi_un nurni.r de cicl'ri, a contribuit iJ aezvol_
tarea unora dintre cele mai valoroase soiuri cultivate 1n
prezent," de- griu,_soia, ovdz, bumbac, in, mazire, tomate,
vinete, fasole, ardei etc.
s o'iurile multil,inial e. Autofec'ndarea ca modaritate n atu-
rail de inmullire a plantelor autogame asisurb. homorinJl"
iar selcclia individual[ in populaiii
"ut*h" 1""
-"riiri.i"i"
separi indi'izii homozigoti-cire pot pune bazel" ;rr;;li"ii
!"fg Avantajele_.acestor' soiuri
-unifenotipice
.i;t ;"tr;:ordrnar de mari din punctur de vedeie al mecanizirii iucrd-
rilor, al prelucrirrii ;i^ comercializlrii, precum ;i ai g"ild"iconsumatorilor. Aceste traslturi valor6ase aie'soiuriioi ri"iipure rezidi-in omogenitatea gen.tipici. a tuturor inrlivizilor
care conlerA sorului o uniforrnitate fenotipici" remarcabiil.
36
Dar qi slibiciunile acestui tip de soiuri rezultS" din puritatea
geneticl. La liniile pure homeostazia (proprietatea sau ten-
dinla organismelor vii de a stabiliza
-
diversele lor constante
fizioiogiie, genetice etc., ln raport cu factorii interni, externi
etc.) este ilabi din cauza bazei genetice foarte restrinse.
Acest defect nu se manifestl intr-o manieri foarte net5 pentru
adaptarea pedoclimaticl, dar el devine flagrant in cazrurile
de iusceptibilitate la o rasi parazitarS' foarte precisl.
Accst defect poate fi remediat prin crearea soiurilor multi-
Iiniale (compusef, care sint mozaicuri de linii foarte apropiate
genetic unele de altele (linii izogenice) in privinla aptitudini-
lor agronomice gi calitililor tehnologice, dar a ciror- geno-
tipuri diferl, totugi, pcntru un numir oarecare de loci in
care fiecare posedi altl alell de rezisten!5" pentru cele mai
virulente raie fiziologice din principal,:le specii parazite
care sint preponderente in zona de cult,trl.
Concep-1ia-soiurilor multilineale pentru controlul bolilor
epidemice rlspindite prin aer (mgini, fiinare, mllurl I'a.),
ci o replicl a-soiuriloi linii pure a fost propusi de genetiEtii
N.F. Jensen (1952) gi N.E. Borlaug (1959,Iaureat al Premiu-
tui Nobel pentru pace). Ultimul a oblinut soiuri muitiliniale
rezistente la numeroase rase ale celor trei specii de rugini
ale gramineelor (neagrl, bruni gi gaibenl).
Baza unui soi multilinial o constituie un soi linie pur[,
cu caracteristici agronomice foarte bune, adaptat condiliilor
abiotice, dar despie care se ;tie cl nu are, de exemplu, la
griu, aiele de reziiten![ ]a rasele de rugini, care atacd in con-
dilii fa.rorabile in zona in care se cultivi (sau se va cultiva)-
Aiest soi, va tndeplini rolul de pirinte recipient si recurent
(va fi backcrossaf pentm reconstituire). 1l lara n-oastri,
primul soi multilinial de griu a fost constituit in anul 1978,
-ditr
tS linii izogenice diferite. Ca plrinte recurent a fost
folosit5. Iinia de griu de toamnb. de perspectivl Fundulea
26_'67 . Tehnica a ionstat in lncruci,"area acestei linii, separat,
cu diverse alte linii ;i soiuri care post'dau rezistenli la.ruginile
bruni;i neagrl (unele gi la rugina galbena;i septoriozi; de
exempiu, F- 26
-
67 x Purdu e 61 136 81
-
3
--_ I /3 :au
F 26'- 67 x Agent / 3 etc.), apoi fiecare hibrid Ft a fost
lncruciqat (back&ossit) cu linia F 26
-
67 (pirintc recurent).
Backcrbssul a mai fost repetat de doul ori [( F 26
-
67 x
x Agentl3) xF 26- al) x 26
-
67)l x F 26
-
67 9i
37

ata in cazul fiecirei surse de rezistenld. Prezenla rezistentei
a fost examinatS. prin infecfii artificiale, in fitotron gi cimp,
cu rasele fiziologice de rugini endemice in zond..
ln fiecare descendenli a hibrizilor ,,recurent'j X ,,sursl
de rezistentS.'1, cele trei backcrossuri au reconstituit linia
F 26
-
67 (50o/o pe generafie) in proporlie de 93,7516 (50 +
+ 25 + 12,5 + 6,25), iar autopolenizarea aplicati dupi
backcross a homozigotat gi ultimele procente (6,25o/d hetero-
zigofie, datoriti. sursei
-
donor), asigurind obfinerea unor
Iinii pure izogenice. Pe baza aseminirii cu F 26
- 67 in
privin!a caracteristicilor agronomice gi a rezistentei la
rasele diverselor specii de rugini ;i alte boli au fost relinute
15 iinii din amestecul cS.rora a rezultat soiul multiliniaL Acesta
are toate caracteristicile liniei F 26
-
67, plus cite 5 gene
specifice, deosebite, de rezisten!5. la rugina bruni ;i rugina
neagr5., 3 gene de rezistenti la fainare, o geni de rezistenfi
la rugina galbeni etc. Soiul multilinial axat pe F 26
-
67,
in condiliiie unui an de culturi firi atac de rugini va avea
o comportare identici cu linia purl F 26-67, dar intr-un
an cu atac de rugini, datoriti rezistenfei, va, realiza o pro-
duclie net superioarl liniei recurente susceptibile la atac1.
