2. Значение полиплоидии и гибридизации в промышленном цветоводстве.

В создании ассортимента декоративных сортов, форм, разновидностей большую роль играет полиплоидия -- наследственные изменения, связанные с увеличением числа хромосом. Полиплоидия имеет важное значение и в видообразовании растений. Особенно часто полиплоидные виды встречаются в природе среди многолетних травянистых растений, сравнительно реже -- среди однолетних и древесных.

Растения, у которых набор хромосом увеличен в нечетное число раз (триплоиды, пентаплоиды), называются анортополиплоидными. Растения, у которых набор хромосом увеличен в четное число раз (тетраплоиды, гексаплоиды, октаплоиды), называются ортополиплоидными.

Огромное формообразующее значение полиплоидии в становлении большинства культивируемых растений хорошо известно. Декоративные растения этой точки зрения изучены недостаточно, хотя эта группа по видовому составу наиболее обширна. Полиплоидные растения обладают преимуществами по декоративным признакам, но полиплоидия реализует и усиливает те признаки, которые отмечены у диплоидов. Тетраплоидные формы, полученные на основе малоценных диплоидных растений, обладают обычно рядом отрицательных качеств.

Как в природе, так и в культуре полиплоидные растения появляются под влиянием различных факторов: физических (воздействие температуры, ионизирующего излучения), механических (повреждение тканей, центрифугирование), химических (воздействие различных веществ, прежде всего колхицина). Полиплоидные растения служат материалом для дальнейшей селекции, а сами они чаще всего непригодны для практического использования.

Полиплоидия вызывает изменения признаков растений. Первый и наиболее заметный из них -- увеличение количества и размеров цветков, что приводит к изменению формы соцветия (львиный зев, гладиолус, фрезия). Очень часто появляется новая окраска (фрезия, ирис, гладиолус), изменяется форма листьев, цветков, наблюдается махровость, гофрированность лепестков, изменяется общий габитус растения.

У тетраплоидов по сравнению с диплоидами всегда больше диаметр стеблей, черешков, цветоносов. Последние прочнее, меньше полегают, часто не нуждаются в подвязке и опоре (гладиолус). Они, как правило, и более длинные, что особенно ценно для культур, выращиваемых на срез.

Полиплоидия нередко вызывает изменения в темпах роста и развития растений: период вегетации полиплоидных растений, как правило, продолжительнее, цветение иногда более позднее, но более длительное (на 10 -- 15 дней), чем у диплоидных растений. Используя диплоидные и полиплоидные сорта, можно увеличить срок выпуска продукции конкретного вида (фрезия, летники) из оранжерей. Общая продолжительность жизни цветков у полиплоидов возрастает из-за их частичной стерильности и пониженной транспирации у лепестков.

У полиплоидных растений может изменяться фотопериодическая реакция (хризантема), повыситься устойчивость к грибным и вирусным болезням, вредителям (гвоздика), увеличиться размер семян (фрезия).

Уровни плоидности, обеспечивающие максимальную декоративность, у разных растений различны. Так, у альстремерии, тюльпана, канны, крокуса,агератума, бегонии всегдацветущей, львиного зева, тагетесов наиболее декоративны триплоидные растения, которые не дают семян и очень продолжительно цветут. У гладиолуса, ириса, нарцисса, пиона, роз, цикламена, гиппеаструма, нерины, фрезии -- тетраплоидные растения. Тетраплоидами являются и махровые сорта львиного зева и портулака. У дельфиниума, виолы, фуксии, георгины наиболее декоративны гекса- и октоплоиды. Сохранение полиплоидных растений обеспечивается их способностью к вегетативному размножению (фрезия, хризантема), которая у полиплоидов обычно усиливается.

Полиплоидия разного уровня присуща и таким растениям, как календула, целозия, лобелия эринус, сальвия блестящая, цинерария приморская, вербена жесткая, пиретрум розовый.

В ряде зарубежных цветоводческих учреждений получение полиплоидов стало одним из ведущих методов селекционной работы. Экспериментально полученные полиплоиды используются в качестве промежуточного компонента для создания новых сортов с восстановленной способностью к семенному размножению.

