Электрооборудование

Игра растение мутант. Полиплоидные формы и мутанты в селекции растений

Игра растение мутант. Полиплоидные формы и мутанты в селекции растений

Аварийная АЭС "Фукусима" снова перепугала японцев: над третьим энергоблоком станции поднялись . Эксперты заверили людей, что это не дым, а пар от дождевой воды. Но успокоить население это вряд ли поможет — слишком много тревожных новостей поступает из "Фукусимы" в последнее время. Бывший директор АЭС, руководивший работами по ликвидации аварии, умер в 58 лет. Вокруг станции замечены растения-мутанты и очень странные животные.

Через два с лишним года после аварии границы запретной зоны приблизились к атомной станции на 3,5 километра. Ее трубы скрыты густым туманом, территория объявлена японскими властями пригодной для жизни, но вокруг на несколько километров — ни одной живой души. Люди не торопятся возвращаться, в данном районе по-прежнему безжизненная пустыня, поросшая бурьяном. Повсюду — руины, фундаменты разрушенных домов и радиация втрое выше нормы. По местным меркам, это, кстати, немного. Прибрежная часть поселка Футаба, что к северу от АЭС, от радиации пострадала не так сильно, но последствия от цунами — катастрофические. Несмотря на официально снятый запрет на посещения, на деле это место так и остается зоной отчуждения.

На пустыре то и дело встречаются такие памятники катастрофы, как местная школа. Она была открыта всего за год до прихода цунами. Ничего не изменилось: часы на стене показывают, когда остановилось время, и в то, что когда-нибудь оно вновь пойдет вперед, поверить невозможно. Единственные, кого съемочной группе ВГТРК удалось встретить, это волонтеры, которые после удара стихии помогали искать погибших. Подальше от берега — последствия стихии не так очевидны, большинство домов уцелели. В этом месте разрешено находиться в течение семи часов в сутки — с 9:00 до 16:00.

Уровень радиации в районах, где людям разрешено посещать свои дома, везде разный. Где-то — 30 микрозивертов в час, то есть в сто раз выше нормы. За семь часов человек получает полуторамесячную дозу облучения. Как это отразится на здоровье, данных пока нет. Официальные власти в Токио не видят связи между радиацией и бывшего директора станции Масао Есиды, руководившего работами по ликвидации аварии и умершего 9 июля.

В деревне, где в траве высокое содержание цезия, называют "дитя "Фукусимы". Является ли эта форма мутации результатом завышенного радиоактивного фона, остается только гадать. Вообще буйство природы — отличительный признак "Фукусимы". Такой урожай был собран в садах и огородах в окрестностях АЭС: капуста по размерам приблизилась к арбузу или тыкве, а баклажаны как будто скрестили с бананом. После того, как туман рассеялся, со смотровой площадки школы стали видны трубы станции "Фукусима-1".

Работы по ликвидации аварии продвигаются очень медленно, уровень радиации по-прежнему смертельно высокий. При этом продолжаются ее выбросы в океан. Одна из последних тревожных новостей: в грунтовых водах под АЭС обнаружено содержание радиоактивного цезия. Процедуру проверки на радиацию проходят все, кто побывал в запретной или прилегающей к ней зоне. У журналистов ВГТРК, вроде бы, превышения не обнаружили — по крайней мере, превышения среднего фона, который везде выше нормы.

Ещё каких-нибудь 120 лет тому назад никто и не знал, что такое растения-мутанты. В сказках и сюжетах древней мифологии различных народов фигурировали живые растения, говорящие деревья и тому подобное – но на то это и сказки. Гуляющее среди широких масс представление о растениях-мутантах нам подарил кинематограф, вернее, те его жанровые направления, что призваны развлекать публику посредством страха. Для этой цели растения, представляющие непосредственную угрозу для человека, оживающие, достигающие огромных размеров, отращивающие себе клыки и конечности, подходили как нельзя лучше. Конечно, в реальной жизни подобные кошмарные существа не встречаются. Но определённая реальная основа у представления о мутирующих растениях всё же имеется.

Дерево-мутант – это нормально

Конечно, сама эта тема полна откровенных небылиц и абсурдных выдумок. Когда в средствах массовой информации распространяются многочисленные сенсационные сюжеты о каких-то растениях-мутантах из Чернобыльской зоны отчуждения или иного загадочного места, они почти никогда не подтверждаются наглядными материалами. А если фотографии и имеются, носят они, несомненно, поддельный характер. Что говорить о степени объективности и достоверности подобных сюжетов, если в контексте темы о растениях-мутантах почти всегда упоминаются грибы-мутанты. И это при том, что вот уже несколько десятилетий наука однозначно выделяет грибы в отдельное биологическое царство живых организмов. Грибы это не растения и не животные, это отдельный вид жизни, совмещающий в себе определённые признаки и животных, и растений.

Вымышленный, рассчитанный на дешёвый ажиотаж, характер рассказов о растениях-мутантах не отменяет того факта, что растения подвержены мутациям. Более того, они мутируют в значительной большей степени и с более глубокими и фундаментальными последствиями, нежели животные. Историческая форма механизма выживания растений значительно отличается от инстинкта выживания животных. У животных стремление к самосохранению может быть реализовано очень просто – посредством избегания опасности, удаления от неё. У растений такой возможности нет, следовательно, их защитный механизм должен предусматривать более выраженную способность приспосабливаться к условиям окружающей среды. Такой способностью и является мутация, то есть возможность приобретать новые функции и характеристики в рамках одного поколения, закреплять их и передавать по наследству.