La orz, griu, oviz gi alte specii de plante autogame, care
ocup5. suprafete intinse supuse atacurilor endemice de rugini
gi alte boli cu rispindire aeriand. rapidS" ;i ln masi, culturile
pot fi protejate prin crearea gi folosirea soiurilor multiliniale.
Din cauz5. ci unele genotipuri din acest tip de soi pot fi mai
competitive comparativ cu altele, iar acestea pot si nu fie
cele mai productive sau de calitatea cea mai bunl, dupi
cifiva ani succesivi de culturi proporfia diverselor genotipuri
se poate schimba, reducind capacitatea de produclie. Aceasta
obligi ca liniile izogenice si fie inmultite separat, iar amestecul
pentru sS"minta comercialS. si. se faci ln fiecare an sau la
intervale scurte de timp. DatoritS" acestor limitiri, legisla-
fiile dintr-o serie de liri (de exemplu, din Franta), nu permit
comercializarea unor asemenea amestecuri la o serie de specii.
Hibridarea interspeciJicd. De la luarea lor in culturi,
datoriti. mai ales linkage-ului strins cu genc cu efecte negative,
din speciile cultivate autogame au putut fi eliminate unele
gene, implicate mai ales in controlul unor caracteristici de
adaptabilitate Ia condiliile de mediu: rezistenli la tempera-
turi excesive, negative sau pozitivc, rezistenli la boii, la
dlunltori etc. Susceptibilitate Ia factori agresivi pot manifes-
ta speciile cultivate ;i in cazul extinderii arealului de culturS.
in zone cu totul noi cu biocenoze ;i biotopuri deosebite de
cele de origine sau in cazul cind in regiunea de ba;tinl a
speciei cultivate sint introduse din alte regiuni specii mai
virulente de dlunltori. Genele pierdute sau lipsl din spe-
cia cultivati, care o expun unei agresiuni puternice din partea
factorilor d[unltori din mediul de culturi, pot exista insi
in specii sau gcnuri mai mult sau mai pulin inrudite, culti-
vate sau salbatice. Intr-o asemenea situatie, prin hibridare
indepirtatl, se urmireste si se transfere i+ specia susceptibili
g.trJ d" rezistenli de'la specia donor. (In-Iipsa homblogiei
cromozomilor celor doul specii schimbul de gene nu are loc
prin crossing over, ci prin ruperea cromozomilor nehomologi
gi transferul genei dorite printr-o translocalie reciproci.
Pentru ruperea cromozomilor, hibridul interspecific F1
se iradiazl, apoi se aplici seleclia ;i eventual backcrossul cu
pirintele recipient.)
- Obi;nuit, hibriderile interspecifice, se realizeazi cu difi-
cultlli datoritl incompatibilitAlii Ia fecundare a gamelilor
striini din cauza mai ales a diferenlelor in structura ;i num5.-
rul cromozomilor din nucleul haploid al acestora (al garne-
filor). Daca totupi fecundarea se poate produce in urma unor
intervenfii, adeseori, zigotul, embrionul sau siminfa lu sint
viabile, sau plantele au defecte in cregtere care pot fi letale,
sau plantele hibride indepdrtate sint sterile. Unele din aceste
dificulteji pot fi invinse prin tratarea hibridului interspecific
cu genomii AB (zigot, slminli, plantl) cu colchicina. p9try
dudlarea cromozomilor ;i oblinerea amfiploizilor (AABB,
care in urma imperecherii in meiozi a cromozomilor homologi
A cu A gi B cu B, sint fertili amfiplozi).
In unele cazuri se urmire;te transferul la specia cultivati
doar a unei singure perechi de cromozomi de la specia striini,
fie prin adilia unei perechi de cromozomi (2 n *?): fie qrin
substitulie (clnd specia recipient, dupi ce in prealabil a fost
r Ionescu-Cojocaru, NL Un soi exl>erimenlal ryullitiniat de griu
de loamnd, yezistent la ruginile brwnd. Si neagrd. In ,,Probleme de
Geneticd, Teoretrcd, gi AplicatS", I.C.C.P.T.
- Fundulea, Vol. XII,
6, 1980.
3B
39

lipsitl, controlat, de o anumitl pereche de cromozomi, Zn-Z;
primegte_ de la donor o anumitb. pereche de cromozomi cu
genele dorite, Zn-Z f 2:2n).-
Hibridarea indeplrtatl, in vederea inducerii d.e translo-
calii, este folositd" la multe dintre speciile autogame cultivate.
Astfel, in cromozomii griului comun, Trilicum aestiuurm
(2n : 42 cromozomi), a fost transiocata o cenl de rezistenti.
