Μεταλλαγές - Μεταλλαγές Οφθαλμών - Χίμαιρες

Κατά την ταχεία διαίρεση των κυττάρων στην κορυφή των βλαστών, τα χρωματοσώματα μερικών κυττάρων συχνά δε διαιρούνται ισομερώς ή τεμαχίζονται κατά τη μίτωση, με αποτέλεσμα τα δυο θυγατρικά κύτταρα να διαφέρουν γενετικά. Οι αμιτωτικές αυτές διαιρέσεις συμβαίνουν πολύ συχνά σε σωματικούς ιστούς, όπως είναι η επιδερμίδα ή ο φλοιός και γι' αυτό παραμένουν απαρατήρητες. Όταν οι χρωματοσωματικές διαταραχές επισυμβαίνουν στα επάκρια κύτταρα του οφθαλμού και παράγουν βλαστούς και καρπούς εμφανώς ανόμοιους μ' αυτούς του μητρικού φυτού, τότε ονομάζονται μεταλλαγές οφθαλμών (bud sports). Όταν οι μεταλλαγές εμφανίζονται κατά τρόπο που τα μεταλλάξιμα και μη μεταλλάξιμα χαρακτηριστικά εκφράζονται φαινοτυπικά στο ίδιο όργανο, όπως π.χ. τα φύλλα της μιας πλευράς ενός κλάδου να είναι πανασέ, ενώ άλλα κανονικά, η ανάμιξη αυτή ονομάζεται χίμαιρα. Στη δενδροκομία, ο όρος αναφέρεται σ' ένα όργανο όπως είναι το άνθος, ο καρπός, ή ένας κλάδος, που αποτελείται από δυο ή περισσότερες ανόμοιες ομάδες κυττάρων. Οι διαταραχές αυτές ταξινομούνται σε περικλινείς, μερικλινείς και τομευτικές ανάλογα της και του βάθους αυτών. Σε μια τομευτική χίμαιρα, ο μεταλλάξιμος βλαστός ή καρπός μπορεί να περιέχει ένα σφηνοειδές τμήμα, που διαφέρει από το αρχικό όργανο. Σε μια μερικλενή χίμαιρα, ένα τμήμα των επιδερμικών και υποδερμικών ιστών φέρει τα μεταλλάξιμα χαρακτηριστικά. Σε μια περικλινή χίμαιρα, ένα μεταλλάξιμο στρώμα επιδερμικών και υποδερμικών κυττάρων περιβάλλει ολόκληρο το όργανο.

Οι μεταλλαγές έχουν δώσει πολλές νέες ποικιλίες, στις οποίες συμπεριλαμβάνονται πολλοί κλώνοι μηλιάς των Red delicious και άλλοι κλώνοι εμπορικών και σημαντικών καρποφόρων δένδρων, όπως είναι η δαμασκηνιά, η ροδακινιά, η νεκταρινιά, η αχλαδιά, τα εσπεριδοειδή κ.α. Το μήλο Delicious, του οποίου η επιδερμίδα φέρει κόκκινες ραβδώσεις πάνω σε πράσινο φόντο μεταλλάχθηκε και παρήγαγε ολοκόκκινους τύπους. Τα δένδρα των νέων αυτών μεταλλάξιμων καλλιεργούμενων ποικιλιών έχουν δώσει μεμονωμένους κλάδους, που παράγουν καρπούς παρόμοιους με τα αρχικά Delicious, πράγμα που δείχνει ότι, η αντιστροφή αυτή οφείλεται σ' ένα ασταθή γόνο, ο οποίος ελέγχει το σχηματισμό του χρώματος. Οι ασταθείς αυτοί μεταλλάξιμοι κλώνοι έχουν ξεσκαρταριστεί απ' τους παραγωγούς και φυτωριούχους και έχουν διαδοθεί οι πιο σταθεροί κλώνοι.

Εάν στη μεταλλαγή εμπλέκονται ιστοί απ' τους οποίους παράγονται σπερματικές βλάστες και ανθήρες, το ωάριο και οι γυρεόκοκκοι ίσως έχουν τη δυναμικότητα να μεταφέρουν το μεταλλάξιμο χαρακτήρα στην επόμενη γενεά. Οι βελτιωτές έχουν χρησιμοποιήσει τη γνώση αυτή, για να ενσωματώσουν το μεταλλάξιμο χαρακτηριστικό σε νέες ποικιλίες. Η ποικιλοχρωμία των φύλλων συνήθως προέρχεται ως μερικλενής χίμαιρα. Εάν ένας ξυλοφόρος οφθαλμός προέρχεται από ένωση ενός κανονικού πράσινου ιστού και ενός μεταλλάξιμου χωρίς χλωροφύλλη, μερικά φύλλα επί του βλαστού αυτού θα είναι ποικιλόχρωμα και άλλα θα είναι κανονικά. Την ποικιλόχρωμη αυτή εικόνα μπορεί να την εμφανίσουν άνθη και καρποί, που παράγονται επί του ίδιου βλαστού. Όταν ένας επάκριος οφθαλμός αποκτήσει τα αλβινικά χαρακτηριστικά, ο βλαστός που θα αναπτυχθεί απ' αυτόν βαθμηδόν θα ξεραθεί γιατί τα φύλλα του δεν είναι ικανά να φωτοσυνθέσουν, να συνθέσουν πρωτεΐνες και να επιτελέσουν άλλες ζωτικές λειτουργίες. Σε σπάνιες περιπτώσεις, οι μερικλενείς ή τομευτικές χίμαιρες παρατηρούνται κοντά στη βάση του εμβολίου σε εμβολιασμένα δένδρα. Τμήμα του βλαστού φέρει χαρακτηριστικά ανόμοια μ' εκείνα του υποκειμένου ή της ποικιλίας. Ένας τέτοιος βλαστός ονομάζεται χίμαιρα εμβολίου. Σ' άλλες περιπτώσεις ολόκληροι βλαστοί, που είναι ανόμοιοι μ' αυτούς του υποκειμένου, ή της εμβολιασμένης ποικιλίας, έχουν προέλθει από ένα καρατομημένο δένδρο. Εάν αυτοί είναι αληθινές μεταλλαγές αμφισβητείται από μερικούς, που θεωρούν αυτούς προϊόντα ανθρώπινων λαθών που πραγματοποιήθηκαν κατά τον εμβολιασμό. Πρόσφατα, η αναγέννεση βλαστικών μεριστωμάτων από καλλώδη ιστό in vitro, έχει δείξει ότι σωματικές μεταλλαγές συνήθως επισυμβαίνουν κατά την ταχεία κυτταρική διαίρεση των καλλωδών ιστών. Η παρατήρηση αυτή ίσως επεξηγεί την εμφάνιση της χίμαιρας εμβολίου και, πιθανόν, των οφθαλμομεταλλαγών.