Živé organismy, ve kterých je každý chromozom zastoupen třikrát, se nazývají triploidy. Triploidi vznikají, když je vajíčko s neredukovaným počtem chromozomů (2n) oplodněno pylem s n chromozomy. V současné době vzniklo obrovské množství tetraploidů a triploidy se získávají křížením tetraploidů s diploidy.
Triploidní organismy jsou životaschopné, silné a vyvíjejí se z původních diploidů a u některých druhů jsou dokonce životaschopnější než tetraploidní a používají se při výrobě (cukrová řepa). Vzhledem k nepárovému počtu chromozomů je meióza u triploidů zcela nesprávná, jsou tedy zcela sterilní. U některých plodin, jako jsou vinná réva, meloun a další, může být sterilita výhodou a takové triploidy se v praxi používají. V dostatečném množství jsou zastoupeny i tetraploidní druhy, které se rozmnožují vegetativně (obiloviny, ovoce, květiny).
Cukrová řepa (2n = 18, Зn = 27, 4n = 36). Tato plodina, která se dnes pěstuje a využívá k různým účelům, byla doslova vytvořena vědou. Jestliže v 5. století kořenová zelenina Beta vulgaris obsahovala jen asi 7-9 % cukru a v první polovině 11. století Achard a Von Coppis pomocí hromadného výběru zvýšili cukernatost na 17 %, pak v druhé polovině r. Vilmorin z 1979. století s použitím rodinného výběru dosáhl XNUMX %; V současné době je obsah cukru v řepě již více než XNUMX % (Hendriksen, XNUMX).
Dalšího pokroku v tomto směru bylo dosaženo v SSSR, kdy Bordonos a Savitskij v roce 1934 získali jednoklíčková semena cukrové řepy (jedno semeno v kouli místo několika ve víceklíčkových semenech), což eliminovalo operaci probírky sazenic a učinilo to možné zasít semena při dané hustotě stání.
Dalším krokem byla produkce tetraploidní cukrové řepy pomocí kolchicinu (Schwanitz, 1938) a důkaz (Peto a Boyes, 1949), že triploidi jsou produktivnější než tetraploidy. Triploidní cukrovka tvoří mohutnou listovou plochu, což přispívá k silnějšímu rozvoji okopanin, jejichž výnos je přibližně 20–30 % a výnos cukru je o 1–2 % vyšší než u diploidní cukrovky (obr. 18.2 ). Do masové produkce se tak zejména v Evropě dostaly triploidní odrůdy, nejprve vícerůstové a později jednorůstové (tab. 18.2), zatímco v Americe stále převládaly diploidní odrůdy.
Protože rostliny 3n jsou zcela sterilní, pro získání jejich semen se rostliny 2n a 4n vysévají střídavě nebo se jejich semena smíchají. Pyl z 2n rostlin je životaschopnější než pyl z 4n rostlin a tato populace produkuje více 3n (hybridních) semen, ale existují i 2n a 4n semena.
Owenův objev mužské sterility v roce 1942 umožnil využít výhod triploidní řepy v ještě větší míře. Všechny tyto úspěchy přispěly k tomu, že se dnes triploidní jednoklíčkové hybridy používají v masové produkci, v důsledku čehož výroba cukru šla daleko dopředu.
Triploidní jednoklíčkové hybridy cukrové řepy
K výrobě triploidních hybridů cukrové řepy musíte mít následující komponenty:
— diploidní varieta s cytoplazmatickou samčí sterilitou – 2n cms, (S)xxzz;
— ustalovač mužské sterility — 0-typ 2n, (N)xxzz;
— tetraploidní opylovač – 4n.
Cytoplazmatická samčí sterilita byla objevena u Beta vulgaris, B. maritima a dalších volně žijících druhů a nyní bylo získáno několik zdrojů CMS, které našly uplatnění při šlechtění triploidní řepy. Předpokládá se, že samčí sterilita je způsobena cytoplazmatickým faktorem S, normálním cytoplazmatickým faktorem N a alespoň dvěma dalšími recesivními geny x a z. Pro jakoukoli linii CMS je typ 0 izolován křížením rostliny s CMS [(S)xxzz] a normální rostlinou. Pokud jsou potomci z rostlin CMS samčí sterilní, pak můžeme předpokládat výběr otcovské formy se vzorcem (N)xxzz.
Tetraploidní rodičovské formy se získávají ošetřením nevyklíčených diploidních semen 0,2% roztokem kolchicinu po dobu 15 hodin při teplotě asi 30 °C.
Pro získání vysoce kvalitní triploidní odrůdy je v počátečních fázích produkce hybridu nutné provést selekci na diploidní úrovni pro skutečnou samčí sterilitu, jednotlivé výhonky a výnos semen. Na tetraploidní úrovni je nutné identifikovat všechny 4n rostliny, aby byla zajištěna produkce velkého množství plodného pylu. Je jasné, že zároveň musí probíhat neustálá selekce pro vyšší produktivitu okopanin, cukernatost, odolnost vůči chorobám atp. Vlevo jsou schémata produkce tetraploidního opylovače (obr. 18.3), samčího sterilního rodiče a hybrida 3n (obr. 18.4).
Vodní melouny bez pecek (3n = 33). Japonský genetik Kixapa získal bezsemenný meloun křížením diploidních (2n = 22) a tetraploidních (4n = 44) vodních melounů. V takovém melounu je meióza zcela narušena a triploidní rostliny (3n = 33) netvoří semena, což je vhodné pro jeho použití jako potravu (obr. 18.5).
Výroba triploidních melounů je nákladný technologický proces, protože 4n X 2n křížení se musí provádět ručně a ročně; Díky vysoké spotřebitelské poptávce po vodních melounech se však náklady na takovou práci vyplatí.
Triploidní a tetraploidní hrozny (3n = 57, 4n = 76). Kolchicin se také používá k výrobě triploidních a tetraploidních odrůd hroznů. Tetraploidní hrozny mají velké bobule s méně semeny, a to je jejich významná výhoda. Zároveň takové odrůdy tvoří špatně vyvinuté trsy a produkují menší výnosy. Triploidní odrůdy hroznů nemají semena, což je velmi výhodné pro jejich použití jako stolní odrůdy.
