Симметричные и асимметричные соматические гибриды, цибриды. Подтверждение гибридности растений-регенерантов, полученных после слияния протопластов

В результате слияния протопластов двух видов растений могут быть получены соматические гибриды, у которых полностью представлены геномы обоих родительских видов. Такие гибриды называют симметричными. При получении соматических гибридов путем слияния протопластов отдаленных в систематическом отношении видов нередкой является ситуация, при которой в процессе деления клеток происходит избирательная элиминация хромосом одного из родителей. В результате у растений-регенерантов полностью сохраняется геном только одного из видов, а также отдельные хросомосомы второго вида. Такие гибриды называют асимметричными. Возможна ситуация, при которой у полученных растений-регенерантов ядерный генетический материал одного из родителей отсутствует полностью. В то же время у них может присутствовать ДНК пластид и митохондрий обоих родителей, либо родителя, хромосомы которого утрачены. Такие гибриды называют цибридами (цитоплазматическими гибридами).

Асимметричные гибриды могут образоваться и при соматической гибридизации относительно близкородственных видов, например, в случае, если произошло слияние двух протопластов одного их родительских видов и одного протопласта – второго. Имеется технология преднамеренного получения ассиметричных гибридов путем слияния интактных протопластов одного вида (чаще всего это культурный вид) и подвергнутых сильному ионизирующему облучению (X-, γ- лучами в дозах 50÷300 Дж/кг) протопластов другого вида (чаще всего это дикий вид). Цель получения таких гибридов – полностью сохранить геном культурного родителя, а от дикого вида перенести лишь отдельные ценные для селекции гены, элиминировав многочисленные нежелательные гены. Эта технология не получила развития в связи с появлением более предсказуемых методов генетической инженерии.

В любом случае полученные соматические гибриды подлежат обязательному изучению. Прежде всего, необходимо подтвердить гибридность полученных после слияния протопластов растений- регенерантов. Для этого используют такие подходы, как исследование морфологических признаков (особенно актуально, если родительские виды существенно различаются по морфологии), оценка селекционной ценности гибридов (удалось ли перенести гибридам селекционно ценные гены от диких видов), анализ изоферментов (необходимо показать присутствие видоспецифических изоформ отдельных ферментов обоих родительских видов). В последнее время для подтверждения гибридности растений-регенерантов используют различные ДНК-маркеры, в том числе видоспецифичные маркеры отдельных хромосом, генов родительских видов.

Весьма информативными могут быть современные цитогенетические методики. В частности, метод геномной in situ гибридизации (GISH –genomic in situ hybridization) позволяет получать различную флюоресцентную окраску хромосом, принадлежащих к геномам родительских видов. Благодаря этому появляется возможность не только оценить представленность геномов родительских видов у соматических гибридов, но и проследить судьбу определенных хромосом, например, дикого родителя, при получении, размножении гибридов, беккроссировании их культурным родителем. Особенно эффективным является использование цитогенетических методов в сочетании с ДНК-маркерами хромосом, генов.