2. Методы получения полиплоидов

В 1889 г. И.И. Герасимов впервые в мире получил экспериментальным путем растения с удвоенной массой ядерного вещества. Его работы касались, прежде всего, водорослей. Спектр воздействия на растительные организмы в опытах И.И. Герасимова был достаточно широк: он испытывал действие охлаждения, хлороформа, хлоралгидрата. Однако наиболее широко известны его работы, описывающие результаты термического воздействия. В настоящее время арсенал средств, вызывающих возникновение полиплоидных клеток и организмов, существенно расширился и представлен разнообразными по своей природе действующими факторами. Все существующие методы получения полиплоидов можно разделить на две основные группы:

• опыление нередуцированными гаметами;

• индуцирование полиплоидогеными факторами.

Опыление нередуцированными гаметами

При нормально протекающем мейозе хромосомное число в клетках уменьшается с 2n до 1n. В ряде случаев возникают аномалии мейоза, и редукционного деления не происходит. В результате образуются яйцеклетки или пыльцевые зерна с хромосомным числом 2n. При опылении яйцеклетки с нередуцированным числом хромосом (2n) пыльцой с хромосомным числом 2n образуются тетраплоидные зиготы с хромосомным числом 2n. Если же пыльцой с удвоенным числом хромосом (хромосомное число гамет 2n) опылить цветки диплоидных деревьев (хромосомное число гамет 1n), то образуются триплоидные зиготы с хромосомным числом 3n. Подобным образом в практической селекции получают тетраплоидную осину с хромосомным числом 4n. Для этого триплоидной пыльцой (хромосомное число гамет 3n) опыляют цветки женских диплоидных деревьев (хромосомное число гамет 1n).

Термическое воздействие.

Итак, впервые И.И. Герасимовым было установлено и экспериментально подтверждено, что температурные аномалии в жизненном цикле растений могут приводить к возникновению клеток с увеличенной массой ядерного вещества. В частности, первоначально были испытаны низкие положительные и небольшие по значению отрицательные температуры.

Пониженные температуры.

В опытах И.И. Герасимова применялась температура воды (работы велись с водорослями) – 4^о С градуса при продолжительности воздействия 5 – 10 минут. Механизм действия пониженных температур состоит в том, что охлаждение в течение нескольких минут вызывает заметное замедление и полную остановку процессов деления ядра, притом, что образование поперечной стенки, делящей клетку на две новые, продолжается. После прекращения охлаждения процесс образования поперечной перегородки продолжается и может дойти до полного завершения. Это приводит к образованию безъядерных и двуядерных клеток или клеток с удвоенной массой ядерного вещества. Такие клетки при благоприятных условиях могут расти в длину и толщину.

Метод в техническом отношении сравнительно прост при его достаточно высокой эффективности, что обусловило его широкое и длительное применение как наиболее распространенного метода получения полиплоидов.

Местом воздействия являются проростки семян растений, цветки после их опыления.