133. Может ли изменяться число хромосом у организма?

Число и форма хромосом является систематическим признаком для каждого вида. Однако если речь идет о постоянстве числа хромосом, то следует иметь в виду и относительное постоянство, так как число хромосом в клетках соматических тканей может меняться в онтогенезе. Явление кратного увеличения числа хромосом в клетке называется полиплоидией. Полиплоидные клетки могут возникать при 1) эндомитозе и нарушении митоза в клетках соматических тканей; 2) нарушениях мейоза, приводящих к неправильному расхождению хромосом и образованию диплоидных нередуцированных гамет, слияние которых дает начало полиплоидному организму, и 3) действии мутагенов. Таким образом, могут возникать полиплоидные ткани^* и организмы. Помимо этого, может наблюдаться некратное изменение числа хромосом, приводящее к образованию гетероплоидов.

^* (Организмы, имеющие генетически различающиеся участки тела, называются химерами.)

Полиплоиды по сравнению с исходными диплоидными организмами могут иметь большую вегетативную массу, более крупные цветки и семена (рис. 33, 34). Подобное явление чаще всего наблюдается у перекрестноопыляющихся растений. Наиболее общим свойством полиплоидов является увеличение размеров клеток и пыльцевых зерен. С увеличением размеров клеток иногда наблюдается уменьшение их числа. С изменением объема клеток связано изменение некоторых их физиологических свойств: относительное увеличение количества воды в клетке, уменьшение осмотического давления, изменение содержания различных веществ - белков, хлорофилла, витаминов. Полиплоидные растения более устойчивы к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды, поскольку вероятность проявления у них вредных мутаций меньше, чем у диплоидных растений. У полиплоидов рецессивные мутации чаще остаются в гетерозиготном состоянии.

Рис. 33. Цветки тюльпана (I) и нарцисса (II): а - диплоидные; 6 - тетраплоидные

Рис. 34. Семена диплоидной (а) и тетраплоидной (б) ржи

Интересно отметить, что "живые ископаемые" растения - представители древних растительных групп - часто оказываются полиплоидами. Так, среди псилофитов имеются виды, содержащие от 100 до 400 хромосом. Известно, что у папоротника число хромосом может достигать 500. Полиплоидия явилась приспособительным механизмом сохранения этих древних форм.

Полиплоиды (эуплоиды) могут классифицироваться по характеру изменений в числе хромосом. При увеличении числа хромосом за счет одного и того же гаплоидного набора получаются автополиплоиды (триплоиды, тетраплоиды, пентаплоиды и т. д.). В случае увеличения числа хромосом у гибридных форм получаются аллополиплоиды. Аллополиплоиды 2n₁ + 2n₂ иначе называются амфидиплоидами (рис. 35). Если изменение числа хромосом не кратно гаплоидному, это гетерополиплоиды.

Рис. 35. Колосья пшенично-ржаного амфидиплоида (а) и исходных видов - пшеницы (б) и ржи (в)

Все типы полиплоидии могут иметь определенное значение для селекционной работы.