Найти тему

Маленькая сенсация: впервые получен in vivo соматический гибрид винограда

По крайней мере, таких достоверных случаев известно не было. Давайте, вкратце разберем – что такое соматическая гибридизация, чем она интересна.

Соматические клетки, которыми являются все клетки организма, за исключением половых, несут двойной набор хромосом. Генные инженеры научились создавать in vitro – в пробирках гибриды соматических клеток. При этом, слиться могут не только две клетки. Но и три и больше. Можно получить совершенно разные хромосомные наборы, не только двойные, но тройные и другие полиплоидные.

На этой схеме показано образование клетки - тетраплоида. Формула культурного винограда 2n=38. У тетраплоида 4n = 76
На этой схеме показано образование клетки - тетраплоида. Формула культурного винограда 2n=38. У тетраплоида 4n = 76

Такие полиплоидные гибриды очень интересны для селекции. Какой- либо ценный признак растения (урожайность, крупноплодность, устойчивость к болезням и морозам), может быть усилен в разы. Впрочем, может быть усилен и отрицательный признак, но на то и последующий отбор.

Теоретически, в живой природе – in vivo – спонтанное возникновение соматических гибридов возможно. Но никто их ещё не наблюдал. Хотя, возможно, они и существуют. Основным препятствием для слияния соматических клеток, являются их оболочки, которые не позволяют слиться протопластам с ядрами. Необходимы особые условия для агломерации и слияния таких клеток, которые и создают генетики в пробирках.

Автору этой статьи удалось случайным образом получить соматический гибрид винограда, что подтверждено двумя независимыми экспертизами лабораторий генетических технологий виноградарства и виноделия.

В одной из своих предыдущих статей Виноград – необычный случай изменения сорта – я рассказал о таком явлении. И обещал продолжить рассказ, после изучения учёными этой метаморфозы. Теперь своё обещание выполняю.

Для ленивых читателей, не желающих обращаться к предыдущей публикации, вкратце повторю суть явления.

На куст сорта Цитронный Магарача (далее – ЦМ) была сделана прививка сортом Рилайнс пинк сидлис (далее – РПС). Прививка принялась, но через год погибла. На каллусной мозоли, в месте прививки проснулась почка, из которой развился полноценный побег. Каково же было моё удивление, когда на штамбе ЦМ обнаружились побеги с сигнальными гроздями буро-фиолетового цвета.

Что это выросло на Цитронном Магарача ??? Не может такого быть ...
Что это выросло на Цитронном Магарача ??? Не может такого быть ...

У очень рано созревших ягод были мягкие рудиментарные семена.

У Метаморфозы семена мягкие. Некоторые очень мелкие. Кишмиш 1-2 класса
У Метаморфозы семена мягкие. Некоторые очень мелкие. Кишмиш 1-2 класса

После технического созревания, к концу августа, сахаристость ягод 21-22% Висят долго, не загнивая, и концу сентября набирают мускат чайной розы. Как известно, у РПС, если и встречаются рудименты семян, то очень мелкие, почти не заметные. Вкус у РПС сложно-фруктовый, кондитерский, с легким земляничным послевкусием. У Метаморфозы – так я назвал новую форму – вкус европейского винограда, плюс мускат. Есть отличия и по листовым пластинкам. У Метаморфозы нижняя сторона листьев слегка с белесым опушением, но значительно меньшим, чем у РПС. Гибрид перенес без потерь мороз -28 градусов, ниже ещё не было.

Слева лист РПС, справа - Метаморфозы. Заметна разница в опушении. Фото сделаны в одно время и при одинаковом освещении
Слева лист РПС, справа - Метаморфозы. Заметна разница в опушении. Фото сделаны в одно время и при одинаковом освещении

В этом сезоне РПС и ЦМ слегка подхватили милдью, Метаморфоза совершенно чистая.

Меня не оставлял вопрос: что же получилось? Версий было три: 1. Мутация; 2. Химера; 3 Горизонтальный перенос генов.

Вероятность мутирования сразу стольких признаков, да ещё и с положительным итогом – невероятна. Химеризм возможен, но его проявления, как правило, имеют другой вид. Перенос генов?

Чтобы получить ответы на эти вопросы, я клонировал Метаморфозу. Клоны тоже дали сигналки. И они не отличались от материнской Метаморфозы. Расхимеривания не случилось. Образцы Метаморфозы, вместе с образцами ЦМ и РПС, отдал на исследования генетикам.

Наконец, получены ответы лабораторий. Оба источника сообщили, что ДНК-профили всех трёх образцов различны между собой. Кроме того, одна из лабораторий сообщила дополнительно: ДНК-профиль Метаморфозы свой собственный и является одним организмом. Таким образом, отвергнута вероятность химеризма.

Вывод один – получен новый сорт путём соматической гибридизации: (Цитронный Магарача + Рилайнс пинк сидлис) Е.М.Родимин. Здесь между названий родителей, вместо значка «х», стоит значёк «+». Именно так обозначают соматические гибриды, поскольку здесь нет материнского и отцовского сорта.

Анализируя причины появления Метаморфозы, я вспомнил, что обрабатывал прививку раствором индолилмасляной кислоты на полиэтиленгиколе (ПЭГ). Но именно полиэтиленгликоль используется в генной инженерии для соединения протопластов в одну клетку. Сначала образуется двухъядерная клетка- гетерокарион, затем два ядра сливаются в одно. Иногда, ядра не сливаются, остаётся одно, второе дегенерирует. Но в цитоплазме остаются ДНК обоих донорских сортов.

Для агломерации клеток используют ПЭГ
Для агломерации клеток используют ПЭГ

Вероятно, каллусные клетки ЦМ и РПС, у которых ещё не сформировались полноценные оболочки, слились под действием ПЭГ. Сейчас я решил поставит ряд опытов с прививками и ПЭГ, чтобы получить, если повезет, новый гибрид. А пока, буду размножать Метаморфозу.

Пожелайте удачи и подпишитесь.

Ваш Евгений Родимин

-6