Сельскохозяйственная биология, 2013, № 5, с. 3-29.

doi: 10.15389/agrobiology.2013.5.3rus

УДК 631.522/.524:[575+575.22/.23+575.16/.1621

ТРЕТЬЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ, ТИПЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ И ВОСПРОИЗВОДСТВА СЕМЯН У РАСТЕНИЙ

С.И. МАЛЕЦКИЙ¹, Н.В. РОИК², В.А. ДРАГАВЦЕВ³

Рассмотрена идея Г. Менделя о наследственных факторах (генах) и возникшая на основе этой модели геноцентрическая парадигма, согласно которой гены контролируют не только наследование отдельных простых признаков растений и животных, но и определяют онтогенез, морфогенез и основные тенденции эволюции живого. В статье показано, что, наряду с открытием дискретной наследственности у Pisumsativum L., Г. Мендель фактически описал (в дополнение к известным генотипической и модификационной) иную (третью) изменчивость у растений рода HieraciumL., которую в настоящее время обозначают как эпигенетическую. Анализ данных литературы позволяет сформулировать представление о том, что реальный характер распределения генотипов в потомствах определяется не только правилами наследования по Менделю, но и структурой геномов (плоидностью), а также способом репродукции семян у растений (одно- или двуродительский). В частности, данные о способах воспроизводства семян у разных видов и родов свидетельствуют, что репродуктивные признаки по большей части трудно отнести к менделевским, и их наследование, как правило, носит эпигенетический характер. Различия в способах воспроизводства семян у гороха (двойное оплодотворение) и видов ястребинки (апогамия) иллюстрируют полиморфизм репродуктивных стратегий у двух ботанических родов и никак не обусловлены активностью постулируемых специфических «генов партеногенеза» или их отсутствием. По нашему мнению, партеногенетическое развитие эмбрионов у растений относится к эпигенетической изменчивости и связано с получением клетками зародышевых мешков или семяпочек цветка внешних или внутренних сигналов, позволяющих перейти от одной программы развития к другой. Множественность способов воспроизводства семян у ряда растительныхвидов (Betavulgaris L., Cannabis sativa L.,Rosacanina L. и видов рода Fragaria L.) иллюстрирует как сходство, так и различия в их наследственных системах. Продемонстрирована решающая роль советских (российских, украинских) биологов в становлении новой (эпигенетической) парадигмы развития и наследственности.

Ключевые слова: менделизм, геноцентрическая парадигма, правило Астаурова, эпигенетическое наследование, одно- и двуродительское размножение растений.

Полный текст

THIRD VARIABILITY, THE INHERITANCE TYPES AND SEED REPRODUCTION IN PLANTS

The G. Mendel’s model for hereditary factors (genes) and appeared on its base the genecentric paradigm, which postulates that genes control not only inheritance of simple traits of plants and animals, but determine ontogenesis, morphogenesis and all cardinal tendencies of life evolution, are examined. In the article, it is indicated, that along with the discovery of discrete heredity for Pisum sativum L., G. Mendel by fact described, in addition to well-known genotypic and paratypic variability, a one more variability for plants of genera Hieracium L., which now is denominated as an epigenetic variability. Analysis of literature permits to evolve the idea, that the real distribution of genotypes is determined not only by the G. Mendel’s lows for inheritance, but by structure of genomes (a ploidy) and by a manner of plant seeds reproduction (uniparental or biparental). In particular, the facts about the manner of reproduction of seeds of different species and genera demonstrate, that very often the reproductive characters are difficultly dedicated as mendelian, and their inheritance usually has an epigenetic nature. Distinctions in the manner of reproduction of Pisum seeds (double impregnation) and in Hieracium species (apogamy) illustrate the polymorphism of reproductive strategies of two botanical genera and can not be determined, by no means, by activity of postulated specific «genes of parthenogenesis» or their absence. In our opinion, a partenogenetic development of plants embryos can be attributed to epigenetic variability, and it is determined by receiving the external or internal signals, which make the switch from one development program to another, by cells of embryo sacks or seed buds of flower. A lot of manners for seed reproduction in many plant species (Beta vulgaris L., Cannabis sativa L., Rosa canina L., and Fragaria L.) illustrate both likeness and distinction in their hereditary systems. In the article the main role of the Soviet (Russian and Ukrainian) biologists in settling the new (epigenetic) paradigm of development and inheritance is demonstrated.

Keywords: mendelism, genocentric paradigm, principle of Astaurov, epigenetic heredity, uniparental and biparental model of seed reproduction.

Оформление электронного оттиска