Vad är polyploidi? Vilken roll spelar det i avel och natur

Efter att ha läst den här artikeln kommer du att lära dig vad polyploidi är. Vi kommer att överväga vilken roll det spelar. Du kommer också att ta reda på vilka typer av polyploidi det finns.

Bildning av polyploider

Låt oss först och främst prata om vadmenas med detta mystiska ord. Celler eller individer med mer än två uppsättningar kromosomer kallas polyploider. Polyploida celler med liten frekvens uppstår som ett resultat av "fel" av mitos. Detta inträffar när kromosomerna delas och cytokines inte uppträder. På så sätt kan celler med dubbelt antal kromosomer (diploider) bildas. Om de, efter att ha gått igenom interfasen, delar, kan de föda (sexuell eller andlig) till nya individer vars celler kommer att ha dubbelt så många kromosomer som sina föräldrar. Följaktligen är processen för deras bildning vad polyploidi är. Polyploida växter kan produceras artificiellt med användning av kolkicin - alkaloid undertrycka bildningen av den mitotiska spolen genom en överträdelse av mikrotubuli-bildning.

Egenskaper hos polyploider

Variabiliteten i dessa växter är oftamycket mer än de relaterade diploiderna, eftersom varje gen representeras i dem åtminstone i dubbelt antal. Vid uppdelning i avkomma, homozygot för någon recessiv gen, kommer individerna endast 1/16 istället för 1/4 för diploider. (I båda fallen antas frekvensen av de recessiva allelerna vara 0,50.) Polyploiderna kännetecknas av självbestämning, vilket ytterligare minskar deras variabilitet, trots att de relaterade diploiderna övervägande korsbestämmer.

Där polyploider möts

Så vi besvarade frågan, vad är polyploidi. Och var förekommer sådana växter?

Vissa polyploider är bättre anpassade att torkaplatser eller lägre temperaturer än den ursprungliga diploida formen, medan andra är bättre lämpade för särskilda jordtyper. På grund av detta kan de lösa på platser med extrema existensvillkor, där deras diploida förfäder förmodligen skulle ha dött. Med en liten frekvens de förekommer i många naturliga populationer. De är lättare än motsvarande diploider, kom in utavlande. I det här fallet, så snart som kan produceras fertila hybrider. Mindre polyploider hybridursprung som bildas genom att dubblera antalet kromosomer i en diploid sterila hybrider. Detta är ett av de sätt plodovistosti återhämtning.

Det första dokumenterade fallet av polyploidi

Det är just ett sådant mindre vanligt sätt som bildadespolyploida hybrider mellan rädisa och kål. Detta var det första väl dokumenterade fallet av polyploidi. Båda släktet tillhör familjen cruciferous och är nära besläktade. I somatiska celler av båda typerna finns 18 kromosomer, och 9 par kromosomer finns alltid i den första metafasen av meios. Med viss svårighet erhölls en hybrid mellan dessa växter. I meios hade han 18 opparade kromosomer (9 från rädisa och 9 från kål) och var helt steril. Bland dessa hybridväxter bildades spontant polyploid, i vilken i somatiska celler fanns 36 kromosomer och 18 par bildades regelbundet under meios. Med andra ord hade den polyploida hybriden alla 18 kromosomer, både rädisor och kål, och de fungerade normalt. Denna hybrid var ganska produktiv.

Polyploider-ogräs

Vissa polyploider uppstod som ogräs iplatser i samband med mänskliga aktiviteter, och ibland uppnådde de fantastiskt välstånd. Ett av de välkända exemplen är invånarna i saltmassor från släktet Spartina. En art, S. maritima (bilden nedan), uppträder i kärr längs Europas och Afrikas stränder. En annan art, S. alterniflora, introducerades till Storbritannien från öst av Nordamerika runt 1800 och spred sig sedan i stor utsträckning och bildade stora lokala kolonier.

vete

En av de viktigaste polyploida grupperna av växterkan betraktas som släktet Triticum vete (bilden nedan). Den vanligaste i världen spannmålsskörden - vete (T. aestivum) - har 2n = 42. Soft vete ursprung minst 8000 år sedan, troligen i Centraleuropa, som ett resultat av naturliga hybridisering av odlade vete, som har 2n = 28, med en vild spannmål samma typ som har 2n = 14. Wild gräs växte förmodligen som ogräs bland vetet. Hybridisering gav upphov till vete, kan förekomma mellan polyploidi visas från tid till annan i populationer av både föräldraarter.

Det är troligt att så snart som 42-kromosomalaVete med dess användbara egenskaper uppträdde på de första böndernas marginaler, de märkte omedelbart det och valde det för vidare odling. En av dess föräldraformer, 28-kromosom odlad vete, inträffade som ett resultat av hybridisering av två vilda 14-kromosomarter från Mellanöstern. Vete arter som har 2n = 28, och fortsätter nu att odlas tillsammans med 42-kromosom. Sådant 28-kromosomalt vetet är huvudkällan för spannmål för framställning av makaroner på grund av deras höga klibbighet. Detta är den roll som polyploidi spelar.

Triticosecale

Studier de senaste åren har visat det nyaLinjer erhållna genom hybridisering kan förbättra jordbruksproduktionen. Polyploidi i avel används mycket mycket. Speciellt lovande är Triticosecale, en grupp av konstgjorda hybrider mellan vete (Triticum) och råg (Secale). Några av dem, som kombinerar produktiviteten hos vete med rynkets oförmåga, är mest resistenta mot linjär rost - en sjukdom som orsakar stor skada på jordbruket. Dessa egenskaper är särskilt viktiga i höglandet i tropikerna och subtroperna, där rost är den viktigaste faktorn som begränsar odling av vete. Triticosecale odlas nu i stor skala och har vunnit stor popularitet i Frankrike och andra länder. 42-kromosomlinjen i denna spannkultur är mest känd. Det erhölls genom att dubblera antalet kromosomer efter hybridisering av 28-kromosomvete med 14-kromosom-råg.

Mångfalden av polyploider

I naturen väljs de utifrån yttre påverkanvillkor och inte på grund av mänsklig verksamhet. Deras framväxt är en av de viktigaste evolutionära mekanismerna. I vår tid representeras många polyploider i världens flora (mer än hälften av alla växtarter). Bland dem är många av de viktigaste grödorna - inte bara vete, utan även bomull, sockerrör, banan, potatis och solros. Till den här listan kan du lägga till vackraste trädgårdsblommor - krysantemum, pansies, dahlias.

Nu vet du vad polyploidi är. Dess roll i jordbruket, som du kan se, är mycket bra.