עמוד הבית > טכנולוגיה ומוצרים > חקלאותעמוד הבית > מדעים > ביולוגיה > צמחים > רבייה והתפתחות
ספרית מעריב


תקציר
משביחי הצמחים שואפים להשיג שתי מטרות כלליות. הם מבקשים ליצור פרטים שיש להם תכונות רצויות, והם מבקשים ליצור זנים נבדלים, שכל הפרטים בהם אחידים למדי. יותר קל ליצור זנים אחידים מתוך בעלי רביית-פנים טבעיים, מאשר מבעלי רביית-חוץ טבעיים.



השבחה : רביית-פנים ורביית-חוץ
מחבר: קולין טאג'


כפי שכבר נאמר, כמה צמחים "מעדיפים" להזדווג רק עם אחרים, המשתייכים אמנם לאותו הטיפוס הגנטי הכללי, ובכל זאת הם שונים גנטית מעצמם. צמחים כאלה הם בעלי רביית-חוץ. הכרוב, השעועית והדוחן הם דוגמאות לכך. צמחים אחרים - כמו הדובדבן והשזיף - נוטים לרביית-חוץ במידה כזו שאין הם מסוגלים כלל להפרות את עצמם. הם לא יקבלו אבקה מפרטים אחרים בעלי גנוטיפ זהה לשלהם, או אף דומה מדי.

צמחים אחרים, לעומת זאת, עשויים לפרות מאבקה שמקורה בפרטים זהים גנטית לעצמם. אלה הם בעלי רביית-הפנים הטבעית. החיטה, השעורה והסורגום הם דוגמאות לכך. כמה מהם נוטים לרביית-פנים עד כדי כך שהביצית יכולה לקלוט אבקה מאותו פרח עצמו, כמו באפונת הגינה של מנדל. כמה צמחים עברו, במהלך ביותם, מרביית-חוץ לרביית-פנים. העגבנייה נוטה לרביית-חוץ בבר, אבל זניה התרבותיים מסוגלים לרביית-פנים.

אפשר לראות את רביית-הפנים ורביית-החוץ כאסטרטגיות של שרידה שעיצבה הברירה הטבעית כדי לנצל יתרונות שונים ולהתמודד עם אילוצים שונים. כבר ראינו שבדרך-כלל - בבר - משתלם לבעלי-חיים ולצמחים להיות הטרוזיגוטיים למדי; בדרך זו גוברים סיכוייהם להימנע מירושת מנות כפולות של "גנים רעים" (אללים מזיקים) המצויים במאגר הגנטי. משתלם גם לאוכלוסיות בר להיות מגוונות, ולו רק כדי להקשות על חיי הטפילים. כללית, איפוא, משתלם לפרט שלא להזדווג עם תאומיו או עם אחיו. חברות אנושיות רבות פיתחו כללי טאבו האוסרים על גילוי עריות, ובעלי-חיים רבים אינם מגלים התעניינות מינית באחיהם - בתנאי שהם מזהים אותם כאחים. הצמחים אינם יכולים לקבל החלטות "נבונות" כאלה, אבל רבים מהם מונעים גילוי עריות באמצעות מנגנונים כימיים שונים.

אלא שהתעקשות תקיפה מדי על רביית-חוץ עלולה לעורר בעיות. הראינו בפרק 5 שלפעמים קשה מאוד למצוא בני-זוג. לפעמים הדבר קשה עד כדי כך שמוטב לוותר על יתרונותיה הנאים של רביית-החוץ, ולהסתמך על כל הבא ליד - אולי אפילו לקבל אבקה מאותו הפרח עצמו. לכן יכולים אנו לנחש שלאחדים מאבותיה הדגניים של החיטה היו מידות שונות של סובלנות כלפי רביית-פנים ורביית-חוץ, אבל בנסיבותיו ההפכפכות של המזרח התיכון הצחיח, אלה מהם שלא הקפידו על רביית-חוץ העמידו הרבה יותר צאצאים מאשר האיסטניסים שהתעקשו עליה, פשוט משום שלאלה הראשונים היה סיכוי יותר טוב לפרות ולרבות. מדענים במרכז לחקר היער הטרופי של CSIRO באוסטרליה הוכיחו בניסוי שכמה עצים ביערות קווינסלנד מעדיפים בגלוי רביית-חוץ, ופרחיהם הצעירים בנויים באופן המונע האבקה עצמית, אבל אם לא הושגה ההאבקה - על-ידי עטלפים, ציפורים או חרקים - ימשוך העץ בכתפיו (על דרך המשל בלבד) ויתיר להאבקה עצמית להתרחש בכל זאת.