Способность растений к мутациям является источником сельскохозяйственной селекции, когда мутации у растений вызываются либо посредством ионизирующей радиации, либо с помощью химических мутагенов. Поэтому с растениями-мутантами мы соприкасаемся ежедневно как в природе, так и, что особенно часто, при покупке продуктов растительного происхождения.

«Живые» растения-мутанты

Это всё наукообразная теория, а на практике в представлении большинства людей растения-мутанты ассоциируются с хищными растениями, приобретшими определённые качества животных и охотящиеся на некоторых животных. В науке такие растения именуются насекомоядными (или плотоядными) и не являются редкостью для учёных: на сегодняшний день их насчитывается свыше 600 видов. Ход эволюции этих растений пока неясен, так как нет достаточного материала об их формах в древности. Но логика появления таких растений ясна: хищными становились те из них, которые испытывали дефицит в питательных веществах. Обычно они росли на бедных минералами, азотом и другими необходимыми веществами почвах. Чтобы восполнить свой «голод», эти растения приспособились извлекать всё необходимое из животных, практически всегда из насекомых.

В определённой степени питание содержащимися в телах насекомых веществами отчасти заменяет плотоядным растениям фотосинтез. Выделяют два основных вида насекомоядных растений по типу питания. Первые это активно ловящие, то есть обладающие движущимися частями и органами, которыми они ловят насекомых, «чувствуя» их по прикосновению или по вибрации воздуха. Самое известное из таких растений это росянка, которой в своё время посвятил отдельное исследование Дарвин.

Вторые - это пассивно ловящие растения, приспособления которых для питания различны. Одни из них используют клейкие вещества – насекомое, садясь на листья этих растений, прилипают к ним и не могут двигаться. Другие обзавелись разнообразными ловушками, забравшись в которые насекомые не могут выбраться и затем постепенно перевариваются. Именно насекомоядные растения чаще всего фигурируют в образе растений-мутантов в кинематографе. Причём там они достигают таких размеров, что нападают на людей. В действительности же ни одно из реальных плотоядных растений не представляет опасности для человека.

Александр Бабицкий


Полиплоидные формы это метод создания исходного материала для селекции цветочных культур, который играет важную роль. Полиплоидные сорта созданы более чем у 300 видов. Метод имеет большие потенциальные возможности.

Полиплоидия – наследственные изменения, связанные с увеличением числа целых хромосомных наборов. У цветочных растений существуют природные полиплоидные виды, например, у 48 хромосом, тогда как у тагетеса прямостоячего их только 24. Есть полиплоидные виды у львиного зева, петунии, крокусов, ирисов и др. У некоторых видов увеличение числа хромосом способствует улучшению декоративных качеств, например укрупнению цветка и увеличению высоты.

Искусственное получение полиплоидов

Для искусственного получения полиплоидов применяют те же факторы, которые вызывают их появление в природе: температурные воздействия, ионизирующие излучения, механические повреждения, химические вещества и др. Однако наиболее эффективно воздействие алкалоида колхицина во время клеточного деления. Колхицин останавливает деление в клетках растений в тот момент, когда хромосомы удвоились (разделились продольно), но еще не разошлись. Он парализует образование веретена, и, таким образом, деление и расхождение хромосом к полюсам становятся невозможными – появляются клетки с удвоенным числом хромосом. После прекращения действия колхицина в клетке снова начинается митотическое деление, но уже с удвоенным набором хромосом. Поскольку колхицин влияет только на делящиеся клетки, им обрабатывают прорастающие семена, растущие плоды и проростки, пробуждающиеся почки, молодые бутоны, формирующиеся клубнепочки, клубни, листовые меристемы и др.

После тщательного отбора из многих тысяч полиплоидных форм декоративных растений удалось вывести только несколько сотен хороших сортов, сочетающих высокие декоративные качества с хорошей плодовитостью. Кроме того, полиплоиды некоторых культур обладают устойчивостью к болезням, вредителям и неблагоприятным погодным условиям.

Искусственные мутации растений

Для индуцирования мутаций используют различные виды ионизирующих излучений: корпускулярные (протоны, альфа-частицы, электроны, нейтроны) и электромагнитные (ультрафиолетовое, рентгеновское). Для рентгеновского облучения применяют как медицинские, так и специальные рентгеновские установки. При облучении пыльцы эффективны такие источники ультрафиолетового излучения, как ртутно-кварцевые лампы, для корпускулярных излучений-колонки и реакторы.

Известно более 400 химических веществ, обладающих мутагенным действием, однако активность большинства из них низка. Лишь с 1960 г. после открытия И. А. Рапопортом сверхмощных мутагенов (супермутагены), вызывающих у растений 100% и более наследственных изменений, химические мутагены заняли равное место с ионизирующими излучениями в индуцированном мутагенезе.

Многие химические мутагены дают тот же спектр мутаций, что и облучение. То, что химические мутагены вызывают, главным образом, генные мутации, очень ценно для селекционной работы, так как мутантные организмы сохраняют высокую жизнеспособность и плодовитость.

Для получения нового исходного материала растений черенки, луковицы, листья, столоны, бульбочки, чешуи луковиц и другие органы облучают или обрабатывают химическими мутагенами. При работе с растениями, размножаемыми семенами, обрабатывают семена, бутоны, пыльцу. Изменения наследственности у мутантов иногда настолько велики, что можно ожидать появления признаков или свойств, отсутствующих у сортов данного вида либо встречающихся очень редко.

Сочетание метода мутагенеза с гибридизацией – наиболее перспективный путь в . Такое сочетание ускоряет процесс создания новых сортов.