Большое место в современном ассортименте занимают гетерозисные F₁-гибриды. Гетерозис может проявляться по одному или нескольким признакам, по габитусу растений и по отдельным органам (листьям, цветкам, соцветиям, плодам). Он может выражаться и в изменении физиолого-биохимических показателей.

F₁-гибриды получают с помощью инбредных (самоопыленных) линий растений и растений с мужской стерильностью, которые являются материнскими. У большинства цветочных культур гетерозисные гибриды получают с помощью кастрации цветков у материнских растений и опыления их подобранными инбредными линиями (цикламен, виола Витрокка, пеларгония, примулы, сенполия, глоксиния и др.).

Без кастрации, но при использовании мужской цитоплазматической стерильности, получены гетерозисныеF₁-гибриды у тагетесов, бальзамина, аквилегии, бегонии всегдацветущей, циннии, львиного зева, агератума, маргаритки.

Семеноводство гетерозисных гибридов ведут только в теплицах. Даже если отбор форм проведен в открытом грунте, растения выкапывают и переносят в теплицу. Особенно много гетерозисных сортов создано у агератума, тагетесов, бальзамина, львиного зева петунии, циннии и пеларгонии. F₁-гибриды львиного зева различаются по высоте (20-80 см), форме цветка и окраске. К ним относятся серии Kolibri, Sprait, Coronette,уникальная серия MadamButterfly с открытыми цветками, серии для срезки Rocket, Frontier. Каждая серия включает сорта 6-8 окрасок. Среди F₁-гибридов у петуний особенно интересны двуцветные гибриды.

У пеларгонии зональной создание гетерозисных гибридов позволило перейти на семенное размножение культуры, причем цветение растений начинается через 4 месяца после посева семян.

Среди гетерозисных сортов имеются триплоиды, полученные от скрещивания тетраплоидов с диплоидами. Много таких гибридов получено у тагетесов, бегонии всегдацветущей, львиного зева и циннии.

Первые гетерозисные гибриды были получены у бегонии всегдацветущей в 1909 г. Следующий гетерозисный гибрид был получен у петунии мелкоцветной, цветки которого были махровыми, только в 1934 г. Большое количество F₁-гибридов появилось в конце 60-х - начале 70-х гг. 20 в., когда их стали включать в промышленный ассортимент. В настоящее время F₁-гибриды составляют значительную часть ассортимента всех групп растений.

Расширение работ по получению гетерозисных F₁-гибридов, несмотря на сложность их создания, объясняется рядом их преимуществ. Гетерозисные сорта можно успешно выращивать в разных климатических условиях при сохранении ими выравненности по комплексу декоративных признаков. У львиного зева созданиеF₁-гибридов, нейтральных по отношению к длине дня, позволило решить вопрос круглогодичной выгонки.

Гетерозисные гибриды всех культур цветут более обильно, Так, например, у тагетеса прямостоячего с помощью F₁-гибридов удалось преодолеть недостаточное цветение. Все гетерозисные сорта, предназначенные для оформления цветников, независимо от культуры (вида) обладают компактностью и хорошим ветвлением.

Появление гетерозисных гибридов у таких культур открытого грунта, как тагетисы, львиный зев, петуния, цинния, дало возможность выращивать их весной в теплицах и использовать в горшках и контейнерах для интерьеров, балконов и раннего оформления цветников.

В качестве декоративных смесей для цветников стали использовать F₂-гибриды ряда цветочных культур. УF₂-гибридов происходит расщепление по окраске цветков, остальные же признаки в значительной степени остаются однородными. Это явление выявлено у агератума, виолы, бальзамина, бегонии, львиного зева, петунии.F₂-гибриды виолы ColorFestivalпревосходят F₁-гибриды по размеру цветка, более раннему цветению, устойчивости к жаре и избытку влаги; другая смесь - F₂  Magnifico- также превосходит F₁-гибриды по размеру цветка, набору окрасок цветков и другим признакам. Таким образом, с помощью генетических и селекционных методов можно значительно расширить ассортимент декоративных растений. Специалисты, использующие эти новые формы и сорта, должны постоянно изучать биологию и агротехнику этих растений, учитывать полученные данные при разработке технологии выращивания.