Тритикале возделывают более 100 лет, в то время как пшеницу и ячмень —10, а
рожь —7 тысяч лет.
Это первая искусственно созданная зерновая культура,
полученная при скрещивании пшеницы с рожью. Слово "тритикале" (так
называют пшенично-ржаные гибриды) состоит из первой части слова
"тритикум" (название рода пшеницы) и второй части слова
"секале" (название рода ржи).
Тритикале — удивительный гибрид, в котором удалось соединить
лучшие наследственные качества традиционно возделываемых культур — пшеницы и
ржи. Сорта тритикале, как и другие хлебные злаки, размножаются "в
себе". Они не являются гибридами в полном смысле, то есть для их
выращивания не требуется ежегодная закупка новых семян.
Биологов издавна привлекала заманчивая по своей практической значимости
идея объединить в одном растении ценные свойства высокого качества зерна
пшеницы с высокой зимостойкостью и неприхотливостью ржи. Первый гибрид
между пшеницей и рожью был описан английским ботаником С.А. Вильсоном
ещё в 1875 году. Однако эти гибриды первым поколением и заканчивались,
наотрез «отказываясь» размножаться дальше! И только в 1888 году
известному немецкому селекционеру В. Римпау удалось получить первый
«плодовитый» сорт тритикале, который по морфологическим признакам колоса
занял промежуточное положение между исходными родительскими видами
мягкой пшеницы и рожью. Эта линия тритикале уже более 100 лет
воспроизводится семенным путем, является константной и не расщепляется
на исходные родительские виды. Как первая оригинальная форма новой
злаковой культуры тритикале, она до настоящего времени сохраняется в
национальных коллекциях многих государств, в том числе и в коллекции
Всероссийского института растениеводства им. Н.И. Вавилова в г.
Санкт-Петербурге. Учёные до сих пор занимаются селекцией новых сортов
тритикале, при этом исследования ведутся в двух основных направлениях:
создания сортов кормового и зернового использования.
Примеры генетических задач.
Задача 1. Гибрид тритикале был получен путем скрещивания
тетраплоидной пшеницы (4n) с диплоидной рожью (2n). Определите
количество хромосом в генотипе тритикале, если у пшеницы 2n=14 и у ржи
2n=14.
Решение. В генотипе тетраплоидной пшеницы имеется 28 хромосом
(n=7, 4n=28). В ее гаметах содержится по 14 хромосом (28:2=14), а
гаметы ржи имеют по 7 хромосом. После слияния гамет пшеницы (n=14) и ржи
(n=7) получен стерильный гибрид, в генотипе которого 21 (14+7)
хромосома. Количество хромосом в генотипе тритикале формируется после
искусственного удвоения генома и равно 42 (21х2).
Ответ: количество хромосом в генотипе тритикале равно 42.
Задача 2. Определите количество хромосом в клетках аллополиплоида, полученного от скрещивания двух видов табака (2n=48) и (2n=24).
Решение. В генотипе одного вида табака содержится 48 хромосом
(2n=48). В его гаметах содержится по 24 хромосомы (48:2=24). В генотипе
второго вида табака содержится 24 хромосомы, а гаметы его имеют по 12
хромосом (24:2=12). После слияния гамет двух видов получен стерильный
гибрид, в генотипе которого содержится 36 (24+12) хромосом. В результате
полиплоидизации количество хромосом в клетках аллополиплоида составило
36х2=72.
Ответ: количество хромосом в клетках аллополиплоида равно 72.
Задача 3. При скрещивании терна (2n=32) с алычой (2n=16)
получен межвидовой плодовитый гибрид – домашняя слива. Составьте схему
получения культурной сливы и определите количество хромосом в генотипе
гибрида.
Амфидиплоид культурной сливы получен путем объединения диплоидного
набора хромосом от терна (2n=32) и диплоидного набора хромосом от алычи
(2n=16). Необходимо удвоение числа хромосом в обоих наборах для
образования жизнеспособных гамет. В результате мейоза сформировались
диплоидные гаметы 2n=32 и 2n=16, после слияния которых, получена
культурная форма.
Решение
Схема получения культурной сливы:
Р ♀ алыча х ♂ терн
2n=16 2n=32 – набор хромосом до полиплоидизации
4n=32 4n=64 – набор хромосом после полиплоидизации
G 2n=16 2n=32
Количество хромосом в генотипе гибрида: 16+32= 48 .
Ответ: количество хромосом в генотипе гибрида равно 48.
Задача 4. В результате многократного скрещивания
42-хромосомной (6n) пшеницы с многолетним сорняком – 14-хромосомным (2n)
пыреем селекционеры получали стерильные гибриды. Генетик-селекционер
Н.В. Цицин в результате отдаленной гибридизации создал многолетний
высокоурожайный (до 70 ц/га), устойчивый к полеганию – пшенично-пырейный
гибрид. Объясните стерильность первых гибридов, которые получены после
слияния гамет пшеницы и пырея. Объясните также плодовитость
пшенично-пырейного гибрида после удвоения хромосом первых гибридов.
Сколько пшеничных и пырейных хромосом содержали его гаметы.
Решение. В генотипе гексаплоидной пшеницы содержится 42
хромосомы (6n=42, n=7). Ее гаметы содержат по 21 хромосоме (42:2=21), а
гаметы пырея – по 7 хромосом. После слияния гамет пшеницы и пырея
получен стерильный гибрид, в генотипе которого количество хромосом
составило 28 (21+7). Стерильность обусловлена нарушениями в ходе мейоза,
вследствие отсутствия гомологичных хромосом. В результате удвоения
хромосом получен плодовитый пшенично-пырейный гибрид, количество
хромосом, в генотипе которого, составило 56 (28х2). Гаметы содержали 42
хромосомы пшеничных и 14 хромосом пырейных.
Ответ: гаметы пшенично-пырейного гибрида содержали42 пшеничных хромосомы и 14 пырейных хромосом.