Ia rugina bruli de'Ia Aegilops wm,beltutaia (Zn: ta), uria
de rezistenli la fiinare de la secari , Secale cereale (Zn : t+),
de--Ia Agropyron.intermed,iam gene de rezistenll ia ruginiie
galbeni,. bruni ;i neagrl etc. La tomate, Lycoiersicoyt"escu-
l,entum
-{Zn:24), ay.fost transferate gene de rezistenli la
yitq;i, la mani, Ia frig si secetS" etc. de Ia L. peruuianurn,
L. h,irsu,turn Prin aceasti metodi au fost transferate gene
striine gi la fasole, tutun, bumbac, otez, orz gi alte specii
autogame cultivate.
. Metoda adiliei cromozomilor strlini se poate aplica la
oricare specie, diploidi sau poliploidi, in timp ce substituirea
cromozomilor, este posibili doar la speciile poliploide. Cu
ambcle metode s-au oblinut reaiiziri la specille poliploide:
griu, tutun, bumbac, oviz. Amfiploidizarea a fost aplicatl
cu succes 1a hibrizii gria, Triticulm x secar5, Secale, care a
dus la obfinerea unui organism nou, creat in totalitate de om,
numit Triticale (Zn:8n:56). Aceasti crealie umani a
gengr.at multg speranfe incepind din 1930, anul oblinerii pri-
mului amfiploid de acest tip.
Obfinerea soiurilor hibride de priml generatie sau Fl
S[minta hibridd F, la speclile autogame. La plantele cu un
sistem de reproducere .Lutogami, balanfele genice ;i funcfio-
nale interne sint adaptate acestei modalitlli si, ca urmare,
dezvolti o vigoare ridicata in condifiile homozigofiei depline.
Cu toate acestea hibridarea intre soiuri linii pure determinl
producerea unr-ri surplus de vigoare Ia plantele hibride Fr.
Vigoarea hibridi afecteazi mai ales caracteristici cum sint
capacitatea de reproducere ;i adaptarea Ia mediu ;i foarte
putin volumul organelor vegetative.
Prirna saminli heterozis a fost comercializat5. la tomate.
La aceastS. specie prin castrarea manual"l masculi (eliminarea
{t0
din floare a staminelor purtitoare de polen) a unei linii
J1t9).lpolenizarea artificiili cu polenul rccoltit de la o alti
linie (Bd) se obline siminfa hlbrjaa (A x B). prin insimin_
larea ac_esteia ln p,roduclie se obtin plante ii1 ce manifesttr
vigoare hibridn gi hemcostazie. Descopcrirea unor alele mrr_
tante care suprimi formarea staminclc,r sau polenului, impri_
mind plantelor sterilitate mascull genicir, a'eliminat nec'esi-
tatea castri.rii manuale a florilor, dir a menfinut polcnizarea
artif.iciali..Du_pi acela;i sistem se producc'slmiita hibridl
la vinete ;i salatS, care au fructe sai infloresccnle ce prociirl
numeroase seminfe.
La sorg, Sorghum aulgare, prin dcscopcrirca stcrilititii
mascule citoplasmice (Srf+rf' ) .;i a gcneioi 1,f, carc restau_
reazi. fertilitatea polenului in citcplismi stcrilizanti,. s-au
-c{ga! premisclc producerii p" scaii comc1q.izlf, a scmintei
hibridc F,. In acest scop, ln ciml:rrl dc hit,ridarc, sc irrsd-
ry:".",1t?,ln rinduri aiterne, cele dourr linii, de exemplu, lida
[stt+t/+ I (citoplasmic mascul steri]a) x linia Rrrrit a' (res..
tauratoare de fertilitate). P.lant^cle hil ricle F, (A X R)sit,7+
datoriti. alelei ftf sint fertile. Succt,sul producerii ..-ir.,t"i
hibride la.sorg este asigurat dt, predispozitia
", "ut.i it,,.li
la alogamie (polenizare incrucir.s-te). :
i --
Pentru s-pecii.autogame cum sint griul, orzul, ovazfi,
orezul gi altele, strict autogame si la car-c iintt-o floaic rerultl
doar o si"minfi, dar gi Ia mazir:e, fasolc, in etc. se fac *"liecercet5.ri menite s[ asigure producerca in cantitili mari a
seminlei hibride _comercjale _Fr. ln accasti direc{ie, ." "ninregistra succes doar in cazul in care vor fi descoperii"-*.r"
de citoplasmS. sterilizanti mascura ;i gene restauratoarc cle
fertilitate a polenului, foarte eficiente ln inducerea castreiii
mascule biologice, fertilitalii |i autofecundlrii normale a
plantelor hibride F1, neasocjate, (non-linked) ." g""" ."
-efecte
negative asupra dezvoltirii producliei 'a" s.ili"1e
-gi
fructe etc.
Sdminla hibridd F1.la speciile alogame. La piantele alo-
Slme, caracterizate prin polenizare liEeri qi fecunclare incru_
cigata, .populaliile sint heterogene (polimorfe), iar indivizii
neterozlgolt. .t,ecundarea intre gamelii produ;i de piante
clrlerlte, la speclr cum sint: porumbul, secara, floarea_soirelui,
ceapa, sfecla, varza, morcovul etc. face ca structur" g".ro-
41

tipurilor si se schimbe in fiecare generafie in care se manifesti
doar alelele dominante, cici cele recesive r5"min ascunse.
