Полиплодия (от греческих слов polyploos —
многократный и eidos — вид) —
наследственное изменение, заключающееся в кратком
увеличении числа наборов хромосом в клетках.
Дети всегда похожи на обоих родителей.
Происходит это потому, что в каждой их клетке
находятся два набора хромосом, два
комплекта генов — один материнский и один отцовский.
Такой двойной, или диплоидный (от греческих
слов diploos — двойной и eidos — вид),
набор хромосом типичен для живой природы.
Он достаточен для преемственности поколений.
Но в некоторых тканях диплоидных
организмов в процессе их развития появляются
клетки, в которых 4, 8 или гораздо больше
наборов хромосом. Такие клетки называют
полиплоидными, а сам процесс — соматической
полиплоидией (от греческого слова soma — тело).
Такая частичная полиплоидизация клеток
некоторых тканей очень широко распространена,
она свойственна всем изученным классам
животных и растений. Например, у
млекопитающих много полиплоидных клеток находят в
печени, сердце, среди пигментных клеток и др.
Другое явление — генеративная полиплоидия,
исходно свойственная организмам или
искусственно создаваемая при оплодотворении. В этом
случае все клетки организма полиплоидные.
Полиплоидия у ржи. Справа —
более крупные семена у
растения-полиплоида.
Такой вариант полиплоидии наиболее
свойствен растениям, особенно высшим.
Для полиплоидных растений обычно
характерны крупные размеры. Избыток хромосом
повышает их устойчивость к болезням и
многим повреждающим воздействиям, например
к радиации: при повреждении одной или даже
двух сходных (гомологичных) хромосом
остаются другие такие же совершенно целые.
Полиплоидные особи жизнеспособнее
диплоидных. Многие виды растений
полиплоидные. Вероятно, так же эволюционировали и
некоторые животные. Примером могут служить
некоторые черви, насекомые, рыбы и др.
Человек давно использует полиплоидию для
выведения высокопродуктивных сортов
сельскохозяйственных растений. Не так давно,
до начала нашего века, это делалось
бессознательно: просто размножали самые крупные
экземпляры, дающие много зерна или же
особенно крупные плоды. Отбором лучших
растений закрепляли признак, нужный человеку.
С появлением генетики выяснилось, что такие
гиганты — природные полиплоиды и,
следовательно, их отбор — это выделение
полиплоидного сорта из предкового, диплоидного вида.
Тогда полиплоиды стали создавать.
Есть вещество колхицин, задерживающее
деление клеток: число хромосом перед
делением удваивается, как обычно, но клетка не
делится, и в ней получается 4 набора
хромосом. Воздействуя раствором колхицина на
семена, можно получить полиплоидное
растение. Задержать деление клетки можно также
рентгеновским облучением, нагревом и
некоторыми другими воздействиями. Можно
воздействовать на гаметы и получить зиготу с
умноженнным числом хромосом, которое
сохранится во всех ее потомках — соматических
клетках. У растений, которые
размножаются и вегетативным путем (см. Размножение),
можно получить полиплоидное потомство от
природного или выведенного полиплоида.
Около 80% современных культурных
растений — полиплоиды. Среди них хлебные злаки,
овощные и плодовые культуры, многие
ягодные, цитрусовые, некоторые технические и
лекарственные растения. Среди сортов
декоративных растений также немало полиплоидов.
Советские ученые вывели триплоидную
свеклу, отличающуюся от обычной не только
крупными размерами корнеплодов, но и
повышенной их сахаристостью, а также
устойчивостью к болезням. Выведена полиплоидная
гречиха, гораздо более урожайная, чем
исходные, диплоидные сорта. Возможно
получение межвидовых полиплоидных гибридов,
например ржи и пшеницы, капусты и редьки.
Экспериментально полученные полиплоиды
животных — большая редкость. Так,
советскому ученому-генетику Б. Л. Астаурову
методом межвидовой гибридизации удалось
получить полиплоидную форму тутового
шелкопряда, продуцента шелка. Ученые вывели
полиплоидных рыб, а в последнее время и птиц,
например кур. Однако внедрение
полиплоидных пород животных в практику сельского
хозяйства — дело будущего.
