Путешествие за сортом

Короткое пояснение: живые организмы, каждая хромосома которых представлена дважды, называют диплоидами, трижды — триплоидами, четырежды — тетраплоидами. Триплоиды из-за непарного числа хромосом абсолютно стерильны. Поэтому искусственно полученный триплоидный виноград не имеет косточек, арбуз — семян, а у яблонь-триплоидов нежизнеспособна пыльца и нарушен процесс оплодотворения.

Естественно возникшие триплоидные формы яблони обычно имеют преимущества перед диплоидами по комплексу хозяйственных признаков: у них более крупные лежкие плоды и регулярное плодоношение, транспортабельность, большая устойчивость к болезням, выше содержание витаминов. А тетраплоиды имеют гигантские плоды, хотя порой и уступают триплоидам по другим признакам.

Селекционеры начали на практике применять методы искусственной полиплоидии, когда стало ясно, что удвоение всего набора хромосом приводит к увеличению объема клеток и, следовательно, размеров органов растений, особенно вегетативных.

В отечественной и зарубежной практике триплоиды получают в основном по трем схемам скрещивания: диплоид × диплоид, диплоид × тетраплоид, тетраплоид Хдиплоид. По первой схеме в Мичуринске получен, например, сорт Зимнее превосходное. На Орловской зональной плодово-ягодной опытной станции предпочитают пользоваться двумя последними схемами. Высокий выход триплоидных сеянцев получен от скрещивания Антоновки обыкновенной с тетраплоидной формой сорта Уэлси, полученной из Франции, а также от скрещивания Мекинтоша с Антоновкой плоской.

Ведутся опыты по получению тетраплоидов плодовых культур с помощью обработок меристем (точек роста) растений колхицином и некоторыми другими химическими веществами. В открытии и изучении химического мутагенеза советской науке принадлежит выдающаяся роль. Это направление генетики и селекции получило свое развитие после работ советского ученого И. А. Раппопорта и англичанки Ш. Ауэрбах, открывших одновременно и независимо друг от друга явление мутагенного эффекта от применения ряда химических соединений.

Еще в 1925 году советские ученые Г. А. Надсон и Г. С. Филиппов обнаружили мутагенный эффект лучей радия при обработке клеток дрожжей. Но до осуществления чаяний основоположника мутационной теории Хуго Де Фриза, который в начале века призывал к использованию для возбуждения мутаций лучей Рентгена и Кюри, было в те времена еще далеко. Однако и сегодня селекционеры-плодоводы не могут предложить к столу вкусные груши или яблоки-тетраплоиды — радиомутанты. Пока они и по качеству плодов, и по жизнеспособности растений значительно уступают естественным мутантам, найденным в природе. Думается, что это, как и в случае с химией, вопрос времени, поисков принципиально новых методов и решений.

Селекционерам кажется весьма заманчивой открывшаяся возможность замещения отдельных хромосом одного сорта на хромосомы другого сорта, чьи признаки нужно передать первому. Еще заманчивее «отбирать» хромосому у другого вида яблони или груши. Теоретически это сделать возможно, но практически — невероятно трудно. Направление в селекции, ведущее к уменьшению или увеличению числа хромосом, некратному числу хромосом в геноме, свойственному тому или иному виду растения, получило название анеуплодии. Это направление особенно важно при межвидовой гибридизации, так как свободное комбинирование хромосом от двух видов в большинстве случаев очень затруднено: совмещение положительных признаков связано с появлением ряда отрицательных, которые порой сводят на нет положительные стороны межвидовой гибридизации.

Очень коротко расскажем еще о некоторых новых методах, дающих возможность объединить в одном живом организме те признаки, которые прежде не поддавались комбинированию, добиться принципиальных качественных изменений в структуре самого растения.

Уже в начале нынешнего века физиолог Г. Хаберландт писал о возможности получить растения с помощью культуры тканей. Однако потребовалось более полувека, прежде чем удалось овладеть методом выращивания in vitro (в пробирке) сначала моркови и табака, а затем и других культур, в том числе и садовых. Культура меристематических тканей стала уже стандартным методом клонового размножения орхидей, земляники и некоторых других садовых растений. Огромное преимущество этого метода заключается в том, что благодаря ему получают материал, не зараженный вирусами, бактериями или грибами.

Надо заметить, что у большинства видов растений регенерацию целого растения легче осуществить из пыльцы. В то же время исследования показали, что изолированная клетка, входящая в состав целого организма, не в состоянии реализовать все свои функции.