L'approccio più promettente per risolvere il problema alimentare mondiale è, a quanto pare, l'ulteriore miglioramento delle colture esistenti coltivate su terreni già sviluppati. Gli ibridi sono qualcosa che può svolgere un ruolo chiave nella sicurezza alimentare. Dopotutto, la maggior parte delle aree adatte all'agricoltura sono già occupate. Allo stesso tempo, aumentare la quantità di acqua, fertilizzanti e altri prodotti chimici utilizzati su di essi non è economicamente fattibile in molti luoghi. Ecco perché il miglioramento delle colture esistenti è di eccezionale importanza. E gli ibridi sono piante ottenute proprio come risultato di un tale miglioramento.
Contenuto proteico
L'obiettivo non è solo aumentare i raccolti, ma anche aumentare il contenuto di proteine e altri nutrienti. Per una persona è molto importante anche la qualità delle proteine nelle piante commestibili: gli animali (comprese le persone) devono ricevere dal cibo le giuste quantità di tutti gli aminoacidi essenziali (cioè quelli che non sono in grado di sintetizzare da soli). Otto dei 20 aminoacidi necessari all'uomovieni con il cibo. I restanti 12 possono essere sviluppati da lui. Tuttavia, le piante con una migliore composizione proteica come risultato della selezione richiedono inevitabilmente più azoto e altri nutrienti rispetto alle forme originali, quindi non possono essere coltivate sempre su terreni sterili, dove la necessità di tali colture è particolarmente grande.
Nuove proprietà
La qualità non comprende solo resa, composizione e quantità di proteine. Vengono create varietà più resistenti a malattie e parassiti grazie ai metaboliti secondari che contengono, più attraenti per forma o colore dei frutti (ad esempio mele rosso vivo), più resistenti al trasporto e allo stoccaggio (ad esempio ibridi di pomodoro di una maggiore qualità di conservazione), oltre a possedere altre proprietà essenziali per una data cultura.
Attività degli allevatori
Gli allevatori analizzano attentamente la diversità genetica disponibile. Nel corso di diversi decenni hanno sviluppato migliaia di linee migliorate delle più importanti piante agricole. Di norma, è necessario ottenere e valutare migliaia di ibridi per selezionare quei pochi che supereranno effettivamente quelli già ampiamente allevati. Ad esempio, i raccolti di mais negli Stati Uniti dagli anni '30 agli anni '80 aumentato di quasi otto volte, anche se solo una piccola parte della diversità genetica di questa coltura è stata utilizzata dagli allevatori. Ci sono sempre più nuovi ibridi. Ciò consente un uso più efficiente delle aree coltivate.
Granoturco ibrido
Il miglioramento della produttività del mais è diventatoreso possibile principalmente dall'uso di semi ibridi. Le linee consanguinee di questa cultura (di origine ibrida) erano usate come forme parentali. Dai semi ottenuti a seguito dell'incrocio tra di loro, si sviluppano ibridi di mais molto potenti. Le linee incrociate vengono seminate a file alternate e le pannocchie (infiorescenze maschili) vengono tagliate manualmente dalle piante di una di esse. Pertanto, tutti i semi su questi esemplari sono ibridi. E hanno proprietà molto utili per l'uomo. Con un'attenta selezione di linee inbred, si possono ottenere potenti ibridi. Queste sono piante che saranno adatte per crescere in qualsiasi area richiesta. Poiché le caratteristiche delle piante ibride sono le stesse, sono più facili da raccogliere. E la resa di ciascuno di essi è molto superiore a quella degli esemplari non migliorati. Nel 1935, gli ibridi di mais rappresentavano meno dell'1% di tutto questo raccolto coltivato negli Stati Uniti e ora praticamente tutto. Ora è molto meno dispendioso in termini di manodopera ottenere rese significativamente più elevate di questo raccolto rispetto a prima.
Successo dei centri di allevamento internazionali
Negli ultimi decenni sono stati fatti molti sforzi per aumentare la resa del grano e di altri cereali, specialmente nei climi più caldi. Un successo impressionante è stato ottenuto nei centri di allevamento internazionali situati nelle zone subtropicali. Quando in Messico, India e Pakistan si sono sviluppati nuovi ibridi di grano, mais e riso, ciò ha portato a un forte aumento della produttività agricola, chiamato Rivoluzione Verde.
