Advertisement

Springer Nature is making SARS-CoV-2 and COVID-19 research free. View research | View latest news | Sign up for updates

Basic loci in cultivation of certain crops in the past and modern times

Summary

In 1968 H. Brücher asked: “Gibt es Genzentren?” He proposed a negative answer, but was wrong. The geographical distribution of the majority of crops is not even over all parts of their areas. There are loci of great abundance and regions of small plantations. The abundance of individuals in the large plantation is a factor favouring the display of genetic variability (an increase of the mutation number). The variability of ecological conditions, the antiquity of cultivation and the possibility of interspecific hybridization in such loci promote genetic variability; but a uniformity of ecological conditions and strong selection (natural or artificial) can eliminate new genotypes arising and preserve the homogeneity of the initial populations. Therefore loci of great genetic variability (Genzentren) exist only in conditions favourable for agriculture (with weak natural selection) and in conditions of a primitive consumer agriculture (without strong artificial selection). Loci of genetic variability can be observed in the following regions of a past or existing plantation abundance: in the ancient primary regions of domestication of certain plants; in the regions of ancient large scale cultivation around the primary domestication centers; and in the secondary loci of abundance in conditions favourable for agriculture where certain crops migrated from their primary cultivation regions. Certain loci of abundance (ancient and modern) have no noticeable genetic variability in their different crops, which are relatively uniform there. Such loci of abundance without genetic variability are either disposed at the periphery of the area of the particular crop, with worse natural conditions than in the rest of the area (control by strong natural selection), or are new loci of abundance in conditions of commercial agriculture (control by regular plant-breeding).

All loci of polymorphism (Genzentren) are undoubtedly a temporary historical phenomenon. The absence of regular plant breeding was an indispensable condition for the rise of genetic variability loci in the regions of plantation abundance of certain crops. In modern times plant breeding becomes an inevitable component of commercial agriculture. Thus new loci of abundance have no great genetic variability and ancient centres of polymorphism of different crops now go to ruin, giving place to plantations of the few best varieties. Loci of genetic variability are now a relic of the past, while loci of abundance with the few best varieties conform with the economics of modern world agriculture, which aspires to cultivate each crop in the regions where its production cost will be lower and to avoid areas with an expensive product.

Zusammenfassung

H. Brücher stellte 1968 die Frage: Gibt es Genzentren? Er verneinte sie zu Unrecht. Die geographische Verbreitung von Kulturpflanzen ist im allgemeinen innerhalb ihrer Areale ungleichmäßig. Gebieten mit hoher Anbauhäufigkeit stehen solche mit geringem Anbau gegenüber. Die hohe Individuenzahl umfangreicher Anbauflächen stellt einen begünstigenden Faktor für die Entfaltung der genetischen Variabilität dar (Steigerung der Zahl der Mutanten). Sie kann in diesen Gebieten durch die Vielfalt ökologischer Bedingungen, ein hohes Alter des Anbaues und die Möglichkeit zu interspezifischen Hybridisationen noch gefördert werden.

Durch eine strenge natürliche oder künstliche Auslese können neu entstehende Genotypen eliminiert und dadurch eine genetisch relative Einförmigkeit der Ausgangspopulationen erhalten werden. Daher sind Gebiete mit einer großen genetischen Variabilität (Genzentren) nur dort anzutreffen, wo günstige Anbaubedingungen für die jeweilige Art herrschen (geringe natürliche Selektion) und wo eine primitive Landwirtschaft mit wenig intensiver künstlicher Selektion praktiziert wird. Die Lage derartiger Mannigfaltigkeitszentren kann für eine Art in Zusammenhang mit natürlichen, historischen oder ökonomischen Veränderungen wechseln. Sie waren und sind gebunden an Gebiete der Inkulturnahme von Arten, an diesen benachbarte Regionen mit einer alten und umfangreichen Kultur der Art oder an sekundäre Anbauzentren mit günstigen Anbaubedingungen, in die sich Kulturarten aus den Primärzentren ausgebreitet haben.

Bestimmte alte oder rezente Häufigkeitszentren besitzen bei manchen Kulturpflanzen keine bemerkenswerte genetische Variabilität. Das trifft entweder für die Peripherie des Kulturareals mit ungünstigen Anbaubedingungen und strenger natürlicher Selektion oder für jüngere Anbauzentren zu, in denen die Arten unter regulärer Kontrolle durch die Pflanzenzüchtung großflächig für kommerzielle Zwecke kultiviert werden.

