137. Как экспериментально получить полиплоиды?

Впервые полиплоидные клетки экспериментально были получены И. И. Герасимовым (1889 г.) у водоросли спирогиры при воздействии на нее низких температур в период деления. Охлаждение приостанавливает деление, в результате чего появляются двуядерные клетки или клетки с тетраплоидными ядрами.

У растений, способных к регенерации, полиплоиды можно получить методом декапитации, т. е. удалением верхушки побегов и подавлением развития боковых побегов. При этом на поверхности среза развивается каллюс (наплыв), из которого начинают дифференцироваться побеги, часто тетраплоидные. Появление тетраплоидных клеток - результат слияния митотических веретен одновременно делящихся двуядерных клеток, образуемых в большом количестве в зоне роста декапитированного побега.

Долгое время главным источником экспериментального получения полиплоидных форм были отдаленные скрещивания. Возникающие в потомстве межвидовых и межродовых гибридов полиплоиды были результатом слияния нередуцированных гамет.

Наиболее эффективным методом получения полиплоидов оказался метод воздействия на ход митоза и мейоза разнообразными химическими веществами.

Так, в 1896 г. И. И. Герасимов обнаружил, что при действии на делящиеся клетки спирогиры хлороформа, эфира или хлоралгидрата в них увеличивается число хромосом.

Для изменения числа хромосом в клетке применяются разнообразные химические соединения. Наибольший выход полиплоидных растений дало использование алкалоида колхицина^* (А. Ф. Блексли, О. Т. Эйвери, 1937 г.). Колхицин подавляет образование митотического веретена в клетках, приступивших к делению, в результате чего удвоенные хромосомы не расходятся и клетка оказывается тетраплоидной. Следует, однако, отметить, что продолжительное воздействие колхицина может привести к высокой степени плоидности.

^* (Колхицин добывают из растения Colchicum (семейство лилейных) и синтезируют искусственно.)

Если воздействию подвергаются соматические клетки, то полиплоидными они становятся не все и растение приобретает химерное строение. Если же воздействию подвергаются генеративные клетки, возникают нередуцированные гаметы, дающие начало полностью полиплоидным растениям.