Цитогенетика разногеномных гибридов
Цитогенетическими исследованиями установлено, что род Gossypium представлен шестью геномами—А, В, С, D, Е и AD (см. схему).
Виды в пределах генома легко скрещиваются между собой, гибриды F полностью фертильны, в последующих поколениях происходит расщепление с появлением стерильных и полустерильных форм. Виды разных геномов скрещиваются с трудом или не скрещиваются. Гибриды F2 полностью или частично стерильны вследствие нарушений конъюгации хромосом в профазе мейоза, образования большого количества унивалентов и муль- тивалентов, нарушения расхождения хромосом и образования абортивных гамет.
Геном А имеют культурные диплоидные виды афро-азиатского и индокитайского хлопчатника G. herbaceum, G. arboreum, геном В — дикие диплоидные виды Африки и Передней Азии: наиболее распространен G. anomalum — небольшой кустарник, служащий кормом верблюдам.
Геном Е представлен также дикими африканскими диплоидными видами. Группа очень обособлена, не скрещивается с географически соседствующими геномами Лий. Наиболее распространенный представитель G. stocksii.
Геном С свойствен диким диплоидным австралийским видам хлопчатника; особенность кариотипа самые крупные хромосомы. Наиболее распространен вид G. sturtii — большие деревья с цельнокрайними листьями и голубыми цветками.
Геномом D обладают дикие диплоидные виды хлопчатника Американского континента. Морфологически они очень разнообразны. Например, G. thurberii представляет собой дерево с сильно рассеченными Листьями, G. harknessii — стелющийся кустарник с очень мелкими листьями, G. raimondii — также дерево с очень крупными цельнокрайними листьями.
Геном AD несут культурные тетраплоидные виды G. hirsitum (AD),, G. barbadense (AD)2t а также дикий вид G. tomentosum (AD)3 — эндемик Гавайского архипелага.
А. Сковстед впервые установил, что у тетраплоидных видов половина хромосом крупные, сходные с хромосомами хлопчатника Старого Света, а половина мелкие, как у новосветских видов хлопчатника. Дифференциация особенно четко проявляется при гибридизации тетраплоидов с диплоидами. Если скрещивания проводят со старосветскими диплоидами, то у гибридов Fx
в мейозе крупные хромосомы конъюгнруют с крупными, а мелкие остаются унивалентами, при гибридизации с новосветскими диплоидами мелкие хромосомы конъюгируют с мелкими, а крупные остаются унивалентами или обнаруживаются мульти- валенты.
На основании этих исследований, а также характера транслокаций хромосом было установлено, что тетраплоидные формы хлопчатника представляют собой аллополиплоиды от скрещивания новосветских и старосветских диплоидов и последующего удвоения числа хромосом. Изучение кариотипов межвидовых гибридов показало, что прародителями тетраплоидов являются афро-азиатский вид G. herbaceum и американский G. raimondii. Ресинтез вида G. hirsutum подтверждает эту точку зрения. Можно предполагать, что семена G. herbaceum были завезены в Америку из Африки. Имеются и другие точки зрения по поводу времени и места естественной гибридизации отмеченных диплоидных видов.