ברור כשמש, מתוך העקרונות שתוארו בפרק 1, שבעלי רביית-הפנים נוטים להיעשות עד מהרה הומוזיגוטיים ביותר, ואילו בעלי רביית-החוץ נוטים להישאר הטרוזיגוטיים. בעלי רביית-הפנים לא היו יכולים להתקיים לאורך זמן במצבם ההומוזיגוטי, אלמלא היה המאגר הגנטי שהם שותפים בו פטור כליל, או כמעט כליל, מאללים מזיקים. אם אין במאגר "גנים רעים" כאלה, אין להם סיכוי לרשת אותם, במנות כפולות או יחידות. זהו יתרון עצום. לעומת זאת, "און הכלאיים" ככל הנראה אינו נובע בפשטות מהעדר אללים מזיקים. לפעמים קורה שאללים משלימים מגבירים זה את פעולתו של זה (כמו למשל בתופעת ה"על-שליטים"), והדבר מספק תכונה חיובית נוספת, לא רק העדר תכונה שלילית. ברור שבעלי-חיים וצמחים הומוזיגוטיים מחמיצים את הבונוס המסוים הזה.

משביחי הצמחים ובעלי-החיים שואפים להשיג שתי מטרות כלליות. הם מבקשים ליצור פרטים שיש להם אוסף שלם - סדרה - של תכונות רצויות. ומה שחשוב באותה המידה, הם מבקשים ליצור זנים נבדלים, שכל הפרטים בהם אחידים למדי. בסופו של דבר, כל הטעם שביצירת זן בעל מותג היא שהחקלאי (או הצרכן) ידע מה צפוי לו.

ברור מאליו שהרבה יותר קל ליצור זנים אחידים מתוך בעלי רביית-פנים טבעיים, מאשר מבעלי רביית-חוץ טבעיים. אצל בעלי רביית-הפנים הטבעיים יש רמה גבוהה של הומוזיגוטיות. משום כך יכולים צאצאיהם לקבל בירושה רק גרסה אחת של כל גן נתון. מכאן שהצאצאים דומים מאוד להוריהם, וכן הם דומים זה לזה, וכמוהם צאצאי הצאצאים. כלומר, מרגע שיצר המשביח דוגמה טובה של צמח בעל רביית-פנים, כגון חיטה, אין הוא צריך אלא להכפיל אותה שוב ושוב, והרי מבוקעו בידו: אוכלוסייה של צמחים בעלי תכונות רצויות, שהיא גם אחידה - יש לו זן. הזמן הדרוש למשביח כדי לבצע את ההשקעה הראשונית, ואחר-כך לברור ושוב לברור את הצאצאים המבטיחים ביותר בכל דור מתוך כמה דורות, עשוי להשתרע על פני כתריסר עונות גידול עד ליצירת זן חדש של חיטה. גם אם התחיל משני זנים שכבר נראו מבטיחים. דברים רבים יכולים לקרות בשתים-עשרה שנים. באפריקה, אוכלוסיות שלמות עלולות להימחות בגלל מכת רעב. יש צורך דחוף בהשבחת צמחים, אבל השבחת צמחים איננה דבר שקל להחישו.

