ЧТО ДИКОМУ ХОРОШО, ТО КУЛЬТУРНОМУ - СМЕРТЬ

Если в дикой природе комбинативная изменчивость -необходимый компонент устойчивости и приспособляемости вида, то у культурных сортов она нежелательна, так как разрушает ценные комбинации генов, контролирующих хозяйственно-полезные признаки, по крупицам собранные поколениями селекционеров. Поэтому существует настоятельная необходимость уйти от половой репродукции, и одна из возможностей сделать это - бесполосеменное размножение (апомиксис). При апомиксисе жизненный цикл укорочен, а эмбриогенез осуществляется в результате деления неоплодотворенных клеток, не прошедших через редукцию (стадию уменьшения) числа хромосом. При этом происходит передача полного материнского генотипа следующему поколению, то есть клонирование.

В основном у растений встречаются два типа апомиксиса - диплоспория и апоспория. При диплоспории зародышевый мешок развивается из материнской клетки мегаспоры, не прошедшей мейоза, и таким образом неоплодотворенная яйцеклетка, которая далее дает начало следующему поколению, воспроизводит генетическую копию материнского растения. При апоспории зародыш формируется из соматической клетки и также является абсолютным генетическим клоном.

Отсюда можно заключить, что бесполосеменное размножение позволяет поддерживать генетически стабильный клон через семенное размножение неограниченно долго. Если добиться наследствен но контролируемого превращения половых растений в апомиктические, то мы революционизируем селекционные технологии. Так, например, гетерозисные (высокопродуктивные) гибриды экономически очень выгодны. Однако их использование рентабельно только тогда, когда от одного акта опыления получают не менее 500-1000 семян. По этим причинам гетерозис успешно реализован на практике лишь у многосемянных культур (кукуруза, томаты, огурцы). Основные хлебные злаки и рис, несмотря на многочисленные попытки, остались за чертой гибридной селекции; между тем решение этой проблемы позволило бы увеличить производство на 15-30 процентов на уже освоенных площадях.

Многие дикие растения апомиктичны от природы (одуванчик, мятлик, лапчатка), однако среди культурных видов их единицы (некоторые кормовые травы, малина, земляника). У читателя может возникнуть вопрос: если апомикты имеют столько замечательных качеств, почему они оказались вне практического использования? Ответ прост: именно отсутствие необходимой для совершенствования растений вариабельности не позволяло отбирать среди них ценные для селекции варианты. Еще в самом начале окультуривания растений человек неосознанно работал с материалом, способным выщеплять необходимые для улучшения признаки, что позволяло пересортировывать их, используя половое размножение, и таким образом совершенствовать агрономические качества. Апомиксис как раз исключает эту возможность. В свое время отсутствие расщепления в опытах на апомиктичной ястребинке заставило Менделя усомниться во всеобщем характере принципов гибридологического поведения признаков, открытых им на горохе. По этой же причине только в самое последнее время удалось селекционно улучшить некоторые апомиктичные кормовые травы.

Поиск по сайту: