Цитоплазматическая мужская стерильность у растений.

^|Цитоплазматичёская наследственность широко используется в селекционной практике при изучении гибридов кукурузы. Для получения гетерозисных гибридов необходимо искусственнее опыление пыльцой другого сорта. Для предуждения самоопыления приходится предварительно удалять метелки с мужскими цветками с данного материнского растения. Селекцио-

неры доказали, что значительно легче и дешевле не проводить работы по кастрации материнских растений, а использовать в качестве материнских особей растения с нежизнеспособными пыльцевыми зернами. Оказалось, что мужская стерильность передается по наследству через цитоплазму.

В 30-х годах цитоплазматическая мужская стерильность (ЦМС) была открыта у кукурузы и у многих растений (лука, свеклы, льна и др.). Кукуруза — однодомное растение, женские цветки у нее собраны в початок, мужские — в метелку. У неко­торых сортов кукурузы были обнаружены растения, имевшие в метелках недоразвитые пыльники, часто пустые, а иногда с недоразвитой пыльцой. Опыление початков растений с муж­ской стерильностью нормальной пыльцой с других растений в большинстве случаев дает в потомстве растения со стериль­ной пыльцой.

При повторении этого скрещивания в течение ряда поко­лений признак мужской стерильности не исчезает, передаваясь по материнской линии. Даже при замещении всех 10 пар хро­мосом у кукурузы со стерильной пыльцой хромосомами от ра­стений с фертильной пыльцой (жизнеспособной), сохраняется мужская стерильность. Это послужило доказательством насле­дования данного признака через цитоплазму. Цитоплазма, обус­ловливающая стерильность, была обозначена символом ЦИТ₅ (стерильная цитоплазма), а цитоплазма растений с фертильной пыльцой — символом ЦИТн (нормальная цитоплазма). Уста­новлено, что генотип растений может влиять на действие сте­рильной цитоплазмы. Цитоплазма ЦИТ может обусловливать стерильность пыльцы только при наличии в генотипе растения рецессивного гена г! в гомозиготном состоянии гЫ. Исследова­ние ЦМС — пример практического, использования закономер­ностей генетического анализа ядерно-плазматических отно­шений.

8.4. Значение ядра и цитоплазмы в наследовании призна­ков.Роль ядра и цитоплазмы изучается путем получения кле­ток с цитоплазмой одного вида, а ядра — от другого. Один из таких методов заключается в разрушении ядра в яйцеклетке одного вида с последующим оплодотворением сперматозоидом другого вида. При развитии таких гаплоидных зигот получа­ются гаплоидные андрогенные особи, так как они произошли от отцовского ядра и материнской цитоплазмы. Гаплоидные зиготы погибают на ранней эмбриологической стадии, поэтому долгое время не удавалось получить взрослые андрогенные формы. '

Б. Л. Астауров'[3] в СССР получил диплоидные андроген­ные гибриды при скрещивании двух видов шелкопрядов. Ядро яйцеклетки разрушалось воздействием температуры 40 °С в момент второго мейотического деления. Из каждой кладки одну часть группы подвергали такому воздействию, другую ос­тавляли в качестве контроля. В опытной группе материнское

116 '

тенотипа клетки, наряду с геномом включить и плазмой.

; Таким образом, материальная и функциональная преемст­венность между поколениями обеспечивается всеми самопро­изводящимися структурами клетки: ядерными и цитоплазма-тическими. Цитоплазматическое наследование отличается от ядерного четко выраженным материнским наследованием и от­сутствием регулярных количественных закономерностей рас­щепления. Существенным при этом является дискретное прояв­ление признаков как при хромосомном, так и при цитоплазма-тическом наследовании.