Зачем яблоням прививки

Как яблоки забывают свой сорт

Чтобы понять, зачем нужна прививка, исследуем генеалогическое древо яблони. История культурной яблони началась тысячи лет назад в горно-лесных экосистемах Тянь-Шаня в Казахстане. В процессе путешествия по Великому шёлковому пути и одомашнивания яблоня постоянно скрещивалась с другими видами, например с лесной яблоней. В результате современные яблони получили чрезвычайно высокий уровень гетерозиготности — их ДНК содержит коктейль из самых разных генов. 

У яблони есть строгая биологическая защита от «близкородственных браков». За неё отвечает особый генетический участок, который работает как пароль. В пестике цветка вырабатываются ферменты, а в пыльцевых зёрнах содержатся белки, специфические для каждого сорта. Если пыльца прилетела с того же самого дерева или с того же сорта, фермент распознаёт своих и уничтожает пыльцевую трубку, блокируя оплодотворение. Поэтому яблоне обязательно нужна чужая, неродственная пыльца.

Когда происходит перекрёстное опыление, внутри будущего семечка смешиваются гены двух разных родителей. Во время мейоза хромосомы обмениваются участками с дикими сортами. При размножении семечкой проявляются древние доминантные гены, отвечающие за мелкоплодность и терпкие танины. Такое дерево ещё и может не плодоносить до 10 лет.

Чтобы сохранить уникальный сорт, садоводы берут не семена, а живые веточки или почки желаемого сорта, и объединяют их с другим растением. Получается точная генетическая копия. Такая яблоня плодоносит уже через 1–2 года, а яблоки сохраняют свой размер, вкус и аромат.

Кто такие привой и подвой?

Прививка создаёт химеру, в которой два разных дерева живут и работают как одно. Привой — это его верхняя часть: черенок или одиночная спящая почка того самого элитного сорта, яблоки которого мы хотим получить. Привой отвечает за крону, листья, цветы и вкусные плоды. Подвой — это нижняя часть ствола и корневая система. Подвой добывает из почвы воду и минеральные соли, держит дерево в земле и защищает его от морозов.

Если привить ветку сладкоплодной яблони на мощный сеянец дички, вырастет гигантское дерево высотой с трёхэтажный дом. Но если использовать специальный карликовый подвой, яблоня вырастет до трёх метров в высоту. В зоне прививки карликовый подвой слегка ограничивает поток гормонов роста. Дерево перестаёт тратить силы на гигантские стволы и перенаправляет строительные ресурсы на образование почек. В результате такое дерево даёт огромные сочные яблоки уже на второй год после посадки.

Первые подробные письменные описания техники прививки сделал ученик Аристотеля философ Феофраст примерно за 300 лет до нашей эры. Он раскрыл технику клиновидной прививки, подчеркнул важность совместимости растений и описал замазывание срезов смесью глины и шерсти для защиты от высыхания. К этому же времени в Персии и Малой Азии уже умели использовать карликовые подвои для яблонь. Именно открытие прививки позволило людям одомашнить яблоню и сохранять сладкие сортовые плоды, так как размножить понравившееся дерево семенами без потери качества было невозможно.

Шаги к новому организму

Когда садоводы срезают веточку привоя и подготавливают подвой, для обоих растений это тяжёлая травма. Открываются наружу внутренние ткани, рушатся проводящие сосуды. Как же клеткам яблонь понять, что им нужно соединить две веточки в одну?

Главный «прораб» этой стройки — растительный гормон ауксин. Он синтезируется в верхушечных почках привоя и начинает двигаться сверху вниз с помощью специальных белков-переносчиков. Клетки получают химический сигнал вытягиваться и строить сосуды. Клетки камбия образуют мостик сверху вниз — от привоя к подвою.

Новый камбий начинает производить элементы проводящей системы. По ним от листьев к корням устремляются сахара и органические вещества. Затем корень начинает качать наверх воду и минеральные соли. Двусторонняя транспортная магистраль восстановлена, растение теперь функционирует как одно. От момента прививки до срастания проходит примерно три недели.

Пластырь для яблони

Если оставить раневую поверхность растения на открытом воздухе, нежная масса клеток моментально высохнет, и прививка погибнет. А ещё камбий привоя и подвоя должны идеально совпасть хотя бы с одной стороны. Если камбий прижат плотно и зазор минимален, мостик строится за считаные дни. Место соединения туго стягивают эластичной садовой лентой. А поверх срезов наносят специальную защитную мазь — садовый вар. Его делают из смолы, пчелиного воска или парафина, добавляют жиры и масла для гибкости, прополис или скипидар для защиты от бактерий и грибков.

Перед работой вар слегка разогревают или разминают тёплыми руками, чтобы он стал мягким, как пластилин. Чаще всего прививку делают летом, в качестве привоя берётся не целый черенок, а всего одна вегетативная почка с частично срезанной корой. На подвое надрезают кору буквой «Т», аккуратно вставляют туда почку, заматывают лентой и наносят садовый вар. Наносят его снаружи, чтобы он не перекрыл рост клеток, а надёжно защищал их от суровых внешних условий.

В случае если зимой голодные зайцы или мыши съели кору на стволе яблони по кругу, дерево обречено: сахара от листьев не смогут поступать к корням. На помощь приходит прививка «мостиком»: черенок вставляют концами под кору ниже и выше повреждения, покрывают лентой и варом. Черенки приживаются и становятся живыми капиллярными мостиками, спасающими жизнь дереву.

Молекулярный интернет внутри дерева

Долгое время считалось, что привой и подвой, хоть и срослись, сохраняют свою ДНК абсолютно изолированно и не обмениваются генетической информацией. Но с появлением современных методов молекулярной биологии и секвенирования учёные совершили потрясающее открытие. Оказывается, между привоем и подвоем идёт непрерывный молекулярный диалог. Подвой может посылать в крону привоя молекулы РНК, которые включают или выключают определённые гены, делая яблоню устойчивой к засухе, засолению почвы или вирусам — и всё это без изменения первичной ДНК самого сорта!