Din cauza heterogenitilii, heterozigofiei gi schimbS"rii
structurii genotipuriior in generafii succesive, pentru ob!i-
nerea unor descendenle ameliorate, in populafiile naturale
alogame s-a aplicat ,,metoda selectiei in mas5"'1
-
care constS.
in alegerea si folosirea la semlnat, in fiecare generafie a unui
amestec de seminte rezultat din plantele cu fenotipul cel
mai exprimat. Unele soiuri la plantele alogame, superioare
populaliilor originale, au fost oblinute prin aplicarea acestei
metode. Deficienla metodei consti in faptul c5. alegerea se
face, dupi fenotip ;i nu dupi genotip, care nu se cunoaste,
fiind variabil dc Ia o gcrreralie la alta.
C o n s an, gu ini z ar c a s i h e t er o zi s w/. Polimorf ismul populaf iilor
cu fecundare incruci;at5. poate fi pus in eviden!i prin aplicarea
consangvinizirii (C), carc consti in fecundarea controlati in
procesul rcproducerii scxuate a unor gameti strlns inruditi.
Pentru aceista, la plantele hcrmafrodite (secard., sfecli, ."upa
etc.) 9i monoice (porurnb, castravete, pepene etc.), cu ajuto-
rul unor izolatori de pergament etc., florile sint ferite de polen
striin, ca urmare, polenizarea stigmatelor ;i fecundarea se
face cu polen de pe aceea;i planti sau prin fecundarea intre
piante frate x sorl Ia speciile dioice (sparanghel, spanac,
cap;un etc.).
. Dup,a 5-6 generalii de consangvinizare succesivi (ca ;iin cazul autogamiei), heterozigofia este eiiminati (cu 50o/o
pe generafie) astfel c5. descendentii devin homozigoli (pro-
ior,tia hoirozigoliei dupi 5 consa'ngvinizhri este d'e'g6',b"/",
iar dupi 6, de 98,43o/o) sau homogeni genetic ;i uniformi feno-
tipic. Descendenta homozigoti obfinuta prin consangvinizare
succesivir se numeste lin,ie con,sangvinizatd.
Liniile consangvinizate, datoritl homozigofiei genotipului
(stare contrari. naturii speciilor alogame, care obi;nuit se
fecundeazS. incrucigat), pierd vigoarea, adaptarea la condi-
liile mediului de viafi gi capacitatea de reproducere. EIe
sint produse artificiale ;i, ca urmare, se menlin ;i se inmulfesc
doar controiat (prin consangvinizarc).
Consangvinizarea, ca gi autogamia., aduce locii (genele) ln
stare homozigotS., inclusiv, aleleie recesive, producind segre-
garea genotipurilor componente ale unui soi sau populafie
42
cu polenizare liberI, ceea ce permite izolarea acestora sau
a liniilor consangvinizate. Unele dintre acestea pot poseda
toleranli fa!6 de polenizarea cu polen propriu ;i se pot carac-
teriza printr-o serie de insugiri ereditare valoroase: precoci-
tate, talie mic5., rezistenll 1a boli ;i insecte, sinteza unor
substanfe de c5.tre alele recesive ajunse in stare homozigota.
De exemplu, la porumb mutantcle recesive opaque2
- o,
Ei Jloury -f lr, in stare homozigoti, sintetizeaz5" lizinS. ;i
triptofan, aminoacizi care imbunirtitesc mult calitatea
proteinelor bobului; la sfecla de zah6r, mutanta reccsiv'a m,
determini in stare homozigoti formarea exclusivS. de g1o-
merule monogerme, alela recesivi zas produce sterilitate
masculi genic6, alela mutanti dominanti ll1 restaureazi
fertilitatea polenului in citoplasml sterilizantir, alelele mu-
tante care determini la pomii fructiferi o perioadi juvenili
foarte scurtS. (care lnfloresc la 2-3 ani de la altoire, insd"min-
fare) ;i altele.
Cele mai importante trislturi ale liniilor consangvinizate
sint: pistrarea in stoc homozigot a diverselor genotipuri un
qir nedeterminat de generalii (prin fecundare controlatl)
gi manifestarea de citre unele linii a a;a-numitei capacitili
combinative sau hibride ridicate (in cazul incruci;irrii con-
trolate a doui linii deosebite genetic). Expresia geneticS. a
efectelor favorabile ale hibridlrii controlate ale unor linii
homozigote a fost numitd. aigoare hibradd sar keterozis. Hibrizii
intre doui linii (A x B _- simpli) sau intre patru linii
(A x B) x (C x D) _. dublii) manifesti superioritate fall
de iiniile parentate in privinla uneia sau mai multor carac-
teristici: vitaiitate sporit6, adaptabilitate ridicatl, capaci-
tate de reproducere superioarir.
Vigoarea hibridn este maximl in prima generalie hi-
brid5"
-
F1 in care plantele sint heterozigote 100o/o ;i uniforme.