צמחים בעלי רביית-חוץ, לעומת זאת, הם הטרוזיגוטיים ביותר. כלומר, צאצאיהם יכולים לקבל בירושה גרסאות שונות של כל גן נתון, וצירופי הגנים בצאצא כולו יהיו רבים באמת ובתמים. אולי אתם חושבים, משום כך, שאי-אפשר להגיע לאחידות באוכלוסייה של בעלי רביית-חוץ טבעיים, ומשום כך אי-אפשר ליצור "זן" אמיתי. ובכן, אי-אפשר ליצור זנים של בעלי רביית-חוץ שיפגינו רמת אחידות גבוהה כמו זו של בעלי רביית-הפנים, אבל אפשר לשכלל את מאגר רביית-החוץ במידה כזו שיימצאו בתוכו תת-אוכלוסיות אחידות די הצורך להתקרא זנים. לכן יש זנים רבים של כרוב, אם כי רוב הכרובים הם חסידים מושבעים של רביית-חוץ. הנקודה היא שגם אם כל פרט בזן של כרוב הוא הטרוזיגוטי למדי, בכל זאת המאגר הגנטי הכולל שזן זה שותף לו אינו רחב כמו המאגר הגנטי הכולל של הכרובים בכלל, והמאגר הגנטי המתגלם בזן אחד של כרוב יהיה שונה מהמאגר הגנטי של זן אחר. כמו כן, כללית, יהיו פחות אללים מזיקים במאגר הגנטי של זן כרוב נתון מאשר במאגר הגנטי הכולל, כך שהצמח המושבח יהיה סובלני יותר כלפי הומוזיגוטיות מאשר מקבילו צמח הבר; ואכן, כמה גנים במאגר הגנטי של זן הכרוב יתקיימו רק בגרסה אחת (כלומר, יהיו מקובעים), אף-על-פי שאחרים יתקיימו בשתי גרסאות או יותר. אם הגנים ה"מקובעים" בזן הכרוב הם מן הטיפוס המשפיע על המראה החיצוני, אזי הזן יכול להיראות אחיד למדי, אף-על-פי שיש בתוכו שונות בפרטים מטאבוליים אלה או אחרים.

אלא שבסיכומו של דבר, יצירת זנים של בעלי רביית-חוץ היא מעין פשרה. נהוגות אסטרטגיות שונות, אבל זו המקובלת ב-ICRISAT בשלבים הראשונים של יצירת דוחן היא פשוט לגדל צמחי דוחן בקבוצה, לבחור את הטובים ביותר מתוכה ולהכליא אותם אלה עם אלה, ועם צמחים נבחרים מקבוצות אחרות, וכן הלאה והלאה. ממש מפליא, כמה שיפורים אפשר לחולל בתוך דורות ספורים בשיטה זו של "ברירה המונית".

לפריטים נוספים מתוך הפרק:

השבחה
השבחה : השפעת החקלאים הראשונים על צמחים ובעלי-חיים
השבחה : ההשבחה שמלפני המשביחים
השבחה : מין חדש על רגל אחת: פוליפלואידיות
השבחה : הופעת המשביח המקצועי
השבחה : יתרונות ההשבחה המודרנית על החקלאות הפשוטה
השבחה : רביית-פנים ורביית-חוץ (פריט זה)
השבחה : הכלאה לאחור
השבחה : מכלוא F1
השבחה : הרחבת המאגר הגנטי
השבחה : גידולים חדשים באמצעות פוליפלואידיות
השבחה : משחקי כרומוזומים
השבחה : הכפלה אל-זוויגית
השבחה : הזינוק הגדול קדימה: תרבית רקמות צמחים
השבחה : שונות סומקלונית
השבחה : מכלואים סומטיים
השבחה : בהמות משק
השבחה : "יעילות"
השבחה : גזעים נדירים
השבחה : "השבחה" מהי?

ביבליוגרפיה:
כותר: השבחה : רביית-פנים ורביית-חוץ
שם  הספר: מהנדס הגן : גנים וגנטיקה : ממושג התורשה עד ליצירת חיים
מחבר: טאג', קולין
תאריך: 1996
הוצאה לאור: ספרית מעריב
הערות: 1. מאנגלית: עמנואל לוטם.
הערות לפריט זה: 1. המאמר הוא חלק מפרק 6 בספר.
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית