Репродуктивные признаки, филлотаксис цветоносных побегов и морфогенез у сахарной свеклы (Beta vulgaris L.)

Исследована изменчивость репродуктивных признаков у сахарной свеклы, в частности, признаков филлотаксиса. Цветы (и плоды) на цветоносных побегах сахарной свеклы располагаются спирально, а признаки филлотаксиса (например, распределение числа спиралей на побегах) подчиняется закону нормального распределения. Аналогичный тип распределения характерен и для других репродуктивных признаков свеклы (число плодов на побегах, длина побегов). Число спиралей на единицу длины цветоносного побега также подчиняется закону нормального распределения и варьируют в выборке примерно в 4 раза, что определяется как длиной побега, так и плотностью размещения плодов. В отличие от других репродуктивных признаков, признаки филлотаксиса относятся к пространственным (геометрическим) признакам, и в качестве модели при их описании использованы инварианты - золотая пропорция и числовые последовательности Фибоначчи. Для каждого побега был установлен индекс филлотаксиса (число левых и правых спиралей на побегах) путем сопоставления числа плодов на побегах и чисел Фибоначчи из трех рекуррентных числовых последовательностей. Рассмотрена связь индексов филлотаксиса с другими репродуктивными признаками. С одной стороны, показана независимость воспроизводства признаков филлотаксиса от количественных признаков (длина побегов и число спиралей на побегах), а с другой - независимость от изменчивости качественных признаков (число цветков в соцветиях - признак одно- многоростковости плодов). Обсуждается вероятный ход морфогенеза филлотаксисных признаков, которые, с одной стороны, формируются в зависимости от активности морфогенов клетки, а, с другой, определяются симметрикой в различных структурах и частях растения, а также морфогенетическими полями, создаваемыми молекулами, клетками и растением в целом в ходе роста и развития.