Ваниль

Основными факторами, препятствующими межвидовой гибридизации в семействе Orchidaceae, являются механизмы предваряющие опыление, такие как специфичность опылителей, фенология цветения или механические барьеры в цветках (Dressler, 1981; Gill, 1989; Grant, 1994; Paulus and Gack, 1990; Van Der Pijl and Dodson, 1966). Напротив, генетическая несовместимость между близкородственными видами наблюдается редко (Dressler, 1993; Johansen, 1990; Sanford, 1964, 1967). То же самое и с Vanilla. Действительно, большинство межвидовых искусственных скрещиваний, предпринятых на сегодняшний день у Vanilla, оказались успешными, показывая отсутствие генетической несовместимости между вовлеченными видами. Межвидовые гибриды были успешно получены между близкородственными американскими видами (V. planifolia × V. tahitensis J.W. Moore – образец Hy0003 на рисунках 2.1 и 2.3, V. planifolia × V. pompona) в селекционных программах на Мадагаскаре (Bory et al., 2008c) и даже между отдаленно родственными видами, такими как индийская V. aphylla Blume и американская V. planifolia, в программах разведения в Индии (Minoo et al., 2006).

Появляется все больше свидетельств естественной межвидовой гибридизации у Vanilla. Исследование трех местных видов ванили, V. claviculata, V. barbellata и V. dilloniana в западной части острова Пуэрто-Рико, показало возможность межвидовой гибридизации между V. claviculata и V. barbellata в симпатрических областях (Nielsen, 2000; Nielsen and Siegismund, 1999). Это было продемонстрировано с помощью изоферментных маркеров, а морфологические наблюдения за цветками подтвердили гибридный статус симпатрических популяций. С другой стороны, V. dilloniana, демонстрируя другую фенологию, не гибридизировалась с двумя другими видами. Недавняя работа с использованием маркеров AFLP и SSR также позволила предположить возможность образования межвидовых гибридов в тропической Америке с участием таких видов, как V. bahiana, V. planifolia или V. pompona (Bory, 2007; Bory et al., 2008d) (рис. 2.5.). Вид V. tahitensis также недавно был показан, с использованием ядерных последовательностей ITS и cp ДНК, как результат преднамеренной или непреднамеренной гибридизации между видами V. planifolia и V. odorata C. Presl, которая могла произойти в поздний постклассический период (1350–1500 гг.) в Мезоамерике (Lubinsky et al., 2008b).

РИСУНОК 2.5. Цветки, плоды и листья образца CR0068 (a) из Коста-Рики, предположительно идентифицированные как гибридный вид, полученный от материнского вида-донора V. planifolia (b) на основе данных маркеров ДНК AFLP, SSR и cp. (С любезного разрешения М. Гризони).

Полиплоидизация

Мы недавно продемонстрировали наличие событий полиплоидизации на острове Реюньон (произошедших менее чем за 200 лет с момента интродукции V. planifolia в 1822 году) (Bory et al., 2008a). Соответствующие данные (маркеры AFLP, размер генома, количество хромосом и длина устьиц) показали формирование самостерильных аутотриплоидов (“Stérile”), а также аутотетраплоидов (“Grosse Vanille”) с размерами генома 2C = 7,5 и 10 пг соответственно, в отличие от 5 пг для традиционных сортов “Classique” (Bory et al., 2008a) (Таблица 2.1). Было высказано предположение, что наиболее вероятным образованием этих типов является ручное самоопыление, сопровождающееся образованием нередуцированных 2n гамет (Bretagnolle and Thompson, 1995), прорастанием семян из забытого стручка с последующим вегетативным размножением особей (Bory et al., 2008a) (рисунок 2.6). Полиплоидия была также зарегистрирована для культивируемого вида V. tahitensis в Полинезии с существованием диплоидных и тетраплоидных (т. е. “Хаапапе”) типов (Duval et al., 2006; см. главу 13), и этот вид мог быть результатом как полиплоидии, так и половой регенерации после его происхождения V. planifolia × V. odorata (Lubinsky et al., 2008b).

РИСУНОК 2.6. Схематическое представление возможного образования аутотриплоидных и аутотетраплоидных типов V. planifolia на острове Реюньон.