Инбридинг растений в коллекциях

[Magic_Duck]

Доброго времени суток, коллеги!
Зачастую в небольших коллекциях (а может и в больших) имеется небольшое количество растений одного вида/полевого номера/локалитета, причем нередко полученные из одного источника, соответственно они будут с большой долей вероятности близкородственными. Скрещивание таких растений в лучшем случае будет приводить к уменьшению генетического разнообразия, а в худшем - к накоплению дефектных генов и вырождению (особенно учитывая, что иногда при небольших посевах пытаются выходить все сеянцы, даже если они какие-то слабые, с трудом растут и т.д.).
Отсюда у меня возникает вопрос: какие негативные последствия инбридинга у растений в коллекциях бывают и насколько быстро они накапливаются? Старается ли кто-нибудь содержать не родственные растения для размножения?

[tornero]

Почему-то не могу комментировать сообщение - только полноценный ответ в теме.
Инцухт наверное ближе термин к растениям, инбридинг в основном в отношении животных используется.
У меня встречный вопрос: а разве в пределах одной популяции тех же эхиноцереусов или некоторых эхинокактусов наблюдается какая-то деградация/вырождение?
И наоборот: имеет ли значение видовое/популяционное разнообразие применительно к маммилляриям, скажем? Для тех же люти, терез, херрер и др?

[vlani]

Легенды о малочисленности природных популяций - это все же легенды. Есть популярные обобранные точки, но даже в этом случае на полкилометра в сторону будет лежать девственая территория.

[tornero]

По маммилляриям - да одинаковые они, как же не понять-то))) В их случае никакая изменчивость и деградация значения не имеет, мне кажется.
Что может случиться с сотней кактусов, которые близнецы?

[elektro-kot]

Вроде комментируется нормально, не понимаю, почему в первом сообщении нет такой кнопки.

Первое сообщение - начало дискуссии (топика), комментировать в нём как бы ещё нечего.
Комментарии в принципе созданы для того, чтобы имелась возможность высказаться по какому-то сообщению, не нарушая основной тематики топика (например, тема про цветение, но вдруг захотелось спросить про горшок на какой-то фотке., продолжать тему цветения полноценным постом про горшок - флудить в теме, спросить про тот же горшок комментом - нет)., вряд ли такая ситуация сложится с первого сообщения, поэтому движок этого не предусматривает.

На конкретном примере, чтобы было понятнее: то же сообщение Андрея выше в теме (пост 2) абсолютно соответствует тематике топика, необходимости оформлять такой ответ комментарием точно нет, логичнее просто отвечать в теме, как обычно.

По остальным комментариям (2.1., 2.2., 2.3): все в общем-то тоже по теме, флудом точно не являются, разговор в сторону не уводят., та же ситуация - более правильно такие сообщения оформлять полноценным продолжением темы, а не комментариями.

[Исабель Шплиттер]

Да, проблема есть (насчет комментирования).
Сначала относительно терминов "инбридинг" и "инцухт" в отношении растений: возможно, это покажется странным, но термин "инбридинг" в научной литературе в отношении растений используется весьма часто.
Что касается вопроса, то, к примеру, в коллекции супругов Пильц гимнокалициумы, с которых они получали все эти годы семена, привезены из природы еще в 60-70-е. Потом любители получали семена с выращенных из их семян растений, потом кто-то покупал семена этих потомков, и тоже выращивал растения. Вроде бы никто не жаловался на какие-то негативные моменты. Это если о перекрестноопыляемых растениях.
Если же растения - самоопыляемые, то для подобных опасений вовсе нет оснований.
P.S. В природе бывают довольно изолированные популяции, состоящие из исключительно близкородственных растений.

[Magic_Duck]

Спасибо за ответ. В таком случае волноваться не буду.
Как я сейчас подумал, скорее всего, не так важно, что растения могут быть близкородственными, т.к. даже в неволе бывает обмен семенами/сеянцами между коллекционерами, что в итоге препятствует накоплению негативных эффектов близкородственного скрещивания.

[Дмитрий2]

"полученные из одного источника, соответственно они будут с большой долей вероятности близкородственными."

Чтобы они стали близкородственными, Вам все время на пылить "детей" на одного из родителей.
И так много раз по этой схеме, но каждый последующий раз уже не на первичных родителей, а выросшие сеянцы последующих генераций.

Родитель 1 х Родитель 1 = Родители 2
Родитель 1 х Родитель 2 = Родитель 3
Родитель 2 х Родитель 3 = Родитель 4 и т.д. (цифра - поколение)

Если брать средний возраст одной генерации 5 лет до цветения (и совпадение сроков цветения по вышеуказанной схеме), то Вам жизни не хватит добиться особой близкородственности, если конечно Вам не повезет продлить свой опыт в течение хотя бы 40-50 лет. Думаю, мало кто из кактусоводов может потратить столько времени на эксперимент..

