Polyembryonie semen citrusů

 

Semena mnoha odrůd rostlin z rodů Citrus, Fortunella a Poncirus, používaných jako podnože nebo rouby, vytvářejí dva typy zárodku (embrya): jediné pohlavní (zygotické) embryo; a několik nepohlavních, nucelárních embryí. Původ těchto zárodků je následující. Ve zralém vajíčku květu citrusu obsahuje zárodečný vak samičí pohlavní  buňku (gametu)  neboli vaječnou buňku (n chromozomů) obklopenou pletivem zvaným nucellus; na vrcholku nucella se nachází drobný otvor, micropyle. Po opylení, když pylová láčka dosáhne zárodečného vaku skrz micropyle, jádro samčí buňky neboli spermatická buňka (n chromozomů) projde dovnitř zárodečného vaku, kde splyne s vaječnou buňkou – dojde k oplodnění a oplodněné vajíčko má dvě sady  chromozomů (2n). V dalším procesu vzniká pohlavní, zygotické embryo.

Nicméně mohou také vzniknout další zárodky odvozené ze somatických buněk nucella (2n chromozomů). Tato nucelární embrya vyrůstají v zárodečném vaku a leží vedle pohlavního zárodku. Ačkoli se mohou objevit výjimky, obvykle je pro vznik nucelárních embryí nezbytné opylení. Protože nucelární embrya se vyvíjí nepohlavně obvykle mitotickým dělením buněk nucella, které nají normální počet chromozomů (2n), nejsou nutné žádné samčí pohlavní buňky. Nucelární semenáče nesou tudíž stejnou genetickou informaci jako mateřská rostlina; výjimkou je možná pupečná (nucelární) mutace, která se může stát zdrojem zajímavých nových odrůd. Růst rostliny z nucelárného embrya tedy v podstatě představuje jednu z cest nepohlavního rozmnožování.

Zygotické embryo musí soupeřit o prostor a živiny s embryem nucelárním. Výsledek tohoto soupeření závisí napočtu nucelárních embryí, době zahájení jejich růstu, jejich poloze v semeni a schopnosti růstu geneticky odlišného pohlavního embrya. U mnoha odrůd ze semen vznikají pouze nucelární semenáčky a žádné pohlavní, protože  pohlavní embryo bylo utlačeno nebo prostě příliš slabé. V takovém případě mají dceřinné rostliny stejné vlastnosti jako mateřská.

Nucelární polyembryonie je využívána při komerčním pěstování citrusů ze dvou důvodů: produkce  homogenních, semenáčů podnoží a produkce semenáčů vybraných odrůd, ze kterých mohou vzniknout nové nucelární klony. Výhodou tohoto způsobu rozmnožování je také minimální riziko přenosu virových a jiných infekcí. Třebaže u jiných rodů známe viry přenášené zárodky semen, přenos virů tímto způsobem je u citrusů zanedbatelný. Vzácně můžeme pozorovat přenos viru CCLV a příbuzného CVV. Podle posledních pozorování se zdá, že také psoróza může být přenášena semeny citranží 'Carrizo' a 'Troyer' nebo Poncirus trifoliata. Přenos exocortis semeny nebyl dosud potvrzen. Přenos žádného dalšího viru citrusových rostlin nebyl zatím pozorován.