Поліплоїдія, як метод селекції

Поліплоїдія (з грецької polýploos — багатоколійний, тут — багатократний і éidos — вигляд), кратне збільшення числа хромосом в клітинах рослин або тварин. Вона широко поширена в світі рослин. Серед раздільностатевих тварин зустрічається рідко, головним чином в аскарид і деяких земноводних.

Соматичні клітини, як правило, містять подвійне (диплоїдне) число хромосом (2 n ); одна з кожної пари гомологічних хромосом походить від материнського, а інша — від батьківського організмів. На відміну від соматичних, статеві клітини мають зменшене вихідне (гаплоїдне) число хромосом ( n ). Гаплоїдноє число хромосом в клітинах організмів одного вигляду називається основним, або базовим, а сукупність генів, що закладена в такому гаплоїдном наборі, — геномом . Гаплоїдне число хромосом в статевих клітках виникає унаслідок редукції (зменшення) удвічі числа хромосом в мейозі, а диплоїдне число відновлюється при заплідненні .

При поліплоїдії спостерігаються відхилення від диплоїдного числа хромосом в соматичних клітках і від гаплоїдного — в статевих. Так можуть виникати клітини, в яких кожна хромосома представлена тричі (3 n ) , — триплоїдні, чотири рази (4 n ) — тетраплоїдні, п'ять разів (5 n ) — пентаплоїдні і т.д. Організми з відповідним кратним збільшенням наборів хромосом — плодоїдності — в клітках називаються триплоїдами, тетраплоїдами, пентаплоїдами і т.д. або в цілому — поліплоїдами.

Кратне збільшення числа хромосом в клітинах може виникати під дією високої або низької температури, іонізуючих випромінювань, хімічних речовин, а також в результаті зміни фізіологічного стану клітини. Механізм дії цих чинників зводиться до порушення розбіжності хромосом в мітозі або мейозі і утворенню клітин з кратно збільшеним числом хромосом в порівнянні з вихідною клітиною. З хімічних агентів, що викликають порушення правильної розбіжності хромосом, найбільш ефективний алкалоїд колхіцин, що перешкоджає утворенню ниток веретена ділення клітини . (Впливаючи розбавленим розчином колхіцину на насіння і бруньки легко отримують експериментальні поліплоїдни рослини.)

Виникнення клітин з числом хромосом 3-, 4-, 5-кратним (і більш) гаплоїдному набору, називається геномними мутаціями, а отримувані форми — еуплоїдними. Поряд з еуплоїдією часто зустрічається анеуплоїдія, коли з'являються клітини із зміною числа окремих хромосом в геномі (наприклад, в цукрового очерету, пшенично-житніх гібридів і ін.). Розрізняють автополіплоїдію — кратне збільшення числа хромосом одного і того ж виду, і аллополіплоїдію — кратне збільшення числа хромосом в гібридів при схрещуванні різних видів (міжвидова і міжродова гібридизація).

В поліплоїдних форм рослин незрідка спостерігається гігантизм — збільшення розмірів клітин і органів (листя, квіток, плодів), а також підвищення вмісту ряду хімічних речовин, зміна термінів цвітіння і плодоносіння.^[3]

Вимоги до плюсового дерева

В лісовому господарстві найбільш перспективним вважається індивідуальний добір дерев в кращих популяціях. Ця ідея виникла у шведських лісівників. При проведенні інвентаризації своїх лісів вони почали розділяти дерева окремих насаджень на "плюсові", "нормальні" та мінусові.

Згідно рекомендацій С.С.П'ятницького (1961, 1971), плюсові дерева відбираються переважно в високопродуктив- них та високоповнотних насадженнях стиглого або пристигаючого віку природного походження.

Перш за все, ці дерева повинні бути швидкоростучими та високопродуктивними, тобто перевищувати середні дерева за висотою на 10-15% та за діаметром не менш, ніж на 25-30 %. Крім того, показники поточного приросту за висотою та діаметром повинні бути вищі від показників середнього дерева насадження.

Відібрані дерева повинні бути цілком здоровими і не мати пошкоджень, плюсові дерева повинні бути високих якостей, мати прямий, майже до вершини стовбур, високу повнодеревність, відсутність ексцентричності, бути добре очищеним від сучків, з високо піднятою, добре розвиненою, симетрич­ною та компактною кроною. Відібрані плюсові дерева по­винні добре плодоносити. Плюсові дерева можуть бути розділені ділені на 2 категорії. До першої категорії відносяться лише такі дерева, які повністю відповідають вище перерахованим вимогам, а до другої з деякими відхиленнями від них.

Для лісів України метод С.С.П'ятницького передбачає поступовий відбір плюсових дерев за швидкістю росту, їх стану, формою стовбура та крони, ступені плодоношення. Спочатку у визначених для добору плюсових дерев насадженнях рекомендується визначити середній діаметр та висоту. Після цього за таблицями А.В.Тюріна визначають розміри найвищих та найтовстіших дерев в цьому насадженні, розшукують їх в натурі і визначають поточний приріст за діаметром та висотою. На другій стадії добору вибраковують всі хворі, косошарні та пошкодженні дерева, а залишені оцінюють за якістю стовбура та крони, а також ступенем плодоношення. Скорочений або раціональний метод добору автора передбачає, в першу чергу, візуальні пошуки дерев найбільших розмірів за діаметром та висотою, хорошої форми стовбура та без інших відмічених вище недоліків. Потім відібране дерево оцінюється за всіма параметрами і лише після цього, в насадженні закладається тимчасова пробна площа, визначаються розміри середнього дерева та ступінь переваги відібраного дерева над ним. Якщо відібране дерево відпові­дає всім вимогам, то воно відноситься до плюсових і опи­сується за відповідною формою та відмічається в натурі.

Alnus incana (L.) Moench до цього часу рідко використовувалась, бо її деревина мало цінилася. Але останнім часом становище змінилось її деревина все частіше застосовується. Цей вид вільхи також значно відрізняється за ростом, формою стовбура та крони. При селекції цього виду потрібно відбирати екземпляри з кращим ростом, прямим повнодеревним стовбуром, високою якістю деревини та пізнім плодоношенням.^[4]