Hibrizii Ft pot depi;i cu 20-50o/o ;i mai mult produclia
soiurilor sau populaliilor cu plen?are liberl din care au fost
extrase liniile consangvinizate. In generalia a doua- Fr,
rezultatl din autopolenizarea sau interpolenizarea plantelor Ft
heterozigote, se formeaz 50o/o plante heterozigote ;i 50o/o
homozigote, care nu numai ci neuniformizeaz plantele,
dar determinl ;i o reducere la jumitate a vigorii hibride
comparativ cu F1. Reducerea in F2 a heterozisului cu aproxi-
mativ 509/. (reducere determinati de ajungerea in stare homo-
43

zigotl, a 50ofo din plantele Fr), impune producerea continui.
a seminlei hibride, care se comercializeazi pentru a produce
plantele din generalia Ft, in cantitali1e necesare pentru lns6-
minlarca anuali a tuturor suprafelelor cultivate cu un anu-
mit soi hibrid Fr.
I-a plantele aclaptate la reproclucerca vegetativl, prin clo-
narea. planteior T", vigoarea hibridi poate fi fixat:r in toate
generafiilc aseruate. Accasti modalitate va putt'a fi aplicati
;i ia spccii obi;nuit sexuate (porumb, floarea-soarelui, sfecli
g.a.), in urma per{ecfionlrii clt,nirii unor tesuturi ;i reali-
zarea ernbriogenizirii ;i reconstituirii unor plantule in vilro.
Din noilc plantule s-ar putea obtiire risad, care, prin plantare,
.va reproducr: structura heterozigotrrlui Fr ;i ar manifesta
vigoare hibridai. O moclalitate asemirnirtoare este cea apli-
cati, la unii pomi fructiferi, cartof, garoa.fi, crizantcmi,
arbori {oresticli ctc" la care rnultiplicarea vegetativi prezen'i.
heterozigolia (chia.r si in cazurile cind cc'i doi p5.rin!i au fost
trreterozigoti <far au nianifcstat o buni capacitate de cclmbinare
hibrida specificii.
Aiaturi clc inrnultilca vcgctativi prin clonarea unor orglane
sau a plantelor lir, fixarea ;i e-xploatar-ea heterozisului mai
multe generalii e'ste posibilir ;i Flin aplicarea unor metode
gcnetice, crrm cstc inducerea autopoliploidiei (dublarea nurn5.-
rultri de cromozorni, de cxcmplu, 1a secaril, de IaZx: 1'{ cro-
mozoini, Ia x ':28 cromozomi, cind genele l,igorii nu mai
segr^egi).
In gt'ncraI, Iiniil" consairgvinizate productive tind si clea
;i hibrizi Fr productivi, de aceea selectia vizuali a liuiilor
pe baza taliei, vigorii, aciapt:r"bilitilii ;i producfici, scurteazi
sensibil proct:sul cle oblincre a hibrizilor Fr.
Soiuri ]ribridc' F, au fost produse prima dati la porumb,
in SUA. ln productie au inieput si se rirspindeasci dupi,
1929.In 19.13, s-au insirnintat 143 000 acri (l &cru : 0,4 ha),
carc reprezenta 0,1o/o din totalul suprafelei cultivate; dupl
10 a:ri (in l9-i9), suprafala cultivati cu hibrizi F, reprezenta
Lz,5afo, in 1949, 7E,3ofo, in 1956, 90,8o/o, iar in 1968, 99o/o.
Rispindirear. in produclie a seminlei hibride a determinat o
crc;tere a produclici aproximativ cu 25-50o/o (intre 1945-
l Criciun't., Cultura de celule gi lestt'turiin uitro, In ,,$tiin!d Si
tehnicd.", 5, Bucuregti, 1979.
14
1956 la o sci.dcre ca 25o/o a suprafefei totale cultivati. cu
porumb). ln decada- ts4i-tssb. prbduclia a" por"fU-"
crescut cu 10 busheli (1 bushel : 35,241) fale de decada
1924-1933 cind se crrltivau in principar soiuri cu polenizare
libera Aproximativ intre I953-1956 producfia di porumb
din sta.tele unite a crcscut anual dat6riti semintei'hibrirle
0u rrL-s,t? 750 rnil irushcli.
Prriurnirul ]rii;rid s-a rrrspindit rapici in Belgia
-
gg,0o/^
in i9:ii, {)latrda --,1"-1" S6o1i, in 1953, ia OZy"tilOSS, F-;;;i;
-
cle ia 281'o in 1953, la 3i,5To in 1955,-Italia -- ts,ji/^
irr i95",11,2),4o/o il 1955, RornAnla
-0To
in 1955;i aproxi"-
rnati' 1.)i191, in 1961 etc. Se esti'rcaza ca datoriti'semintei
hibricic productia a crr:scut in Franfa cu 115 000 tone in
i9,s: fi 180 000 tone in 1954, care a i,cprezcntat in plus un
venit dt-' aproape 12 mil., i.cspectiv, i9 mil. dolari, i:ir in
Itaiia.uroduclia a crcscut cu .100 000 tonc in i95J;i cu 550 000
tr:nt: in^1955, care v-alora apioape ZZ n',I", rcspectiv 42 mll.
dolari. tn uitimele cloul dc&nii nreica majorit'ate a. ."p.ui.-
lckrr cultiva!9 cu po.rumb, cu d,:stinatie comerciali, piactic,
in toate !irile, st inslmin!eazi cu hibrizi interliniari Ii1.
