Вегетативная гибридизация растений

Изменения формы и окраски клубней, происшедшие в год прививки, сохранились и в потомстве. У вегетативных гибридов часто наблюдалось разнообразие в окраске и форме клубней в пределах куста.

Некоторые вегетативные гибриды, полученные Филипповым, высаживались и изучались нами в Институте генетики Академии наук СССР. Особо интересен, с нашей точки зрения, гибрид от прививки вставкой Ранней розы на S. acaule, у которого ботва напоминает Раннюю розу, а клубни, вместо удлинённых и розовых, белые и круглые.

Изменение биохимических свойств под влиянием прививок

Представляет интерес группа работ по изменению биохимических свойств у привитых растений. Советские исследователи первые установили тот факт, что решающая роль в синтезе ряда биохимических веществ, в частности, алкалоидов, принадлежит корневой системе. Особого внимания заслуживает большая серия работ, проведённых А. А. Шмуком и его сотрудниками.

Кратко остановимся на последней предсмертной работе автора «Биохимические изменения привитых растений» (1946), где как бы подводятся итоги предыдущим исследованиям.

«Многочисленные работы, — пишет Шмук, — ясно показали, что при прививках растений имеет место несомненное взаимодействие привитых компонентов, что привитой комплекс растений обладает новыми биохимическими свойствами и в некоторых случаях, согласно авторам, даже наследственно сохраняемыми. Такова, например, серия работ, вышедшая из нашей лаборатории (Шмук и др., 1939–1942) об изменении природы и состава алкалоидов при прививках табака на другие растения».

В опытах Шмука табак, привитой на Nicotiana glauca, совсем перестаёт синтезировать никотин, а образует только алкалоид подвойного растения — анабазин; при этом анабазин не передвигается диффузорно, из подвоя в привой, а, как это доказано, энергично синтезируется листьями самого табака. При прививках табака на паслён, томат, дурман, в нём не образуется и следа никотина, и табак становится безалкалоидным растением (Шмук и др., 1941). При обратных прививках этих растений на табак листья привоя начинают обильно синтезировать несвойственный им алкалоид — никотин. Во всех этих случаях происходит не передвижение алкалоидов из подвоя в привой, а их синтез, так как процесс образования никотина листьями томата наблюдается и в том случае, если у подвоя табака удалены листья. Ясно, что в образовании того или иного алкалоида решающую роль играет корневая система подвоя, даже в тех случаях, когда само подвойное растение лишено листьев и, следовательно, не имеет собственного фотосинтеза.

В привитом растении всегда образуется тот алкалоид, который типичен для подвойного растения.

В ответ на модное геногормонное объяснение действия подвоя на привой и на его семенное потомство, к которому прибегают менделисты, Шмук отмечает: «Если существование самих генов является проблематичным, то признание «геногормонов» не только не способствует большей ясности этой проблемы, но затемняет её ещё более».

В результате многолетних экспериментов по влиянию подвоя на привой Шмук приходит к следующим выводам.

Представление о независимом автономном развитии привитых растений является совершенно неправильным, как и представление о том, что наблюдаемые изменения в привое или подвое ограничиваются лишь изменением питания растений.

Корневая система растений не является только органом снабжения растений питательными минеральными веществами из почвы и снабжения водой, но принимает прямое и непосредственное участие в общих процессах синтеза органических веществ, протекающих в растениях.

Синтез алкалоидов в растении тесно связан с деятельностью корневой системы, которая определяет в большинстве случаев возможность фотосинтеза данного алкалоида. Вместе с тем, повидимому, имеются и такие алкалоиды, синтез которых в меньшей степени зависит от корневой системы и может происходить полностью в листьях растения.

Искусственное вмешательство в направленность биокаталитических процессов в растении, а следовательно, и в процессы синтеза и распада позволяет получить также и чисто практические эффекты. Так, уже в настоящее время прививка позволяет получить безникотиновые табаки, сладкие формы люпина, новые никотиновые или атропинсодержащие растения; имеется большая вероятность для получения новых растений, содержащих кофеин (искусственный чай), и пр.

Все упомянутые работы выполнены автором в Институте генетики и в Институте биохимии Академии наук СССР.

А. И. Ермаков (1940) в качестве объектов исследования выбрал топинамбур и подсолнечник. Топинамбур значительную часть углеводов переводит вниз по стеблю, отлагает их в виде полисахаридов в клубнях и лишь очень незначительную часть переводит в семена, превращая в масло. Подсолнечник, ассимилируя углеводы, передвигает их вверх к семенам и превращает в масло.