Понятие «sport» часто мелькает в растениеводческих чатах и страничках, но разобраться с ним, точнее понять конкретно, что оно значит, не было необходимости до недавнего времени. Перебирая свои пестролистные монстеры и зеленые, которые обещали быть пестролистными, но так и не разукрасились, стало понятно, что со sport-пестролистностью разобраться стоит. И как не мытьём, так катаньем добыть свои вариегатные образцы.
Что такое sport в ботанике
В ботанике существует такое понятие, как sport (спорт) или bud sport (спортивный побег/небольшой вырост на стебле), традиционно обозначающееся в ботанической лексике, как lusus. В переводе с латыни «lusus» означает отклонение от нормального типа, уродец, злая шутка над чем-то и «чудо-природы». Именно lusus более точно определяет ботанический маркер этого понятия.
В ботанике bud sport известен как мутация побега или бутона, заметно отличающийся от фенотипа самого растения. Может отличаться по форме и цвету листвы, цветков, плодов, структурой ветвей и темпами роста. Основной причиной таких изменений является случайная генетическая мутация. Но, как мы помним: случайности не случайны. Поэтому, некоторые такие спонтанные мутации, в конечном счете, образуют новый фенотип. Во многих случаях почковидный вид bud sport можно размножать вегетативно.
Стоит отметить, если мутация проявляется лишь в части меристематических клеток, которые дают начало новым частям растения, то такие изменения приводят к генетическому химеризму, т.е состоящему из клеток более чем одного генотипа.
Многие культивары как раз и получили благодаря таким случайным мутациям, несмотря на их редкость. Интерес к таким изменениям возник столетия назад, еще в 1598 году швейцарский ботаник Гаспар Бауэн описал необычный фенотип листьев растения Chelidonium majus. Чарльз Дарвин был был очарован «lusus plants» и опубликовал несколько работ о спонтанных мутациях. На рубеже XX века такие мутации внесли огромный вклад в понимание развития растений на клеточном, тканевом и организменном уровне.
Таким образом, начало культурного выращивания растений и получение новых сортов, тесно связано с пониманием и определением мутаций.
Откуда берется bud sport
Научные исследования показывают, что стресс, вызванный ранением, обрезкой вирусной инфекцией, культивирование тканей растения, вызывают перемещение и/или активизацию TЭ (транспозонных элементов) и повреждение самой ДНК.
Транспозонные элементы — прыгающие гены, которые могут нарушать кодирующие последовательность, изменять экспрессию близлежащих генов и вызывать поломку хромосом. Стоит учитывать, что активация ТЭ, может быть и стратегией выживания растений, позволяющей быстро увеличить генотипическое и фенотипическое разнообразие в ответ на неблагоприятные условия.
Знаете ли вы, что многие сорта цитрусовых без косточек, были получены именно благодаря спорт-мутациям, а белый виноград произошел от черноплодного предка в результате двух независимых мутаций в тесно связанных генах. Другим интересным примером считается кровавый апельсин (лат. blood orange), который был обнаружен в Италии в 1646 году. Именно воздействие холода влияет на образование темно-красных плодов. Этот вид мутации вызван введением ретроэлемента рядом с геном Ruby (управляющего синтезом антоцианов), геном Myb, который регулирует выработку антоцианов во фруктах. Нектарины, обнаружены в Китае более 2000 лет, в Европу были завезены именно как bud sport. Геномные данные образцов персика и нектарина показали, что включение определенных ретроэлементов является вероятной причиной фенотипа нектарина без волоса (пушистых трихом). Многие виды цветного картофеля являются периклинальными химерами, в которых наблюдается пигментации от пурпурно–белого до пурпурного Кстати, все эти мутации влияют не только на форму и цвет, но и на мясистость и вкусовые качества.
Ретроэлементы, представляющие собой класс мобильных генетических элементов, играют существенную роль в эволюции, способствуя формированию новых адаптивных механизмов, обусловленных, в свою очередь, формированием новых генетических сетей.
Спортивные монстеры
Многие виды из семейства Ароидные (лат. Araceae) могут похвастаться пестролистными мутациями. Это и понятно, во-первых, многие ароидные представители Неотропиков, а Неотропический регион является родиной самого большого видового разнообразия по сравнению с другими крупными биотическими областями. Во-вторых, различные мутации, особенно связанные с пигментами — это возможность выделиться или, наоборот, замаскироваться среди большого видового разнообразия.
Несколько лет назад, энтузиаст и любитель ароидных, Тайлер Трэшер, заметил на своей монстере яркий, пестролистый, отличающийся от остальных ЛИСТ. Этот лист подтолкнул его к изучению определенных мутаций. Вскоре, Тайлер открыл буквально охоту на такие экземпляры. Он издал книгу, где подробно описал: как находить, как определить, как размножить.