[Magic_Duck]

Мысль я понял, спасибо. Но почему пылить именно на родителей? Разве "братья/сестры" не считаются близкими родственниками? Ладно, если в природе, когда материнской растение одно, а пыльца могла быть с разных растений, но если в коллекции всего 2 экземпляра, то и родители у семян одни будут.

[Уральский Батька]

Дмитрий, можно куда проще получить близко родственные растения, а если точнее, то клоны. Надергать деток с одного маточника, выгнать до цветения и все - имеем опыление генетически идентичных растений со всеми вытекающими. Этим способом часто пользуются селекционеры культурных форм.
Ну а сеянцы, пусть даже полученные из семян с одного плода назвать близкородственными сложновато - больно уж неоднозначная штука, генетика кактусов. И уж конечно, никакого вреда от скрещивания однопосевников не будет, как это правильно подметили коллеги в постах выше.

[Волорт]

Антон спасибо, речь все таки шла о растениях выращеных из семян.

[Уральский Батька]

Так и есть, автор темы имел в виду именно это. Однако, я не безосновательно полагаю, что в продаже встречаются семена полученные от скрещивания генетически идентичных растений. Именно потому я и представил в теме пояснение по вопросу.

Семена от скрещивания генетически идентичных растений можно идентифицировать по обилию ненормально окрашенных, монстрозных или с другими отклонениями сеянцев.

[Исабель Шплиттер]

Самоопыление фактически - тоже скрещивание генетически идентичных экземпляров в его крайней форме, равно как и клейстогамия.
Проблемы могут быть со строгими перекрестниками, у которых как-то сумели обойти механизмы самонесовместимости.
Если же виду самоопыление, наряду с перекрёстным, свойственно, проблем не будет.

[kynik]

Дмитрий, можно куда проще получить близко родственные растения, а если точнее, то клоны. Надергать деток с одного маточника, выгнать до цветения и все - имеем опыление генетически идентичных растений со всеми вытекающими.

Это если возможно самоопыление. Но тогда зачем размножать растение вегетативно, если семена можно получить сразу?

"...сеянцы, пусть даже полученные из семян с одного плода назвать близкородственными сложновато"

С каких пор скрещивание сибсов перестало быть инбридингом?
И что разве в природных популяциях инбридинг как явление отсутствует? И там степень инбридинга в большей мере зависит не от размеров популяции, а от способности к расселению и системы скрещивания. Так что большая популяция может состоять из ряда субпопуляций, в которых уровень инбридинга высок.

[Уральский Батька]

Это если возможно самоопыление. Но тогда зачем размножать растение вегетативно, если семена можно получить сразу?

"...сеянцы, пусть даже полученные из семян с одного плода назвать близкородственными сложновато"

С каких пор скрещивание сибсов перестало быть инбридингом?
И что разве в природных популяциях инбридинг как явление отсутствует? И там степень инбридинга в большей мере зависит не от размеров популяции, а от способности к расселению и системы скрещивания. Так что большая популяция может состоять из ряда субпопуляций, в которых уровень инбридинга высок.

Коллеги, я имел в виду опыление генетически идентичных перекрестников. С самопылами и клейстогамами совсем другая история, у них действуют свои механизмы обхода негативных последствий близкородственного скрещивания.
Перекрестно опыляемые кактусы в настоящее время научились вполне успешно самоопылять или переопылять их клоны. Для этого используют стимуляции пыльцой других родов растений или обработку определёнными препаратами. Из семян от такого опыления горазды выростать разные диковины (отклоненные, мутантные растения).

В естественных популяциях близкородственное скрещивание имеет место и является одним из механизмов мутагенеза способствующего (или наоборот) прогрессу популяции ограниченной каким-либо фактором. Говоря проще, если в популяции осталось несколько близкородственных растений, опыление может произойти благодаря пыльце стороних растений даже у строгих перекрестников. Семена будут всхожими и из них разовьются растения с положительными или отрицательным мутациями. Положительно мутировавшие растения могут иметь шанс на преодоление лимитирующего фактора и на выживание популяции, хоть и уже в другом качестве.
Ну и конечно, при опылении в естественной популяции, каждый цветок опыляется пыльцой нескольких растений, ибо насекомые хаотично собирают нектар со всех годных цветков и способны при этом перелетать на относительно значительные расстояния. Пчелы летают в радиусе 5 км от гнезда, шмели до 12 км.

