ГЕНЕТИКА. Цитогенетика разногеномных гибридов

Цитогенетика разногеномных гибридов

Цитогенетическими исследованиями установлено, что род Gossypium представлен шестью геномами— А, В, С, D, Е и AD (см. схему).

Виды в пределах генома легко скрещиваются между собой, гибриды F\ полностью фертильны, в последующих поколениях происходит расщепление с появлением стерильных и полусте­рильных форм. Виды разных геномов скрещиваются с трудом или не скрещиваются. Гибриды F₂ полностью или частично сте­рильны вследствие нарушений конъюгации хромосом в профазе мейоза, образования большого количества унивалентов и муль- тивалентов, нарушения расхождения хромосом и образования абортивных гамет.

Геном А имеют культурные диплоидные виды афро-азиатско­го и индокитайского хлопчатника G. herbaceum, G. arboreum, геном В — дикие диплоидные виды Африки и Передней Азии: наиболее распространен G. anomalum — небольшой кустарник, служащий кормом верблюдам.

Геном Е представлен также дикими африканскими диплоид­ными видами. Группа очень обособлена, не скрещивается с гео­графически соседствующими геномами Лий. Наиболее распро­страненный представитель G. stocksii.

Геном С свойствен диким диплоидным австралийским видам хлопчатника; особенность кариотипа самые крупные хромосо­мы. Наиболее распространен вид G. sturtii — большие деревья с цельнокрайними листьями и голубыми цветками.

Геномом D обладают дикие диплоидные виды хлопчатника Американского континента. Морфологически они очень разно­образны. Например, G. thurberii представляет собой дерево с сильно рассеченными Листьями, G. harknessii — стелющийся кус­тарник с очень мелкими листьями, G. raimondii — также дерево с очень крупными цельнокрайними листьями.

Геном AD несут культурные тетраплоидные виды G. hirsitum (AD),, G. barbadense (AD)_2t а также дикий вид G. tomentosum (AD)₃ — эндемик Гавайского архипелага.

А. Сковстед впервые установил, что у тетраплоидных видов половина хромосом крупные, сходные с хромосомами хлопчат­ника Старого Света, а половина мелкие, как у новосветских ви­дов хлопчатника. Дифференциация особенно четко проявляется при гибридизации тетраплоидов с диплоидами. Если скрещива­ния проводят со старосветскими диплоидами, то у гибридов F_x

в мейозе крупные хромосомы конъюгнруют с крупными, а мел­кие остаются унивалентами, при гибридизации с новосветскими диплоидами мелкие хромосомы конъюгируют с мелкими, а крупные остаются унивалентами или обнаруживаются мульти- валенты.

На основании этих исследований, а также характера транс­локаций хромосом было установлено, что тетраплоидные формы хлопчатника представляют собой аллополиплоиды от скрещи­вания новосветских и старосветских диплоидов и последующе­го удвоения числа хромосом. Изучение кариотипов межвидовых гибридов показало, что прародителями тетраплоидов являются афро-азиатский вид G. herbaceum и американский G. raimondii. Ресинтез вида G. hirsutum подтверждает эту точку зрения. Можно предполагать, что семена G. herbaceum были завезены в Америку из Африки. Имеются и другие точки зрения по по­воду времени и места естественной гибридизации отмеченных диплоидных видов.