Alle Genzentren sind zweifelsohne ein temporäres historisches Phänomen. Das Fehlen einer Pflanzenzüchtung war die notwendige Bedingung für ihre Entstehung in den Anbauzentren bestimmter Arten. Heute ist die Pflanzenzüchtung eine unerläßliche Voraussetzung für eine leistungsfähige Landwirtschaft. Daher haben neuere Anbauzentren keine große genetische Variabilität, alte Mannigfaltigkeitszentren werden zerstört und durch den Anbau weniger, hochwertiger Sorten ersetzt. Genzentren sind heute ein Relikt der Vergangenheit, während genetisch verarmte Anbauzentren mit einer geringen Zahl leistungsfähiger Hochzuchtsorten den Bedingungen der modernen Landwirtschaft, die die einzelnen Kulturpflanzen für den Weltmarkt dort erzeugt, wo es aus ökonomischen Gründen optimal möglich ist, entsprechen.

This is a preview of subscription content, log in to check access.

We’re sorry, something doesn't seem to be working properly.

Please try refreshing the page. If that doesn't work, please contact support so we can address the problem.

Literature

  1. Artschwanger, E.; Brandes, E.W.: Sugar-cane (Saccharum officinarum L.). Origin, classification, characteristics and description of representative clones. Agricultural Handbook Nr. 122, Washington (1958)

  2. Bazilevskaya, N.A.; Dagaeva, V.K.: Soya. Kul'turnaya flora S.S.S.R. IV; 337–385 (1937)

  3. Brücher, N.: Gibt es Genzentren? Naturwissenschaften 56, 77–84 (1968)

  4. Elladi, E.V.: Linum usitatissimum (L.) Vav. Consp. nov.-len. Kulturnaya flora S.S.S.R, V, 109–207 (1940)

  5. Flaksberger, K.A.: Khlebnye zlaki. Pshehitsy. Kul' turnaya flora S.S.S.R. I (1935)

  6. Haarer, E.A.: Modern coffee production. London 1966

  7. Hawkes, J.G.: Potato collecting expeditions in Mexico and south America. II. Systematic classification of the collections. Cambridge 1944

  8. Hiltebrandt, V.M.: Sesacmum indicum L. Kunzhut. Kul' turnaya flora S.S.S.R. VII ; 339–365 (1941)

  9. Humlum, J.: Zur Geographie der Maisbaues. København 1942

  10. Kupzow, A.J.: Vvedenie v geografiyu kul'turnykh rastenii. Moscow 1975

  11. Mauer, F.M.: Proiskhozhdenie i sistematika khlopchatnika. Tashkent 1954

  12. Mordvinkina, A.I.: Avena (Tourn.) L. — oves. Kul'turnaya flora S.S.S.R. II; 333–447 (1936)

  13. Morley, F.H.W.; Katznelson, J.: Colonization in Australia by Trifolium subterraneum. In: The Genetics of Colonizing Species (eds. Baker, H.G. and Stebbins, G.L.), 375–389. New York 1965

  14. Pereverzev, G.A.; Kul'tiasov, N.V.: Dzhut. Kulturnaya flora S.S.S.R. V, 212–236 (1940)

  15. Polhamus, L.P.: Rubber: botany, cultivation and utilization. London 1962

  16. Purseglove, J.W.: The spread of tropical crops. In: The Genetics of Colonizing Species (eds. Baker, H.G. and Stebbins, G.L.) 375–389 , New York 1965

  17. Rosenfeld, A.H.: Sugar-cane around the world. Chicago 1956

  18. van Royen, W.: The agricultural resources of the world. New York 1954

  19. Salaman, R.N.: The early European potato: its character and place of origin. Journ. Linn. Soc., botany LIII, Nr. 348; 1–27 (1946)

  20. Vavilov, N.I.: Nauchnye osnovy selektsii pshenitsy. Teoreticheskie osnovy selektsii rastenii II, 1–244. Leningrad 1935

  21. Weatherwax, P.: Indian corn in old America. New York 1954

  22. Wenclawowicz, F.S.: Helianthus L.- podsolnechnik. Kul'turnaya flora S.S.S.R. VII, 379–436 (1941)

  23. Wickizer, V.D.: Coffee, tea and cocoa. Stanford 1951

  24. Zander, H.H.: Weltproduktion und Welthandel von ätherischen Ölen und wirtschaftliche Entwicklung ihrer Industrie. Berlin 1928

Download references

Author information

Additional information

Communicated by H. Stubbe

Rights and permissions

Reprints and Permissions

About this article

Cite this article

Kupzow, A.J. Basic loci in cultivation of certain crops in the past and modern times. Theoret. Appl. Genetics 48, 209–215 (1976). https://doi.org/10.1007/BF00281283

Download citation

Keywords

  • Genetic Variability
  • Commercial Agriculture
  • Good Variety
  • Plantation Abundance
  • Large Scale Cultivation