Найти в Дзене

Мутации и механизмы приводящие к вариегатности у растений.

Мутации и механизмы, приводящие к вариегатности у растений, можно условно разделить на несколько больших групп: Когда в одном растении соседствуют клетки с разным генетическим набором, получаются «пёстрые» узоры. Выделяют три классических типа химеры: Когда мутация затрагивает все клетки растения и передаётся потомству через семена или культуру тканей: «Прыгающие гены» (транспозоны) могут вставляться в участки хромосом, приводя к мозаичной окраске листьев, как у кукурузы с разноцветными зернами. Некоторые вирусы (мозаичные вирусы, вирус цитрусовой вариегатности и др.) вызывают характерные «мозаичные» узоры на листьях. Это не мутации в привычном смысле, но тоже даёт пёстрость: Таким образом, «пёстрый» эффект у растений имеет много разных причин — от клеточной химеры до вируса или физиологического стресса. Каждый механизм даёт свой характер узора и разную степень стабильности вариегатности. Ниже — по четыре–пять примеров популярных растений для самых популярных типов вариегатности: Химер
Оглавление

Мутации и механизмы, приводящие к вариегатности у растений, можно условно разделить на несколько больших групп:

1. Химерная вариегатность

Когда в одном растении соседствуют клетки с разным генетическим набором, получаются «пёстрые» узоры. Выделяют три классических типа химеры:

  • Периклинал — мутация «захватывает» целый слой клеток (LII) в меристеме, давая стабильную и равномерную окраску по всему краю листа.
  • Мериклинал — мутировавшие клетки занимают лишь часть слоя; узор получается полосатым, но легко «гуляет» со временем.
  • Секторальный — мутация есть во всех слоях, но только в ограничённом секторе листа; даёт пятна или «кляксы».
  • Смешанные формы (периклинал–секторальные и др.) встречаются реже и дают сложные рисунки.
  • Прививочные химеры (гибриды) возникают при срастании тканей разных сортов или видов и сохраняют обе линии генетики.
-2

2. Генетическая (наследуемая) вариегатность

Когда мутация затрагивает все клетки растения и передаётся потомству через семена или культуру тканей:

  • Ядерная мутация — изменение в одном из ядерных генов, отвечающих за пигменты; проявляется одинаково во всём растении.
  • Пластидная (хлоропластная) мутация — сбой в генах хлоропластов; формирует перманентную белую или жёлтую окраску.
  • Хромосомная мутация — потеря/добавление хромосомных фрагментов в отдельных слоях; встречается редко.

3. Транспозон-индуцированная вариегатность

«Прыгающие гены» (транспозоны) могут вставляться в участки хромосом, приводя к мозаичной окраске листьев, как у кукурузы с разноцветными зернами.

-3

4. Патогенная (вирусная) вариегатность

Некоторые вирусы (мозаичные вирусы, вирус цитрусовой вариегатности и др.) вызывают характерные «мозаичные» узоры на листьях.

5. Физиологическая и структурная вариегатность

Это не мутации в привычном смысле, но тоже даёт пёстрость:

  • Структурная — воздушные прослойки под эпидермисом отражают свет, создавая серебристый или белый отблеск (например, у Pilea cadierei).
  • Пигментная — избыточные антоцианы или другие пигменты маскируют хлорофилл, давая красно-фиолетовые и жёлтые тона.
  • Временные (стрессовые) — нехватка железа/магния в почве, резкие перепады температуры или недостаток света могут на время вызвать желтизну или побеление отдельных зон.

Таким образом, «пёстрый» эффект у растений имеет много разных причин — от клеточной химеры до вируса или физиологического стресса. Каждый механизм даёт свой характер узора и разную степень стабильности вариегатности.

Ниже — по четыре–пять примеров популярных растений для самых популярных типов вариегатности:

Периклинал (Periclinal)

Химеры, у которых целый клеточный слой (LII) несёт мутацию, дают «окантовочную» или равномерную пёструю кайму:

  • Sansevieria trifasciata ’Laurentii’ (щучий хвост с жёлтой каймой)
  • Ficus benjamina ’Starlight’ (молочно-белые пятна по краю)
  • Hoya carnosa ’Krimson Queen’ (белые края на восковых листьях)
  • Epipremnum aureum ’Marble Queen’ (мраморная заливка по всему листу)
  • Aspidistra elatior ’Variegata’ (белая кайма на широких листьях)

Мериклинал (Mericlinal)

Полосатые химеры, где мутация захватывает часть слоя LII, создавая череду светлых и тёмных полос:

  • Tradescantia zebrina (пестрые полосы на листьях)
  • Dracaena reflexa ’Variegata’ (зелёно-молочные продольные полосы)
  • Chlorophytum comosum ’Vittatum’ (хлорофитум с центральной белой полосой)
  • Aglaonema ’Maria’ (тонкие кремовые полосы по жилкам)

Секторальная (Sectorial)

Мутировавшие клетки есть во всех слоях меристемы, но только в ограничённом секторе листа — получаются «пятна» или «кляксы»:

  • Begonia maculata ’Wightii’ (белые пятна на светло-зелёном фоне)
  • Alocasia × amazonica ’Frydek Variegata’ (белые участки в одном секторе)
  • Plectranthus scutellarioides (Coleus) (яркие разноцветные сектора на листьях)
  • Aglaonema ’White Queen’ (большие кремовые пятна на отдельных пластинах)

Пластидная мутация (Plastid Mutation)

Генетические сбои в ДНК хлоропластов приводят к полностью белым или жёлтым участкам:

  • Citrus limon ’Variegata’ (Pink Lemonade) — розовые и белые штрихи на листьях
  • Pisum sativum ’Variegata’ — декоративный горох с белыми «паршивинами»
  • Solanum tuberosum ’Bintje Variegata’ — декоративный сорт картофеля с бурыми и белыми листьями
  • Pilea cadierei (алюминиевый) при пластидных поломках может давать серебристые штрихи (реже)