Некоторые тезисы из книги «SPORT HUNTING GUIDE»
1. Пестролистность на растении не всегда хорошая. Важно разбираться и различать мутацию, вызванную изменениями пигментных генов от вирусных и микоплазменных болезней цветочных культур. Структура мутации, когда рисунок кажется почти геометрическим и структурированным, с большей вероятностью относится к bud sport. Если рисунок имеет размытые края, волнистые пятна, не соответствующие клеточной структуре растения, это, скорее всего, болезнь или вредитель.
2. Мутации встречаются не так часто, поэтому необходимо знать места с сотней цветочных горшков или высаживать много черенков. Большая вероятность найти что-то интересное на оптовых цветочных базах, в крупных магазинах. В таких магазинах меньше людей, которые будут искать цветочные «редкости», да и цветочные снобы не заглядывают на эти ряды.
3. Генетически мутации происходят в разных слоях деления клеток. Необходимо различать мутации на стебле, на краях листа, по всему листу или на оборотной стороне листа. Важно точно определить, в каком месте растения присутствует мутации, чтобы правильно закрепить этот признак впоследствии. Самый четкий признак вегетативной передачи характеристики — пестролистность по средней жилке к стеблю и черешку.
4. Все растения с мутациями необходимо размножать только в период вегетации. Как советует Тайлер: «Вы должны помнить, что при некоторых мутациях рост замедляется, это вызывает дополнительный шок и стресс, который может устранить то, что могло бы стать новым захватывающим сортом».
5. В каждом случае выявления мутаций важно закрепить необходимые характеристики и данный фенотип. Мутация считается стабилизированной, если она присутствует на растении до достижения им зрелости, должна быть воспроизводимой, как через семена, так и вегетативным размножением и сохраняться у большинства черенков до достижения ими зрелости.
Monstera — один из самых популярных по обнаруженным мутациям род ароидных. Многие мутации у монстер можно разделить на типы:
White Expressing Sports или «Проявление белого». При таких мутациях наблюдаются белые участки или белые участки, находящиеся под зелёными слоями, образуя многоцветный рисунок, либо белые отметины. Пример, некоторые Monstera deliciosa ‘Mint Variegated’ относятся к данной категории.
Yellow Expressing Sports или «Проявление желтого». При таких мутациях наблюдаются жёлтые участки или жёлтые участки, расположенные под зелёными слоями, создавая многоцветный неоново-зелёный рисунок. Пример, некоторые Monstera deliciosa ‘Aurea Variegated’ относятся к данной категории.
Green Expressing Sports или «Проявление зеленого». При таких мутациях наблюдаются различные оттенки зеленого на одном листе, без каких-либо других цветов на поверхности листа или оборотной стороне листа. Пример, Monstera deliciosa ‘Green on Green’ относятся к данной категории.
Morphologic Sports или «Морфологические проявления». При таких мутациях наблюдаются следующие отличия: карликовость, скрученные листья, множественные жилки и пр. Пример, зеленая Monstera deliciosa 'Contorta'.
Где начинается мутация
Большая часть надземных частей растения образована скоплениями быстро делящихся клеток в меристемах. Покрытосеменные меристемы состоят из одного или нескольких внешних слоев, а сами клетки в оболочке имеют тенденцию делиться антиклинально, т.е. новые клеточные стенки формируются перпендикулярно поверхности. Эти клетки образуют один или несколько клонально различимых слоев (от одного до пяти), хотя у большинства видовых два, L1 (эпидермальный) и L2 (субэпидермальный). Слой L2 – отвечает за зародышевую линию. А вот тело, или L3, делится во всех плоскостях и дает начало клеткам, которые становятся ядром боковых органов и корой ствола. Именно у химер наблюдаются различные мутации в слое L1 и L2 (пример Bizzaria: привитого соединения кислого апельсина (Citrus aurantium) и цитрона (Citrus medica ). А вот на уровне L3 наблюдается относительно низкая частота мутаций, что может объяснить низкие показатели изменчивости у долгоживущих деревьев.
Поэтому, в охоте за bud sport, важно ценить и находить различные отличительные характеристики.
Материалы:
1. Тoshi M. Foster, Maria José Aranzana. Attention sports fans! The far-reaching contributions of bud sport mutants to horticulture and plant biology, 2018.
2. Margaret H. Frank, Daniel H. Chitwood. Plant chimeras: The good, the bad, and the ‘Bizzaria’, 2016.
2. Tyler Thresher. Sport hunting guide.