Proilucerea soiurilor hibride F, 1a porumb, ca de aitfet
gi la unele curcubitacec (castrar.etc, peliene, dor.leac), a fost
favorizatir de faptul c5" pe piantele
-mbnoice
inflorescentele
sau florrie fernele gi mascule se dezvolta in pozifii ciiferite si,
ca urrlare, castrarca rnasci;Ii a liitici c,rn:ren-;r'irriz,rle d.t,s-
tinati :r indcplini ro] rlc genitor irtterit (pe'- care se for-
meaz:.t -ciminla hibrida) se realizcazd" cu ugur:inti,
Suprimarea stalninclor sau castrarea masculli- a unei flori
hc.rafrodite prrzintiL insi rnari dificuitili (la sfecli, lLrcerni,
{loari.'a-soarelui ctc;., ;i poate cleveni practic irrrpo.iUiti ar.e
floerra este mici ;i este inclusi iritr-o infloreiccnti (golo-
mit, timofticiL, ceapi ctc.). La asemcnea specii, ,r""*iiti,-,,1
posibilitatea castririi mascule manualc in rnasi, pentru
transformarea unei linii in genitor funcfionai fernel, iare sii
primeascir u;or ;i in carrtitati nccesarc polen de la Iinia geni-
toare ,nasculi, nu s-a putut produce siminfa hibridi comer-
ciali F1.
I)escoperirea la ceap5., intre 1937 ;i 1944, de citre H.A.
Jories ;i colaboratorii sdi, a unui mc-c.anism ereditar parti-
cular, nucleo-citoplasmic, care controleazd. atit sterilitatea
masculi. cit ;i restaurarea fertilitS.fii polenului a scos din
I
I
45

impas producerea seminlei hibride. comerciale Ft' Sterili-
t"t""t mat.ull genicl
-'plasmagenicS. .este determinatl de
doul mutatii, p"rima: schimbarea factorilor citoplasmici nor-
maii, l/ in S
^(factorii
-ly' permit funcfionarea alelei normale
17+ pentru producerea polcnului, deci genotipul N/it+ry|+- este
tir"stot feriil, iar factoiii S inhibd funilionarea alelei rf+,,deci
genotipul S rJ+rJ+ este citoplasmic- mascul steril), a doua:
Schimbarea aielei rJ+ , in mutinta RJ, cate se- comporti -do*t--
nant fall de S, reitaurind fertili,tate^lpolenului.in citoplasml
S
-
J"iitirantl, deci, genotipurile SRIR/ si SRt't+, sint mascul
fertile restaurate.
Dupi deplina inlelegere a sistemului de sterilitate mascu-
li citdplasmicb. ;i a reitaurlrii fertilitllii polenului in.cito_-
plasme'S, .|ones!i colaboratorii, au propus in 1943, o schemil
ferrtru utiiizarea acestui fenomcn
-in scopul produccrii co-
inerciale a seminlei hibride F, la ceapi. Potrivit acestei sche-
me linia mascul iteriil d$rl+zl+ se inmulle;te prin incrucigare
controlati (fdri castrare) cu linia normali analogi AN1*'r"
(care este fertili), apoi, iinia [$r/+z/+ se insiminleaz[ altern
aUturi de orice'Iinic mascul fertill (B' R,' etc',) dcosebitd"
eenetic. cu capacitate de combinare ridicatl' (Deoarece la
Eeapl, prin cuitivarea gcneraliei Fr, se urmire;te obliuerea
un,ii o.i;uo vegctativ, Uutlut, !i nu-a seminlei,.polenizf torul,
nu este"necesir si aibl alele A'f. Spre deosebire, cind ln Ft
se urmlregte oblinerea de seminle, genitorul patep- trebuie
ra .lla atdte nti. La ceapl, hibrizii int-erliniari,astfel produ;i
au depl;it soiuiile com6rciale originale cu^polenizare liberi
cu unt spor de produclie mai mare de 50o/o'
Dupi ceapd, iterilitite masculi genicd-plasmagenic6 a fost
descop-eritl li sfecla de zahlr (19.42), morcoY. (947), porumb
(1950i, floarea-soarelui (1969) ;i alte spccii de pllnte-alo-
gu-"'(dar 9i la autogame: soig, in 1954, griu, in 1961, bob,
in 1963 ardei, in 1973 etc.).'
f^ porumb, sterilitatea' mascull citopl.asmica ,aS ,IP
Texas sau T ;i genele restauririi fertilitllii polenuiui (Rf1
si Rf') au fosd dEscoperite in soiul Mexican June (originar
din Tdxas). Eliminarea castrdrii mascule ;i restaurarea ferti-
litetii ool6nului Ia plantele hibride F1 nu numai cl a redus
pt"int'de cost ai seminlei hibride, dar a ridicat -sensibil ;i
irniiormitatea ;i valoarea seminfei, care putea ajunge ugor
a l}}ofo heterozigilie in F1.
,416
Oblinerea_ Iiniilor consangvinizate gi transferul prin back-
cross a citoplasmei sterilizante gi a genelor restauiatoare de
la-donori specifici in orice lini6 culapacitate combinativi.
ridicatir a ficut ca metoda obfinerii soiurilor hibride F, si
fie aplicatS" ra-pid ;i cu succes'la principaf"f" rp..ii"l"g;;
cultivate. In functie de ordinea iphceiii acesfei tehnidi, in
1962, in S.U.A.. sdminla hibridi o.'"p" ditr toiulol r"pi"ll1.i
cultivate- 2.3o/oLa ceap5., 600/ola sfecla de zahdr,85Z; Ia do-
rumb, 90o/o la sorg.
