До сих пор мы акцентировали ваше внимание на том, чем и почему различаются две полусемьи (нормальная и карликовая) в семенном потомстве «ведьминой метлы» (ВМ). А еще на том, чем и почему различаются между собой разные карликовые полусемьи. Сегодня мы обсудим, чем и почему различаются отдельные особи внутри карликовой полусемьи. А еще – как можно использовать это разнообразие в дальнейшей селекционной работе.
Для начала вспомним наблюдения за разнообразием потомства в обычной, например, человеческой семье. Для начала в патриархальной моногамной. Дети одних и тех же родителей, братья и сестры, похожи друг на друга, но они отнюдь не одинаковые, если это не однояйцевые близнецы. Потому, что в каждом конкретном потомке родительские гены перетасовываются и сочетаются немножко по-разному. В нашем случае такое возможно при контролируемом оплодотворении: когда мы собрали пыльцу с одного конкретного дерева и опылили ею конкретный привойный клон.
Если мы возьмем семью другого типа, например, такую, где мама у всех детей будет одна, а папы у всех разные (полиандрия: у людей встречается не часто), что случится с разнообразием потомства? Оно, естественно, увеличится. Увеличится тем больше, чем более разнообразны будут сами папы. Наши полусемьи получаются от свободного опыления, поэтому представляют собой именно такое потомство.
Занимаясь научной работой в этой области, мы, естественно, изучили разнообразие в нормальных и карликовых полусемьях, производных от нескольких «ведьминых метел» (ВМ). Результаты исследования описаны вот в этой статье:
Zhuk E.A., Vasilyeva G.V., Goroshkevich S.N. Witches’ broom and normal crown clones from the same trees of Pinus sibirica: a comparative morphological study // Trees. Structure and Function. 2015. V. 29 (4). P.1079-1090.
Оказалось, что в нормальных полусемьях разнообразие обычное. Точно такое же, какое бывает в потомстве любого случайно выбранного в лесу обыкновенного дерева: не больше и не меньше. Условно, размер самого маленького из потомков в одинаковых условиях роста составляет 75% от размера самого большого. А вот в карликовой полусемье разнообразие значительно больше. Условно, размер самого маленького из потомков в одинаковых условиях роста составляет 50% от размера самого большого. Почему в карликовой полусемье разнообразие выше?
Я полагаю, потому, что генетический фактор (для простоты назовем его «геном», хотя это, может быть, и не так), вызывающий синдром ВМ, проходя через половой процесс, как-то видоизменяется, трансформируется, по-новому сочетается с другими генами, изменяет их активность (экспрессию). Результатом является повышенное разнообразие потомства. Пожалуй, первым, кто обратил на это внимание и стал активно использовать в селекционной работе, был американский исследователь Сидни Ваксман (Sidney Waxman, 1923–2005):
С. Ваксман работал профессором декоративного садоводства в University of Connecticut. В Научно-исследовательском центре растениеводства, а также и по всему университетскому кампусу он разместил свою богатейшую коллекцию хвойных.
В числе прочего он выращивал семенное потомство ВМ. Особенно любил веймутову сосну, Pinus stobus. В потомстве ВМ, он, естественно, получал расщепление 1 : 1 на две полусемьи: нормальную и с замедленным ростом. В последней отбирал лучшие сеянцы из лучших и размножал их вегетативно, прививкой. Так были получены широко известные и популярные до сих пор клоны ‘Soft Touch’, ‘Blue Shag’, ‘Sea Urchin.
Многие хвойные селекционеры использовали этот способ получения новых декоративных сортов-клонов. Используем и мы. Как это делается. Очень просто. Выращивается карликовая половина семенного потомства какой-то ВМ до возраста, когда уже проявились индивидуальные свойства сеянцев, и появилась возможность срезать черенки с отборных экземпляров. Вот они живут на грядке:
Один экземпляр, в правом верхнем углу, попал сюда случайно. Он нормальный, интереса не представляет. Остальные – носители мутации. Все они шаровидные и компактные. Но посмотрите, насколько они разные по размеру. Диаметр шаров различается в 2, а то и 3 раза. Выбираем те, что понравились, даем им индивидуальные номера (08-1, 08-2, 08-3 и так далее), прививаем на стандартный подвой, проводим сравнительные испытания клонов.
Это фотография 2012 г., самое начало испытаний. К настоящему времени первая их серия, в основном, завершилась. По ее итогам отобрано несколько десятков лучших клонов: самых ярких, декоративных, устойчивых. В первую очередь, мы отобрали их из двух первых полусемей, ‘Дитя Биосферы’ и ‘СПП’, которые впервые получены еще в самом конце прошлого века. Во вторую, из других полусемей, впервые полученных чуть позже.
Что получается, если с карликового семенного потомства ВМ срезать черенок и привить его на обычный сеянец кедра? Получается новый декоративный сорт-клон 2-го поколения. Все знают, чем отличается айфон нового поколения от айфона предшествующего поколения. То же с компьютерами, то же с истребителями. То же и с кедровыми сортами. Привойные сорта 2-го поколения как декоративные однозначно лучше сортов 1-го поколения. Не верите? Давайте сравним. Правильное сравнение будет не в парах, а в тройках: (1) привойный клон, производный от найденной в природе ВМ; (2) его семенной потомок из мутантной половины; (3) привойный клон, производный от этого семенного потомка. Посмотрите внимательно тройки фотографий. Потом обсудим. Вот первая:
Вот вторая:
Что мы видим? Клоны исходной ВМ имеют высокий уровень апикального доминирования, вертикально ориентированную не очень густую крону, состоящую из разнообразных по размеру побегов. Плодоносящий клон (054) обильно плодоносит.
Семенные потомки с синдромом ВМ выглядят принципиально по-другому. Они почти не имеют апикального доминирования, их крона округлая или даже уплощенная, образована примерно одинаковыми по размеру побегами, плодоношение отсутствует. Откуда такие огромные различия? От возраста растительного материала, несущего мутацию. ВМ образовалась давным-давно на зрелом, даже можно сказать, стареющем, дереве. Сеянец родился совсем недавно. Он свеж и юн.
Привойные клоны 2-го поколения, производные от карликового семенного потомства, очень похожи на него во всех отношениях, отличаются лишь наличием штамба. Почему? Потому, что это маточник и производный от него клон: они генетически идентичны. Проницательный читатель наверняка скажет: так да не так! Где ж они одинаковые, если у сеянца – носителя мутации корни имеют тот же геном, что и крона; а у клона 2-го поколения корни имеют нормальный геном. Все верно! Одинаковость в данном случае означает, что мутация затрагивает только крону и не затрагивает корни; корни у нормальных сеянцев и носителей синдрома ВМ примерно одинаковые, обычные. Мы пока не настаиваем категорически на этом утверждении, потому что настоящих, строгих и репрезентативных опытов мы пока не поставили. Но те не идеально строгие наблюдения, которые есть, склоняют нас именно к этому заключению. На сегодня пора закругляться. Для полноты картины можете посмотреть также пару роликов с нашего канала VK Видео о различиях между карликовыми клонами 1-го и 2-го поколения: первый и второй.
В следующий раз обсудим разнообразие клонов 2-го поколения и вопрос о том, в каком виде они у нас продаются.