Тритикале

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.