Найти тему
Иванова Наука

Папа имеет значение! Сладкие перцы вдруг стали острыми или как пыльца влияет на урожай и рушит законы генетики.

Согласно классическим законам наследственности, при скрещивании чистолинейных сортов (не важно, например, перца сладкого с перцем острым) семена будут иметь гибридный тип: половина генов от мамы, половина генов от папы. Согласно характеру наследования признака остроты, в первом поколении все перцы будут острыми (очень острыми или полуострыми), но это уже на будущий год, когда будут высеяны гибридные семена. А вот плод, образующийся в год опыления на материнском растении, будет полностью соответствовать маме. Но это в теории. На самом же деле в мире растений (и не только) имеется ряд исключений. О них и поговорим в этой статье.

Растущие поблизости острые перцы могут превратить и сладкие в острые!
Растущие поблизости острые перцы могут превратить и сладкие в острые!

Что же, нет ничего особенного в том, что в любом законе природы всегда найдутся исключения или допущения, не укладывающиеся в определенные человеком рамки. Ведь законы природы - они придуманы людьми, чтобы было проще понимать природу. Но природа совершенно не обязана им подчиняться.

Одно из первых опубликованных в научном журнале сообщений о влиянии пыльцы на материнское растение мне удалось разыскать в Журнале Наследственности от 1928 года. В статье "НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ ВЛИЯНИЕ ПЫЛЬЦЫ: размер и время созревания плодов финиковой пальмы" излагаются убедительные доказательства того, что время созревания фиников, а также размер плодов и семян зависят от того, какой пыльцой было проведено опыление. На этой основе даются рекомендации по улучшению количества и качества фиников путем подбора опылителя - донора пыльцы. Подобные выводы были сделаны и в статьях 2017 и 2020 года.

Дальнейший поиск публикаций показал следующее. Даже если откинуть все нюансы, связанные с самонесовместимостью у растений, оказалось, что влияние пыльцы на материнское растение может быть даже очень существенным.

Например, в статье от 2013 года было убедительно показано, что пыльца может оказать существенное влияние на проявление признаков плодов томатов, находящихся под полным генетическим контролем материнского растения. Так, в зависимости от пыльцы, в плодах томатов изменялось содержание кислот и сахаров, скорость созревания (набора красной окраски), а, кроме того, изменялся размер семян и их количество.

В статье от 2016 года продемонстрировано влияние пыльцы на признаки плодов у актинидии (киви). Пыльца оказывала существенное влияние на накопление антоциановой (красной) окраски и массу плодов материнских растений уже в год опыления.

В 2021 году были опубликованы интересные данные о влиянии перекрестного опыления на формирование плодов у земляники садовой. В этой статье приведены убедительные доказательства того, что при опылении чужеродной пыльцой в плодах, находящихся полностью под генетическим контролем материнского растения, изменяются многие показатели качества: накопление кислот, сахаров, пигментов, что оказывает существенное влияние на потребительские характеристики плодов.

Описанные явления относятся к эффекту ксении (этот термин ввел в научный и практический обиход еще Дарвин), при котором генотип пыльцы непосредственно влияет на развитие семян и плодов в период от оплодотворения до прорастания семян, что приводит к изменению признаков материнских растений.

Ксения первого порядка у кукурузы - отражение влияния пыльцы на формирование признаков у семян в год опыления.
Ксения первого порядка у кукурузы - отражение влияния пыльцы на формирование признаков у семян в год опыления.

Сейчас различают ксению первого порядка, которая проявляется в основном у однодольных растений с семенами, наполненными эндоспермом. И ксению второго порядка (метаксению), оказывающую влияние на оболочку семян и околоплодник (как раз то, что мы едим у перца).

В статье 2017 года (Gharaghani, A., Ghasemi Soloklui, A.A., Oraguzie, N. & Zare, D. 2017 Pollen source influences fruit quality, aril properties, and seed characteristics in Pomegranate Intl. J. Fruit Sci. 17 333 348) показано, как источник пыльцы может изменять признаки плодов у граната - пример метаксении.
В статье 2017 года (Gharaghani, A., Ghasemi Soloklui, A.A., Oraguzie, N. & Zare, D. 2017 Pollen source influences fruit quality, aril properties, and seed characteristics in Pomegranate Intl. J. Fruit Sci. 17 333 348) показано, как источник пыльцы может изменять признаки плодов у граната - пример метаксении.

Эффект ксении описан теперь для множества двудольных растений: винограда, граната, макадамии, гуавы, дуриана, яблони, томата, перца (капсикума), голубики, земляники и множества других. Не даром же опытные садоводы призывают всегда высаживать несколько сортов одного и того же вида растений (даже если он самоопыляемый), будь то смородина или кизил.

Поэтому не удивительно, что пыльца острого перца также оказывает влияние на острый вкус, возникающий в плодах сладкого перца в год опыления. С учетом, что в формировании острого вкуса у перца отвечает минимум 18 генов, не удивительно, что практики-огородники могут наблюдать разные варианты развития событий при выращивании острого и сладкого перца по соседству. Ведь это явление - "перерождение" сладкого перца в острый будет зависеть и от комбинации сортов острого и сладкого перца, от склонности сортов к перекрестному опылению, от погоды (влажности, температуры и даже количества солнечных дней), от наличия переносчиков пыльцы (трипсы, шмели и др.) и множества других факторов.

Так что споры на тему: "у меня такое было и не раз, а у меня не было никогда" вести не стоит. Все эти факты важны для исследовательской работы. У одних исследователей метаксения у перца не наблюдалась вовсе, зато у других наблюдалась и очень ярко. Все зависит от конкретной ситуации и все требует тщательного изучения.

Что же, в истории биологии пренебрежение некоторыми открытиями не редкость. Хорошо известно, что опыт Менделя по гибридизации растений игнорировался на протяжении десятилетий. Повторное открытие основ наследственности Менделя оказало огромное влияние на генетику, эволюцию, клеточную биологию и историю науки. Явление ксении отсылает нас к теории пангенезиса Дарвина, которую наука впоследствии категорически отвергла. Теперь же ученые могут утверждать, что идея Дарвина о том, что пангенетические геммулы являются молекулярными носителями наследственных признаков, и что они распространяются по тканям или от клетки к клетке, уже не является шаткой гипотезой, но хорошо обоснованной теорией. Это подтверждается открытием циркулирующих нуклеиновых кислот в крови человека и в соке растений, а также результатами экспериментальной работы по индуцированию наследственных изменений при переливании крови у животных и прививке у растений.

И маленькая ремарка в конце. Когда блогер выдает на широкую публику "этого не может быть, потому что не может быть никогда" или "делайте вот так, а не иначе", вы должны понимать, есть ли за плечами этого блогера истинное понимание того, о чем он говорит. Здесь так: или есть багаж знаний и опыта, или же это просто пошлая пробежка по популярным статьям/видео/блогам, которые автор не очень-то и понял, но хорошо умеет делать важный и компетентный вид.

Если материал вам понравился, поддержать автора можно очень просто!

СПАСИБО!!!