Alituri de reupita cu adeviirat spectaculari a hibrizilor
F, la speciile meniionate, ulterior s6iuri hibride F, au fost
produse ;i s-au extins gi la floarea-soarelui, varzl, morcov,
unele specii furajere (produse pe baza sterilitifii mascule),
precum ;i la castravete ;i pepene (care expJ.oatau fenornenul
de ginoecie: inducerea chimicn a unor flori funclional femeie),
l1 :p?"l.*;i sparanghel (dioice), ca ;i la unele specii floricoie
(hibrizii F, de calceolarii, geranium, ciclamen, petunii, bego-
nii,_primula Ia care predominS" hibridarea manuall).
Liniile consangvinizate pot fi ameliorate in privinla unor
caracteristici ereditare prin includerea in genotipul lor, mai
ales prin b_ackcross, a unor alele de la diverse linii donor. Dupi
transfer, descendenfii ameliorafi se consangvinizeazd, pentru
homozigotare. Linii noi, ameliorate, pot fi extrase gi din cele
mai bune soiuri hibride Fr, sau din combinaliile hibride re-
zultate din interpolenizarea iiberi a citorva dintre cele mai
bune linii. Aceste linii, din ciclul II, III etc. de consangvi-
nizare, datoritb. imbuni.tifirii genotipurilor in urma combinS.-
rilor libere a genelor sau recombinlrilor genelor linkage ca
gi a transferului de diverse gene, pot produce hibrizi F, cu
performanle din ce ln ce mai bune comparativ cu performan-
tele realizate de hibrizii F, oblinufi din liniile din primui ciclu
de consangvinizare.
Sporirea continui a capaciti.lii de produclie gi imbunb"tifi-
rea caliti.lii acesteia sint motive foarte serioase care determini.
extinderea la tot mai multe specii;i pe suprafele tot mai mari
a soiurilor hibride Fr. Indirect, aceste reaiiziri incurajeazi
gi eforturile de cercetare care urmiresc perfecfionarea con-
tinul a metodelor de lucru ;i a caracteristicilor noilor geno-
tipuri.
47

Crearca soiurilor tra plantele adaptate la reproducerea
vegetativE
Specii cum sint cartoful, -vifa
de vie, mhrul, pirul, mir].o-
ritat6a plantelor ornamentale,- portocalul, trestia dc zahir,
bana,uil plopul etc. sc i.r'*ulq,,:sc
'egctatir'.
Act:st iiir i).r'
reploduccile ire la bazi ciiviziunca ccitilaii. mitotii:fr'
' ReproclucLrca regetativt-L prczerr, i. n cs,:hirnlra.tir s lrr rc ili|a.
gcnotii-,urricr. Ca urmarer, frir.5;nrentai:ea. sau clcinart:a irorl-r1r-
irri .rrr"i si'gure plante inilialc', dl nr;trte u'ci dcsceitti,'ntt
formatir din' inclivizi unifornri grnctlc. O ast'nteDi'a (ii:iit|lI-
denti omogt:na ;{e'ct.ic formc,aia o clott'it' inseamr;l' ri ia
spcciiL. cu"reproducere vcgr..ta-tivii, soiurile constau cilrrlr-c,
cioiii ,ai, o pbpirltfie de Cionc asemanitoar-e fcnotipic' .
Soiririlc clorial. sc pot hetcrogcniza in urm:r unor riiitr;rtii
gcnice somaticc (apirirte in locri tlin celule colporale)
^sau
aite schimira.ri g.t'ncticc' (disiocalie ;i ploidic)
'ar:^
s9 ma'ifesti
pdn incl'dcr"i.i't mugiri (varialii mugui'aie) . Cincl ascmt:'ca
i a'iafii rririg'ralc, apia'rte spontan sau i'duse. cu ajul"ortLl
unor agen!iiizicri ;i chimici, afecteazi.caracteristici fenoLipice
detcctJbile, elr: pot fi -srtJrttsc sclecliei.-Astfel, prin apliia.ca
sciecliei iniraclonale s,' pot pune baze'lc unor noi clon'-, res-
'pectir.', unor noi soiuri.
' X{utatiilc somaticr: 1.'ot afecta orice parte.a plantei^: calra-
cit.tea de produclic, iuloarea, mlrimea si forma {Iorilor'
ii".i.l"t gi ?rl,rnr.tbtl, tip"r .t.;t,tii, maturitatea, -aclap
tabili-
1"t.. ort,,.'La pomii frucltiferi multc soi'Lii.i s-au oblinul prin
clcscoperirea, ?leta;area ;i inmulfirr'a unor rnutatii gcnice
car,' af,'ctau caractcristici alc tulpinii (nrutantcle',!pur"
au hahilrrs ct,ttipact ;i scurt, o lt-rngimt' rt'dusi a intcrrrodului'
rlrccocilat,. si niodu.l Ir'rrt'te multe'inci in antrl a) doilt'a dupir
'.ttoir". a;i iint soiurile Yellosp'r, Starlispur, I'[.rspur,
Wellspur etc., la care numirul pomilor la un hectar poatc
ajung'e Ia 5o obo-t 10 000, de 11-25 de ori mai multe plante
ia tt""ctnr comparativ cri soiurile din care au apirrut: Golden
Delicious;i Ifed Delicious (intre 2 000 9i 10 000 pomi/hectai)'
varialiile mugurale determinate dc multiplicarea genomilor
in celule so-iti." stau la baza dczvoltlrii unor soiuri tetra-
ploide de vila de vie (Muscat gigas, Sultanina gigas, 2zr :
: 4x:76 cramozomi) etc.
