Пластидная наследственность
Наследование через вирусы
Известно, что через цитоплазму яйцеклеток дрозофилы передаётся какой – то фактор, который вызывает высокую чувствительность мух к углекислому газу. Предполагается, что этот фактор является вирусом.
Через молоко мышей передаётся вирус, вызывающий у потомков повышенную склонность к образованию рака молочной железы.
Точно установленными подобными факторами применительно к древесным растениям пока не располагают, но предположить наличие явления можно. Для этого есть следующие основания.
Широкой популярностью пользуется узорчатая древесина капов, образующихся на стволе карельской берёзы. По исследованиям А.Я. Любавской: "узорчатость древесины берёзы карельской при семенном размножении наследуется по правилу неполного доминирования с расщеплением семенного потомства на узорчатые и без – узорчатые формы".
Удалось индуцировать образование капов у 75% сеянцев берёзы повислой, выращенных из семян, в течение 7 – 10 дней выдержанных перед посевом в бродившем соке берёзы карельской, т.е. считается, что капы являются результатом внесения инфекции. Не исключено, что инфекция в данном случае носит вирусный характер. У многих деревьев берёзы карельской капы могут не образовываться в первые 10 – 15 лет и даже 20лет. Это несовместимо с ядерным контролем признака.
Пластидная цитоплазматическая наследственность впервые была открыта в 1909 году К. Корренсом.
Среди органоидов цитоплазмы генетическая непрерывность впервые была установлена для пластид. У многих видов растений встречаются особи, лишенные окраски или такие, у которых в листьях имеются отдельные неокрашенные участки ткани. Клетки их вообще не имеют видимых пластид или содержат пластиды, не способные образовывать хлорофилл. Растения, лишённые окраски – альбиносы, нежизнеспособны и обычно погибают в фазе проростков. Но отдельные участки ткани без зелёной окраски развиваются в зелёном листе, питаясь за счёт нормальных тканей, снабжающих их продуктами фотосинтеза.
Во многих случаях изменения в структуре и функциях пластид связаны с мутациями одного хромосомного гена. Доказано существование в пластидах ДНК – содержащих областей. В них находятся специфические рибосомы. Зелёные пластиды обладают способностью синтезировать ДНК, РНК, белок.
У ночной красавицы имеется пёстролистная разновидность. На одном и том же растении наряду с зелёными ветвями имеются ветви с листьями, на которых зелёная ткань чередуется с бесцветными полосами и пятнами. Цветки на зелёных ветвях такого пёстролистного растения независимо от того, какой пыльцой их опылять, дают семена, из которых всегда вырастают нормальные зелёные растения. Семена с ветвей, листья на которых лишены зелёной окраски, дают неокрашенные безхлорофильные проростки. Из семян, завязывающихся на пестролистных побегах образуется смешанное в различном соотношении потомство, состоящее из зелёных, пёстролистных и неокрашенных растений. Эти факты можно объяснить, предположив, что у пёстролистных растений имеется два типа пластид: нормальные и аномальные, не способные образовывать хлорофилл. При размножении из нормальных формируются нормальные, а из аномальных – аномальные (белые) пластиды.
Односторонняя, исключительно по материнской или отцовской линии, передача признаков, связанных с пластидной наследственностью, может быть объяснена особенностями эмбриологии тех растений, у которых это явление отмечено. У большинства покрытосеменных растений пластиды передаются с цитоплазмой яйцеклетки, так как спермии почти не имеют цитоплазмы. У некоторых голосеменных, в частности, у представителей хвойных, картина совершенно иная. Пластиды яйцеклетки на определенной стадии дегенерируют, и почти все пластиды зиготы привносятся в нее с цитоплазмой пыльцевой трубки. т.е. имеют отцовское происхождение.
Нормальное материнское растение даёт только нормальное потомство, а аномальное – только аномальное, независимо от фенотипа отцовской формы.