Полиплоидия оказалась важной не только сама по себе. Она пришла на помощь другому очень важному методу биологии — гибридизации.
Мало того, что при соединении представителей разных видов, а то и*родов мы можем получить совершенно новый вид. Нас еще словно премируют тем, что новое растение или животное обладает так называемой гибридной силой… Взять хоть известного своей выносливостью мула — помесь осла и лошади. Но мул дорого расплачивается за это ценное качество — он лишен возможности иметь потомство.
Точно так же при отдаленной гибридизации вновь возникающие растения часто оказываются неспособны к размножению семенами. Чтобы понять, отчего это произошло, запомним, что в каждой обычной клетке находится двойной набор хромосом, а в каждой половой — только одинарный. Но половые клетки образуются из обычных. Перед этим в диплоидной клетке происходит замечательнейшее и важнейшее событие, которое один из ученых назвал «танцем хромосом». (Говорите после этого, что наука пользуется только скучными и непонятными терминами!) «Танец» этот длинен и сложен, хромосомы-партнеры встречаются и расходятся, словно подчиняясь правилам. старинных бальных танцев. Но каждая из них встречается только с парной себе (набор-то двойной, и в нем — «каждой твари по паре») и даже может во время фигур так тесно переплестись с этим напарником, что обменяется с ним частями своей поверхности.
Но в конце концов пары расходятся: одна — в одну сторону клетки, другая — в другую, их разделяет стенка — и вот вам две половые клетки. Одна из целей «танца» — сделать так, чтобы в каждой половой клетке было по одному представителю каждой пары хромосом.
Так вот у отдаленного гибрида, как и полагается, в каждой клетке два набора хромосом — один от отца, другой от матери. Но хромосомы, как и сами родители, скажем терн и алыча, не похожи друг на друга. И теперь они, бедняжки, никак не могут найти себе пару. В результате, как правило, таким гибридам приходится размножаться вегетативным способом.
Но… хорошо, если это возможно. А вот как нужно было действовать академику Н. В. Цицину, когда выяснилось, что ржано-пырейные гибриды не дают потомства? Ответ был найден. Надо было сделать ржано-пырейный гибрид тетраплоидом.
Что же получилось? Каждая хромосома в процессе обычного деления клетки создала себе пару, но теперь эта напарница не ушла в новую клетку-«дочь», а осталась в старом ядре, и ее создательнице стало с кем танцевать «танец хромосом». Половые клетки стали иметь двойной против обычного по количеству набор хромосом, у ржано-пырейных гибридов первого поколения появились наследники.
«Преодоление бесплодия у ржано-пырейных гибридов является большой победой советской селекции», — писал академик об этих результатах. Большое значение этот прием имел и в опытах Жебрака, о которых уже говорилось.
Одним из главных поставщиков эфирных масел служит человеку перечная мята. «Размножается вегетативно», — так написано в Большой советской энциклопедии. Еще бы! Редко-редко находят на этих многолетних кустистых растениях семена. Но они нужны селекционерам, которые добиваются повышения содержания в растении ментолового масла. И приходилось обмолачивать урожай с целых гектаров, чтобы получить несколько горстей семян.
В ряде стран вообще прекратили селекционную работу с этим видом — показалось, что игра не стоит свеч. Перечная мята — тоже отдаленный гибрид. И тот же прием, что и академик Н. В. Цицин, использует Александр Николаевич Лутков, который сейчас заведует лабораторией полиплоидии Новосибирского института цитологии и генетики.
В результате резко изменилась форма метелочек, образуемых соцветиями, растения стали крупней. А главное — только с одного из них можно было собрать до 5 тысяч семян. Это открывало широчайший простор для селекционной работы.
Селекция полиплоидной мяты принесла свои плоды — повышение содержания масла, увеличение урожая. И еще одно преимущество имеет полиплоидная мята, особенно удобное для механизаторов. Диплоид склонен расстилаться по земле, пускать от стебля добавочные корни, его трудно отделить от земли.
Полиплоиды стоят прямо, как храбрые солдаты, косилка срезает их легко и без остатка.
Поэтому уже сейчас полиплоидная перечная мята занимает почти половину всех посевов этого растения.
Глава называется «Чем хуже — тем лучше». Так можно сказать о сделанном биологами открытии: чем менее плодовит был гибрид сразу после получения, тем больше потомства даст он, став полиплоидом. 5 тысяч семян перечной мяты — одно из подтверждений этого факта.
Бывают случаи, когда человек даже заинтересован в том, чтобы семян не было. Не верится? Вспомните хоть вишни. Честное слово, можно бы обойтись без косточки. Или арбузные семечки. Только место занимают.
И здесь приходит на помощь полиплоидия — мастер на все руки.
При этом стараются получить гибриды с нечетным числом наборов хромосом. Такие гибриды почти всегда бесплодны. Но и тут простым действием колхицина, разумеется, цели не достигнешь. Поэтому сначала получают тетраплоидную форму какого-нибудь растения, а потом скрещивают с диплоидом. Вот так японцы скрестили две формы арбуза. И получился арбуз-триплоид. Нельзя сказать, чтобы в нем совсем не было семян, но их гораздо меньше, они незрелы и так же не замечаются при еде, как недозрелые семена в самом обычном огурце.
Исключительно перспективны работы, которые в самые последние годы повела лаборатория полиплоидии Новосибирского института цитологии и генетики. Их цель — получение для нашего сельского хозяйства триплоидов свеклы. В Дании и Венгрии триплоиды уже господствуют на свекловичных полях. Они дают добавку в конечном получении сахара с гектара на 15–20 процентов. Эта цифра слагается из значительного повышения сахаристости и некоторого роста урожая. При высоких урожаях обычной свеклы в ней, как правило, понижается содержание сахара. Так сказать, нос вытащил — хвост увяз. Триплоиды не имеют этой дурной привычки, они за счет количества не теряют в качестве. Так не проще ли было просто ввезти их семена из-за границы? Такие опыты делались. Но у нас гораздо более суровые условия. Это сказывалось. Нам нужны свои триплоиды. И вот с 1958 года, используя не только сибирское, среднерусское, украинское лето, но и кавказскую теплую зиму, превращая один год в два, создают мастера полиплоидии триплоиды свеклы. Сейчас свыше 50 тысяч триплоидных гибридов, полученных на основе самых различных сортов, испытываются в 16 точках Советского Союза.
Семена для посева придется получать каждый год заново, скрещивая выращиваемые на специальных участках тетрааплоиды с диплоидами. Но ведь точно так же у нас и в США сеют кукурузу гибридными семенами, получаемыми на специальных полях. В конечном счете в обоих случаях — это весьма недорогая плата за буйное торжество гибридной силы, за искусственный гигантизм..
Попробуем представить, что может принести нам искусственная полиплоидия вместе со своими старшими братом и сестрой — отбором и гибридизацией и младшей сверстницей — радиобиологией.
Деревья в лесах мощнее и прекраснее. И в них почти нет дупел, следов гнили — полиплоидные формы устойчивы против большинства болезней. Гораздо больше стало замечательнейших лиственниц. Кто сказал, что это реликтовые, отходящие на задний план, уступающие место другим деревьям растения? Гигантская полиплоидная лиственница (отдельные экземпляры ее найдены в природе и уже создаются искусственно), став несравненно жизнеспособней своей предшественницы, опровергла пессимистические предсказания. А под этим дубом, наверное, сидел еще Пушкин? Вот это ствол! Что вы?! Это подросток, ему всего лет двадцать с небольшим.