[kynik]

"В естественных популяциях близкородственное скрещивание имеет место и является одним из механизмов мутагенеза"
Чужая пыльца — мутаген? Ужас.
"насекомые хаотично собирают нектар со всех годных цветков и способны при этом перелетать на относительно значительные расстояния. Пчелы летают в радиусе 5 км от гнезда, шмели до 12 км."
А колибри — на 800 км. И что?
В опыте пчелы разносили пыльцу максимум на 25 м, причем от центра к периферии количество этой пыльцы равномерно уменьшалось. В другом опыте два сорта редьки растущие на расстоянии 4,5 метра дали всего 2% гибридных семян.
Может сначала классика почитаем?
«Случайное скрещивание в обширной популяции — идеализированная ситуация, полезная в качестве некого исходного стандарта. Возможно, что в действительности не существует ни одного широко распространенного вида растений, достаточно близкого к этому состоянию. У известных нам видов растений, размножающихся половым путем, наблюдается та или иная степень вицинизма.»
Вицинизм — это когда «перекрестное оплодотворение происходит преимущественно между соседними растениями и приводит к скрещиванию между родственными особями, или инбридингу.»

[Волорт]

Правильно я понял, в природе может случится опыление близких видов, но гибриды не образуются.

[vlani]

Образуются и у неблизких, сплошь и рядом.

[kynik]

to Волорт
Здесь о скрещивании внутри популяции одного вида.

[Исабель Шплиттер]

to Волорт.
Отдаленная гибридизация в природе, то есть между разными видами или даже родами, есть. Многое зависит от механизмов репродуктивной изоляции, которыми обладает каждый вид. Но сам факт наличия гибридизации говорит о том, что эти механизмы - не безупречны.

[Уральский Батька]

Коллега Kynik, я разве утверждал, что чужая пыльца мутаген? Я лишь написал, что инбридинг может вызвать мутацию и потому является одним из механизмов мутагенеза. Ну а чужая пыльца прорастая на рыльце хоть и не участвует в процессе оплодотворения, но способна иногда нарушать механизм защиты от проратания собственной и близкородственной пыльцы у Перекрестно опыляемых кактусов.
Неужели вы никогда стромбики не самопылили пыльцой гимнов?
Ну а про пчёл, вы ей богу зря. Я же энтомолог. Пчелы умеют уплотнять пыльцу и закреплять её на щетинках задних лапок. Эти комочки пыльцы называются обножкой и пчелы её переносят так далеко, как могут улететь. И представьте себе, эта пыльца вполне способна к прорастанию и оплодотворению. То же самое с пыльцой проделывают шмели.

Ну а про классика все верно, только меня не обязательно троллить, я и так с вами пообщаюсь с удовольствием.

[Исабель Шплиттер]

Будем откровенны: для мутаций достаточно простого удвоения хромосом перед делением клетки. Я уже не говорю о кроссинговере...
Само по себе попадание чужой пыльцы на рыльце пестика - не есть повод для мутирования в половых клетках растения, на которое эта самая пыльца попала.
Что до пчел и дальности их полета, так в естественных местах обитания многие кактусы опыляют одиночные пчелы, радиус полета которых в основном не превышает 30 м от гнезда. И если учесть, что, опять же, семена многих видов кактусов остаются недалеко от родителя, тогда получаются группы близкородственных особей, опыление между которыми вполне может происходить чаще, чем предполагается панспермией.

[Уральский Батька]

Исабель, данные о дальности полетов одиночных пчел связаны с особенностями ландшафтов, где кактусы произрастают? Мы на Биостанции изучали перемещение отечественных одиночных пчел и шмелей - летают черти куда. Меченые шмели попадали в ловушки на удалении 12 км от своих гнезд. Пчелы одиночные от 3 до 7 км в зависимости от вида. У них особенность поведения есть - полеты с целью нахождения приемлемых мест обитания и источников корма. Хотя, при обилии цветущих растений могут кормиться на небольшом удалении от гнезда, но это не слишком долго по времени приключается, в период основного медосбора. Ну а когда цветущих растений немного, приходится летать дальше.

[Исабель Шплиттер]

С особенностями ландшафтов, конечно. Дальше 30 м от гнезда улетают очень редко, рекорд (для пыльцы кактусов), что-то около 120 метров. Но в очень засушливых местностях летают недалеко.

[ffff]

Не видел что-бы пчёлы активно "работали" в радиусе 30 метров. Обычно летят дальше, игнорируя что цветёт возле улея.

[Исабель Шплиттер]

to ffff.
Речь идёт об одиночных пчелах, которые, скажем так, не селятся в сделанных человеком ульях. И в засушливых местностях в Америке тамошние одиночные пчелы далеко от гнезд не улетают.