Какими особенностями отличаются полиплоидные сорта культурных растений?

Полиплоидные сорта культурных растений отличаются тем, что у них в клетках увеличено число наборов хромосом по сравнению с обычными (диплоидными) формами. Из этого “генетического укрупнения” вытекает ряд характерных признаков, по которым полиплоиды часто узнаваемы и которые используют в селекции.

1) Укрупнение органов и «эффект гигантизма»

Для многих полиплоидов типично общее увеличение размеров клеток, а вслед за этим — и органов растения:

• крупнее листья, цветки, плоды, семена;

• толще стебли, более мощные корни;

• часто увеличивается масса урожая за счет размеров отдельных органов.

Важно понимать: полиплоид не всегда выше ростом или «крупнее во всём», но тенденция к укрупнению (особенно плодов/семян, листьев, цветков) встречается очень часто.

2) Изменение физиологии и обмена веществ

У полиплоидных сортов нередко наблюдают:

• более интенсивное накопление запасных веществ (крахмала, сахаров, масел) — поэтому могут повышаться вкусовые качества, сахаристость, масличность и т. п.;

• более толстые и плотные ткани, изменения в скорости роста и созревания.

При этом нередко замедляется темп развития: полиплоиды могут созревать позже, дольше формировать урожай, иногда хуже переносят короткий вегетационный период.

3) Повышенная устойчивость и приспособленность

За счет “дублирования” генов и более гибкой работы генома полиплоиды нередко проявляют:

• лучшую устойчивость к неблагоприятным факторам (холод, засуха, засоление) — но это зависит от вида и конкретного сорта;

• иногда повышенную устойчивость к болезням и вредителям.

Это не абсолютное правило, но селекция часто использует полиплоидию именно как источник большей жизнеспособности и вариативности признаков.

4) Особенности размножения и плодовитости

Полиплоидия сильно влияет на образование гамет и семян:

• у четных полиплоидов (например, тетраплоидов) плодовитость чаще сохраняется лучше;

• у нечетных полиплоидов (особенно у триплоидов) часто возникают нарушения мейоза, из-за чего семян образуется мало или они вовсе не формируются.

Отсюда важная практическая особенность: триплоидные сорта часто бывают бессемянными или малосемянными (классический селекционный прием для получения бессемянных плодов). Размножают такие сорта обычно вегетативно или через специальные схемы скрещивания.

5) Изменения во внешних признаках, заметные “в поле”

У полиплоидных сортов часто отмечают:

• более крупные устьица и пыльцевые зерна (это даже используют как косвенный признак полиплоидии);

• более плотную, “мясистую” листовую пластинку;

• изменения окраски, опушения, формы листьев и цветков (не обязательно, но встречается).

6) Специфическая ценность для селекции

Полиплоидные сорта и формы ценны тем, что:

• дают новые комбинации признаков и расширяют наследственную изменчивость;

• позволяют “закреплять” удачные признаки, особенно у межвидовых гибридов;

• могут улучшать товарные качества (крупноплодность, улучшение текстуры, повышение содержания полезных веществ).

Итого: главные отличия полиплоидных сортов — увеличенное число хромосомных наборов, частый эффект укрупнения органов, нередко измененная скорость развития, возможное повышение устойчивости, а также важные особенности плодовитости (вплоть до бессемянности у нечетных полиплоидов), что делает полиплоидию мощным инструментом селекции культурных растений.