Глубокие изменения в организмах при полиплоидии

Полиплоидия приводит к глубоким изменениям в признаках и свойствах организмов. Эти изменения часто оказываются довольно полезными не только для самих растений, но и для человека, выращивающего их. Аутополиплоиды прежде всего отличаются определенным гигантизмом: у них более мощные стебли, листья, цветки, семена. Это обусловлено значительно большим размером по сравнению с диплоидными тетраплоидных клеток. Если количество клеток существенно не меняется, неизбежно увеличатся размеры органов.

Один из первостепенных факторов, определяющих возможность существования полиплоидов в природе и использование их в производстве, - плодовитость. При удвоении числа хромосом плодовитость растений снижается. Это связано с нарушениями, возникающими в процессе образования гамет. Вместо двух гомологичных хромосом у тетраплоидов по четыре хромосомы каждого типа. При формировании гамет в мейозе все гомологичные хромосомы должны найти друг друга и сгруппироваться, а затем по две разойтись в разные стороны. Но не все гомологичные хромосомы могут собираться вместе - часто образуются группы по три хромосомы, четвертая остается в одиночестве. Нарушается равномерность распределения хромосом, и гаметы оказываются с измененным против нормы числом хромосом. Такие гаметы погибают или хуже функционируют. Эти цитогенетические нарушения со временем устраняются, и завязываемость семян у полиплоидов существенно повышается.

Триплоидия - тупиковый путь в эволюции. Эти формы не способны размножаться семенами, а образуются только от скрещивания диплоидов с тетрапло-идами. В природе подобное явление редко, а в искусственных условиях не представляет особых затруднений. В системе семеноводства сельскохозяйственных культур есть различные приемы получения гибридных семян. В данном случае выращивание диплоидных и тетраплоидных семян производят в двух разных хозяйствах, а затем в третьем хозяйстве обе формы скрещиваются между собой, и образуются тришюидные гибриды. Дополнительная продукция от производства триплоидов с лихвой окупает затраты.

Не у всех культур полиплоиды оказались лучше исходных диплоидных сортов. Наилучшие результаты достигаются при работе с перекрестноопыляющимися видами, имеющими небольшое количество хромосом, у которых используются не семена, а вегетативная масса. Это вызвано трудностью преодоления отрицательных последствий при переводе растений на полиплоидный уровень. Наиболее заметный недостаток полиплоидов - пониженная, особенно в ранних поколениях, плодовитость. Именно она определяет возможность применения метода полиплоидии у той или иной культуры и направления приемов селекции.