Факультет

Студентам

Посетителям

Как растения меняют пол

Как правило, многие отцы хотят иметь сына. Но немногие знают, что исполнение этого желания целиком зависит от самих мужчин.

Если они передадут плоду свою хромосому У — быть мальчику, хромосому X — девочке. Женщина лишена возможности решать «судьбу» своего ребенка — ведь она обладает лишь половыми хромосомами X. Генетически контролируется пол и у растений, хотя порой и более сложно (а может быть, совершеннее?), чем у человека, например у шпината — серией аллелей, действие которых к тому же подправляется генетическими факторами, вызывающими изменение фенотипа. Но самое замечательное то, что у растений пол удается модифицировать — изменять, не калеча наследственности. Чаще модификации имеют решающее значение для трех категорий растений: гермафродитов, полностью мужских и чисто женских.

Растения с возрастом иногда меняют соотношение мужских и женских цветков. Многие сорта огурцов и клещевины, к примеру, начинают проявлять склонность к феминизации (женственности), а банан, наоборот, к маскулинизации — образованию тычиночных цветков.

Бедная почва и низкая температура благоприятствуют образованию у конопли женских цветков. Условия культивирования влияют на проявление пола и у клубнелуковичной ариземы японской семейства ароидных. Растения, выращенные в условиях, способствующих образованию более крупных клубнелуковиц, имеют тенденцию к феминизации. Так, растения с клубнелуковицами массой выше 25 граммов — женские, а с клубнелуковицами массой от 4 до 21 грамма — мужские. Выращивание женских растений ариземы в песке при низкой интенсивности света или удаление листьев ведут к образованию у некоторых из пересаженных растений мужских початков. Вообще же аризема японская — растение-загадка, реагирующее на смену условий самым непредвиденным образом.

Большинство натуралистов и огородников убеждено, что богатая почва и азотные удобрения способствуют феминизации растений. Уменьшение продолжительности светового дня и (или) снижение интенсивности света также сдвигают проявление пола в сторону феминизации у короткодневных, а часто и у длиннодневных растений. Короткий день, например, способствует феминизации огурца. Увеличение длины дня сдвигает проявление пола в сторону маскулинизации у фотопериодически нейтрального дурнишника. Соотношение 1:1 мужских и женских растений у японского хмеля при коротком дне меняется на 30:48, но и у этих 30 мужских растений обнаруживаются тычинки с пестичными структурами.

Помещение растений ячменя после примерно шестинедельного пребывания из условий длинного дня в условия короткого дня вызывает почти полную бесплодность главного побега из-за дегенерации пыльцы при сохранении фертильности рылец. Наиболее чувствительна к фотопериодическому режиму фаза появления остей, совпадающая с началом мейоза (формирования клеток с половинным числом хромосом) в пыльниках.

Переход от высокой температуры к низкой у некоторых двудомных видов, например конопли, приводит не только к увеличению соотношения женских растений и мужских, но и к появлению женских цветков на мужских растениях. Под действием низкой температуры происходит феминизация мужских деревьев папайи. Обычно мужские и гермафродитные цветки образуются на одном и том же растении у оливковых деревьев, но, если в период начала бутонизации они попадают в необычные холодные условия, у них получают перевес мужские цветки с рудиментарными пестиками.

У растений томата, выращенных в зимние месяцы, наблюдают увеличение соотношения пестик : тычинка. Не исключено, что здесь сказывается преобладание короткого дня. Но может быть, развитие пестиков и подавление функционального развития пыльцы вызывают и низкие температуры, превращающие выращенные зимой томаты в частично партенокарпические (бессемянные) растения. Плоды последних образуются без оплодотворения.

Долю женских цветков у огурцов в теплице удается увеличить, насыщая воздух (до одного процента) угарным газом. Позднее это же действие угарного газа отметили при воздействии им на многолетнее травянистое растение наших лесов — пролеску, но смена пола объяснилась присутствием в газе этилена СН2=СН2. Позднее влияние этилена на пол было показано на однодомных огурцах, обработанных раствором 2-хлорэтилфосфоновой кислоты (240 мг/л) — соединения, которое разлагается в растении с освобождением этилена. С помощью этой кислоты удается превратить в полностью женские даже генетически мужские растения огурца. Аналогичные результаты получают и на родственных огурцу видах растений.

Обработка этой же кислотой винограда на стадии распускания почек ведет к развитию фертильных гермафродитных цветков у линий, образующих только тычиночные цветки. У пшеницы и ячменя 2-хлорэтилфосфоновая кислота подавляет дифференциацию пыльников; поэтому ее удается использовать для производства гибридных семян. К слову, 2-хлорэтилфосфоновая кислота известна также под названиями: этрел, амхем 68—62, амхем 62—240, этефон. Это, наверное, будет небезынтересно для владельцев садово-огородных участков и теплиц.

Увеличения числа женских цветков удается добиться при обработке однодомных растений и двудомных растений конопли и папайи α-нафтилуксусной кислотой. Мужские цветки на генетически женских растениях хмеля развиваются после обработки растений 2-хлорфенил (тио)пропионовой кислотой. Четко подавляющее действие на мужскую фертильность оказывает α-нафтилуксусная кислота у гермафродитного длиннодневного растения смолевки повислой. Влияние ауксинов на проявление пола хорошо выражено у тыквенных растений. Ауксин оказался эффективен даже при обработке семян.

Увеличение доли женских цветков у огурцов и клещевины может вызвать обработка растений гиббереллином (ГК3). Массовое превращение мужских цветков винограда в гермафродитные вызывает погружение его соцветий за три недели до цветения в раствор (1000 мг/л) синтетического кинина SD 8339 [6-(бензиламино)-9-(2-тетрагидропиранил)-9Н-пурин] . Образование функционально гермафродитных цветков вызывают и природные цитокинины, такие, как зеатин.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: