Перезапилення чи пересорт? Все, що потрібно знати про ксенію. Позитивні сторони та побоювання.

Чого тільки не почуєш біля вітрини з насінням під час передпосівного ажіотажу. Найчастіше городники діляться сумними історіями у тому, що сіють одне, а виростає зовсім інше. Часом, почувши з вуст якоїсь бабусі «саджала червоні й жовті перці поряд, а всі виросли червоними — перезапилювалися», я посміхалася, але не вступала в суперечку. Ну, зрозуміло ж, вважала я, причина — пересорт. Не можуть же ознаки перезапилення виявитися у батьків, а не у потомства! Але світ ботаніки виявився загадковішим, ніж можна припустити, і в рослин, на відміну людей, процес запліднення, справді, іноді може позначитися на «зовнішності» батьків. Про те, як і чому це відбувається, розповім у цій статті.

Чи може перезапилення змінити материнську рослину?

Тема горезвісного перезапилення є актуальною і на просторах Інтернету. На різних форумах серед садівників та городників киплять неабиякі баталії на тему того, чи можуть рослини перезапилитися між собою так, щоб нові якості виявилися вже в перший рік?

Найчастіше як приклад своєї правоти противники можливості такого перезапилення проводять паралелі з людьми. Наприклад, жінка, яка вийшла заміж за представника негроїдної раси, не стає чорношкірою, а подібні ознаки виявляються у їхніх спільних дітей та наступних поколінь.

То чому ж тоді сливовидний помідор, що просто росте поруч із округлим, раптом видає круглі плоди? А, буває, поруч росли жовті та червоні тюльпани, але в один рік усі вони раптово стають червоними, хоч і виростають із колишніх материнських цибулин.

У цих двох прикладах швидше за все справді причини банальніші і лежать на поверхні: у першому випадку причиною виявилася плутанина — тобто звичайний пересорт, а в другому — життєстійкіші сорти просто витіснили слабші, а квітникар вирішив, що червоний тюльпан «перезапилив» усі цибулини.

То чи може перезапилення змінити материнську рослину? Науці дійсно відомі абсолютно конкретні випадки справжнього перезапилення рослин зі зміною батьківських якостей. Зокрема, подібне явище яскраво виражене у кукурудзи. Якщо при спільній посадці пилок фіолетових сортів запилить жовту кукурудзу, то при дозріванні качани виявляються строкатими: одна частина зерен жовта, а інша частина пофарбована в різні відтінки фіолетового кольору.

Цукрова кукурудза при перезапиленні з крем'янистою кукурудзою дає частину зерен крем'янистого типу. Також поширені випадки, коли в жовтозерної жита при запиленні пилком зеленозерной виявляється зелене зерно. Як таке може статися, якщо забарвлення належить ендосперму (запасаюча тканина навколо насіння рослин, де відкладаються поживні речовини для розвитку зародка) і по суті є частиною материнської рослини?

Довгий час таке явище просто не вписувалося в картину світу вчених-ботаніків, і більшість з них воліла заплющувати очі на такі чудасії природи.

Що таке Ксенія?

По суті явища вдалося розібратися радянському академіку РАН СРСР, цитологу та ембріологу рослин Сергію Навашину. Встановлена вченим закономірність отримала назву «подвійне запліднення», та її наявність повною мірою пояснювала випадки із зміною плодів материнських рослин під впливом запліднення «батьківським» пилком.

Як виявилося, у процесі запліднення рослин беруть участь два спермія (чоловіча статева клітина в порошинках пилку). При цьому одна з них запліднює яйцеклітину, після чого виходить зигота (з неї утворюється зародок нової рослини), а друга зливається з центральною клітиною насінини, з якої розвивається ендосперм (запасаюча тканина) насіння.

Таким чином, якщо раніше ендосперм вважався частиною материнської рослини, і його зміна під дією запліднення виглядала чи не містичною, то завдяки відкриттю подвійного запліднення, стало цілком логічним, що в тканині насіння, що запасає, дуже навіть можливий прояв домінантних (переважних) ознак «батька».

Подібне явище - вплив пилку на характеристики насіння і плодів в заплідненій рослині - в ботаніці отримало назву Ксенія (Від грецького слова xenia - гостинність, освіченого від слова xenos - гість, чужий, сторонній).

Позитивні сторони ксенії

Ефект ксенії у перехреснозапильних рослин може визначати форму, терміни дозрівання, розмір, смак та хімічний склад плодів. У селекційній роботі ксенія використовується для виявлення кращих запилювачів, щоб зменшити період дозрівання плодів та збільшити врожайність.

