138. Если полиплоидные формы лучше диплоидных, то почему не все формы растений, используемые в сельскохозяйственном производстве, переведены на полиплоидный уровень?

Увеличение числа хромосом не всегда дает положительный результат. Для каждого вида организмов характерен оптимальный уровень полиплоидизации, зависящий от особенностей организма, которые определяются историей создания данного вида или сорта, его генотипом и условиями окружающей среды.

Невысокая степень полиплоидизации, как правило, сопровождается увеличением вегетативной массы, размеров цветков, плодов и семян, что является ценным для большинства культурных растений. При высокой же степени полиплоидизации замедляется рост растений и падает их продуктивность. Поэтому для получения полиплоидов перспективны только формы с небольшим числом хромосом и формы, у которых используются вегетативные части.

У автополиплоидов в профазе мейоза наряду с бивалентами образуются поливаленты (из-за конъюгации нескольких гомологичных хромосом). Расхождение поливалентов в анафазе I мейоза случайное и приводит к образованию анеуплоидных клеток, бесплодию и понижению жизнеспособности растений. Причем если число наборов хромосом четное, например у тетраплоидов, мейоз может проходить и без нарушений, с образованием диплоидных гамет. Если же число наборов хромосом нечетное, например у триплоидов, нарушения мейоза неизбежны, так как образуются либо триваленты, либо биваленты и униваленты, и расхождение хромосом при делении окажется неупорядоченным, что приведет к образованию маложизнеспособных анеуплоидных клеток. По этой причине для получения триплоидных семян необходимо постоянно проводить скрещивания тетраплоидных и диплоидных форм.

Увеличение числа хромосом не всегда сопровождается увеличением размеров различных органов и частей растения. Разные виды по-разному реагируют на удвоение числа хромосом. Например, автотетраплоидная рожь значительно превосходит диплоидную по развитию вегетативных органов и размерам семян, а перевод 42-хромосомной пшеницы на 84-хромосомный уровень вызывает депрессию в росте и развитии. Следовательно, существуют определенные пределы в увеличении числа хромосом и наиболее оптимальные уровни плоидности. К лучшим сортам пшеницы относятся виды, имеющие 28 и 42 хромосомы, овса - 42, дикие виды риса имеют 12, а культурный вид (полиплоид) - 24 хромосомы. У хлопчатника наиболее ценные сорта относятся к 52-хромосомным видам, в то время как сорта с 26 хромосомами имеют ограниченное распространение.