Utilizarea unor tehnici ;i medii adecvate cerinlelor cul-
t"rii
"
ii'iliio "
."Iol"tor sair ale unor le-suturi meristematice
.'"
-nrrl""
asi3ura generalizarca r' lroduccrii vegetative la
i"^#-"j"r,"i"''l"ttliute, inclusi' a acel.ra care, obiln,*it,
.e renioduc sexuat (porumb, floarea-soal ,'Iu1, sf ('cl-t i''r{. . 1.
t.#i:, i'.t".l:,-;rt" pfttluite'a1,it 1;t'tru 1;trii:ti'-'ri nroJ'-:r:erii
,rr"1rti"f"f.ti siclitor,'cit 1i pentru c''rf ciiirilc cic gcn':lici'
,,,.:,'t , u ilt'.irtt'i rcri tl,,rit-i,iiiL" rit. g''ile iit" l'j ir 1)i'r.-a' ' i,'.1
l-,.,'Ciul tle , ul'ruri a Llnor agc'ili tnutageni ;' 'tcilvrt"i r '!+
t;il;it; I t-tri gcnotipuri cu car'r';trristi<;i anri'lioiat-.'
Utilizarea poliploirliei in ilezvoltarea sciurilor
Poliploiclia-, sau f tnomcnui actrmulirii spontali,
*' ^ I:1.::ll:
irr acclasi tttttlcu a avut un rcl insctntlc'L in lvolul:l Spt'illloli
;;""_i#l; Ji..ti, ^aaptiirii
la condilii climaticc c:r':crsive.
i.l'r.iti't sJ;";; J" norl,-l p'o1'orii* spctiil rr poltlr'.idt' r'str
d, -3:,so,o (din jU0 s1>t'cii ili flori), itt Ko;n:lla alu;r{lt'Iir
io,s;',, (tl"in'3 :o: spclii), in.D.a1''1y'ca la l:'17'.9']l '..i.?,u.
suc. r,l , in orvcgiata Sl'Oyo (dirr 956 sp-ec.ir)' t1t tn irrstrr{-r(l
St)i tzl';r'rll( 1r It I6,2o,/o (din ll5^ sp(,c.tt )' l alorl tatclt sl)('{'rrror '
iJ=i
"f.,
u, r,'ne t-lin'iamlliil'' Gt"-in"""' ilosatilc' .Pc'lvgo-
,.,,,:, ;; si'.fi, i., pr..u. ;i unelc sp.cii dirr gcnurilc Sol.trttt ttt,
i'rto',"- ir,,,,tts,' i"rifotit"tnt ('tt" sint polipiorde'. ,- ... . :L
Ct'c:;ttrca tritm'rittlui garrtiturilor ('romozumlec a stlrvrlllr
f ir: nrin muitinlr..arca .l olt-tt''ottitor proprii (auttrpoiiploirlic)'
ii;'it urma hiL,rid;rilor intersp''c-i{icL' sau lntcrgrnerlce
;;;t" de dublarea cromuzomiloi ditr cclulele zigoticc sau
;;;;i*" alc hibrizrlor (alopoliploidie)'.--
AutopoliploiJia naturali a dus la gellerarca unul llum'ir
i".,.]t"""i J,.l sp,.ii, car(' s-au adapfat. inmultirii ast'rr;atc'
prii-r iragmt'n tc dc organL' vt€ctativc (tulpin'i'.raml:i: ILll:i]''nufiri .ifr"tctrli, rizomi ;.a' Sint spccii autotriplotclL:
lil',:u'rt;
tana,_ri,,r,,rl tlc masi (3r: 33 cromozomi), unele spe('ll cc
;;ffi^ai;: 1e;, a. dica (3x
=,39).
etc'' iar autotetraploide
lirri 1";";"" g;:32), usturoiul (4r.: 32) ;'a'
Alonoliuloldia' la i:indul ei, a asigurat formarca unora
.li
"i;::t;"#'^t"ii-'i,np"t'
i""t" specii . cullti' atc' Dc excmplu'
;p;;i" strirmo;easci
^
diploidi dg qtiT' T v iticwnt' lnono co ccul'''t'
Zx : l4 cromozomi, cu genomii AA)' dupi hibridarca spon-
48
49

Teofil Craciun - Genetica si societatea

Teofil Craciun - Genetica si societatea

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Teofil Craciun - Genetica si societatea

Similar to Teofil Craciun - Genetica si societatea (8)

More from Robin Cruise Jr.

More from Robin Cruise Jr. (20)

Teofil Craciun - Genetica si societatea