До речі, як ми знаємо, для низки сортів дерев і чагарників часто вказується конкретні культивари, які можуть стати кращими запилювачами. І зазвичай такі пари підбирають не тільки за збігом термінів цвітіння, але і якраз з огляду на ефект ксенії.

В останні роки дослідження ефекту ксенії на Заході були спрямовані на покращення якості таких культур як мигдаль, яблуні, груші, лічі, виноград, їстівний каштан, ківі, горіх пекан та інші. Але при цьому у різних культур ефект ксенії виявлявся по-різному.

Щодо горіхових культур, то, згідно з дослідженнями вчених на тему впливу батьківського пилку на бажані господарські характеристики, значний вплив «батьківського» пилку спостерігався на розмір ядра і на час його дозрівання. Однак жодного впливу на твердість шкаралупи, герметичність шкаралуп або відсоток подвійних ядер під дією ксенії не спостерігалося.

Їстівні каштани продемонстрували потенційну можливість позитивного впливу ефекту ксенії на швидкість дозрівання плодів, швидкість вступу до плодоношення, а також якість плодів (вміст цукрів, жиру, білка та вітаміну С). Тим не менш, деякі характеристики врожайності та якості плодів не були схильні до впливу ксенії.

До таких належали кількість горіхів, загальний вміст крохмалю та вміст вологи в ядрах. Таким чином було зроблено висновки, що батьківський пилок справді впливає на швидкість дозрівання, а також на зовнішній вигляд, якість та хімічний склад плодів.

У груш у пошуках кращого запилювача для збільшення врожайності та поліпшення якості плодів були досліджені основні параметри, такі як швидкість дозрівання, кількість дозрілих насіння на плід, зовнішній вигляд плодів та товарні характеристики. Результати показали, що пилок справив очевидний вплив на швидкість дозрівання плодів, вагу плодів, вміст розчинних сухих речовин, кислотність і безпосередньо на саме насіння. Однак не було встановлено очевидного впливу на форму плода та їстівну частину плодів (м'якоть та шкірку).

Чи слід побоюватися ксенії?

Насамперед, ксенії характерні для злаків. Так, для кукурудзи при апробації, крім відсотка чистосортності, завжди визначається і ксенійність, тобто кількість зерен, що змінилися під дією ксенії на кожні 100 качанів.

Крім того, ксенії піддаються дводомні рослини (актинідія, обліпиха, спаржа) і однодомні рослини, що мають окремі чоловічі та жіночі квітки на одній рослині (наприклад, гарбуз, огірки, горіхи), коли ризик попадання свого пилку та пилку з сусіднього екземпляра приблизно однаковий. Однак більшість садових та городніх культур однодомні і при цьому мають двостатеві квітки на одній рослині (містять і тичинки та маточки).

Зокрема, у таких популярних овочів як томати та перець найчастіше відбувається самозапилення, але при цьому вони відносяться до «факультативних» самозапилювачів.

Так, є відомості, що після запилення солодкого перцю пилком гострого плоди «болгарського» перцю можуть стати гіркими. І, навпаки, якщо пилок солодкого перцю запилює гострий, він може втратити частину своєї гостроти. Іноді несуттєво змінюється конфігурація (товщина стінок і розміри плода).

Що стосується зміни забарвлення плодів у перший рік, то овочі та фрукти із соковитими плодами не коректно порівнювати із зернівкою кукурудзи, де ендосперм видно неозброєним оком. Їстівні частини плоду в термінах ботаніки звуться «мезокарпій» (м'якоть) і ендокарпій (шкірка). А сам ендосперм знаходиться усередині безпосередньо насіння.

Хоча ксенія і може впливати на якість плоду (як описано вище), воно є не таким сильним і значним, щоб у шкірки і м'якоті плодів материнської рослини могло кардинально змінитися забарвлення. І якщо подібне трапляється, то тільки у виняткових випадках і представляє інтерес для науки. Адже якби так було в порядку речей, то наш сад і город був би справжнім «полем чудес», повним безперервних сюрпризів, і про закріплені сортові ознаки не могло бути й мови. Але це, на щастя, негаразд.

Тому розповіді про те, як червоні помідори пожовтіли від сусідства з жовтоплідними, чи перці з кубоподібних стали стручковими вже в перший рік, і тому подібні чудеса таки мають під собою досить прозові підстави — випадковий пересорт чи навмисна недобросовісність виробника насіння чи розсади. Тож боятися ксенії щодо цього не варто.