Rivoluzione Verde
I metodi di allevamento, fertilizzazione e irrigazione sviluppati durante questo periodo sono stati utilizzati in molti paesi in via di sviluppo. Ogni coltura richiede condizioni di crescita ottimali per ottenere rese elevate. La fertilizzazione, la meccanizzazione e l'irrigazione sono componenti essenziali della Rivoluzione Verde. A causa delle peculiarità della distribuzione dei crediti, solo i proprietari terrieri relativamente ricchi potevano coltivare nuovi ibridi vegetali (cereali). In molte regioni, la Rivoluzione Verde ha accelerato la concentrazione della terra nelle mani di alcuni dei proprietari più ricchi. Questa ridistribuzione della ricchezza non fornisce necessariamente lavoro o cibo per la maggior parte della popolazione in queste regioni.
Triticale
I metodi di allevamento tradizionali a volte possono portare a risultati sorprendenti. Ad esempio, un ibrido di frumento (Triticum) e segale (Secale) triticale (nome scientifico Triticosecale) sta guadagnando importanza in molte aree e sembra essere molto promettente. È stato ottenuto raddoppiando il numero di cromosomi in un ibrido sterile di grano e segale a metà degli anni '50. J. O'Mara presso l'Università di Iowa con colchicina, una sostanza che previene la formazione della placca cellulare. Il Triticale unisce l'elevata resa del frumento alla robustezza della segale. L'ibrido è relativamente resistente alla ruggine di linea, una malattia fungina che è uno dei principali fattori che limitano la resa del grano. Ulteriori incroci e selezioni hanno prodotto linee triticali migliorate per specificiquartieri. A metà degli anni '80. questa coltura, grazie all'elevata resa, alla resistenza climatica e all'eccellente paglia dopo la raccolta, ha rapidamente guadagnato popolarità in Francia, il più grande produttore di cereali della CEE. Il ruolo del triticale nella dieta umana sta crescendo rapidamente.
Conservazione e uso della diversità genetica delle colture
Programmi intensivi di incrocio e selezione portano a un restringimento della diversità genetica delle piante coltivate per tutti i loro tratti. Per ovvi motivi, la selezione artificiale è principalmente finalizzata ad aumentare la produttività, e tra la progenie molto omogenea di esemplari selezionati rigorosamente su questa base, a volte si perde la resistenza alle malattie. All'interno di una cultura, le piante diventano sempre più uniformi, poiché alcuni dei loro caratteri sono più pronunciati di altri; pertanto le colture nel loro insieme sono più vulnerabili agli agenti patogeni e ai parassiti. Ad esempio, nel 1970, l'elmintosporiasi, una malattia fungina del mais causata dalla specie Helminthosporium maydis (nella foto sopra), ha distrutto circa il 15% del raccolto negli Stati Uniti, causando una perdita di circa 1 miliardo di dollari. Queste perdite sembrano essere dovute all'emergere di una nuova razza del fungo, molto pericolosa per alcune delle principali linee di mais ampiamente utilizzate nella produzione di semi ibridi. Molte linee di questa pianta di valore commerciale avevano citoplasmi identici perché le stesse piante di pistillo sono usate ripetutamente nel mais ibrido.
Per impedirloil danno deve essere coltivato in isolamento e conservare diverse linee di colture critiche che, anche se la somma delle loro caratteristiche non è di interesse economico, possono contenere geni utili nel controllo continuo di parassiti e malattie.
Ibridi di pomodoro
I coltivatori di pomodori hanno fatto passi da gigante nell'aumentare la diversità genetica attirando varietà selvatiche. La creazione di una raccolta di linee di questa cultura, realizzata da Charles Rick e dai suoi collaboratori presso l'Università della California a Davis, ha permesso di combattere efficacemente molte delle sue gravi malattie, in particolare quelle causate dai funghi Fusarium e Verticillum imperfetti, così come alcuni virus. Il valore nutritivo dei pomodori è stato notevolmente aumentato. Inoltre, gli ibridi vegetali sono diventati più resistenti alla salinità e ad altre condizioni avverse. Ciò è dovuto principalmente alla raccolta sistematica, all'analisi e all'uso di linee di pomodori selvatici per l'allevamento.
Come puoi vedere, gli ibridi interspecifici sono molto promettenti in agricoltura. Grazie a loro, puoi migliorare la resa e la qualità delle piante. Va notato che l'incrocio è utilizzato non solo in agricoltura, ma anche nella zootecnia. Di conseguenza, ad esempio, è apparso un mulo (la sua foto è presentata sopra). Anche questo è un ibrido, un incrocio tra un asino e una cavalla.
