Ce este poliploidia? Ce rol joacă în reproducere și în natură

După ce ați citit acest articol, veți afla ce este poliploidia. Vom lua în considerare rolul pe care îl joacă. Veți afla, de asemenea, ce fel de poliploidie există.

Formarea poliploidelor

Mai întâi, să vorbim despre ce înseamnă acest cuvânt misterios. Celulele sau persoanele cu mai mult de două seturi de cromozomi se numesc poliploide. Celulele poliploide cu o frecvență mică apar ca urmare a "erorilor" de mitoză. Acest lucru se întâmplă atunci când cromozomii se divid și nu apare citokineza. În acest fel, se pot forma celule cu un număr dublu de cromozomi (diploide). În cazul în care acestea trec prin interfazei, se va împărtăși, poate da naștere la (sexual sau asexuat) persoane noi ale caror celule vor avea de doua ori mai multi cromozomi decat parintii lor. În consecință, procesul de formare a acestora este ceea ce este poliploidia. plante poliploide pot fi produse folosind artificial colchicina - alcaloid suprimarea formării fusului mitotic printr-o încălcare a formării microtubulilor.

Proprietățile poliploidelor

În aceste plante, variabilitatea este adesea semnificativ mai restrânsă decât cea a diploidelor conexe, deoarece fiecare genă este reprezentată cel puțin în numere dublate. Când se divizează în descendenți homozigoți pentru unii gena recesivă Persoanele fizice vor fi doar 1/16 în loc de 1/4 pentru diploide. (În ambele cazuri, se presupune că frecvența alelelor recesive este 0.50.) Autofecundare ciudat Poliploidie, reducerea în continuare a volatilității lor, în ciuda faptului că diplozilor lor legate în mod avantajos cruce polenizate.

Unde se întâlnesc poliploidele

Deci, am răspuns la întrebarea: ceea ce este poliploidia. Și unde se produc astfel de plante?

Unele poliploide sunt mai bine adaptate la locurile uscate sau la temperaturi mai scăzute decât formele diploide originale, în timp ce altele sunt mai bine adaptate la tipurile speciale de soluri. Din acest motiv, ei pot popula locuri cu condiții extreme de existență, în care strămoșii lor diploide ar fi dispărut cel mai probabil. Cu o frecvență mică, ele apar în multe populații naturale. Ele sunt mai ușoare decât diploidele corespunzătoare, intră în treceri independente. În acest caz, se pot obține imediat hibrizi prolifici. Mai rar, poliploidele de origine hibridă se formează prin dublarea numărului de cromozomi în hibrizi diploizi steril. Aceasta este una dintre modalitățile de a restabili fertilitatea.

Primul caz documentat de poliploidie

În acest mod mai puțin obișnuit s-au format hibrizi poliploide între ridiche și varză. Acesta a fost primul caz bine documentat de poliploidie. Ambele genuri aparțin familiei crucifere și sunt strâns legate. În celulele somatice iar la ambele specii există 18 cromozomi, iar în prima metafază a meiozei, sunt întotdeauna găsite 9 perechi de cromozomi. Cu unele dificultăți, a fost obținut un hibrid între aceste plante. În meiozei a avut 18 cromozomi neparticipați (9 de ridiche și 9 de varză) și a fost complet sterilă. Printre aceste plante hibride a fost obținut poliploid spontan, în care în celulele somatice au existat 36 de cromozomi și 18 perechi s-au format regulat în timpul meiozei. Cu alte cuvinte, hibridul poliploid a avut toate cele 18 cromozomi, atât rădăcini, cât și varză, și au funcționat în mod normal. Acest hibrid era destul de prolific.

Poliploizilor-buruieni

Unele poliploide au apărut ca buruieni în locuri asociate activităților umane și uneori au obținut o prosperitate uimitoare. Unul dintre exemplele cunoscute este locuitorii mlaștinilor de sare din genul Spartina. O specie, S. maritima (ilustrată mai jos), apare în mlaștini de-a lungul țărmurilor Europei și Africii. O altă specie, S. alterniflora, a fost introdusă în Marea Britanie din estul Americii de Nord în jurul anului 1800 și ulterior sa răspândit, formând colonii mari locale.

grâu

Una dintre cele mai importante grupuri poliploide de plante poate fi considerată genul Triticum grau (prezentat mai jos). Cea mai răspândită cultură de pâine din lume - grâul moale (T. aestivum) - are 2n = 42. Grâu moale a existat în urmă cu cel puțin 8.000 de ani, probabil, în Europa Centrală, ca urmare a hibridare naturală de grâu cultivat, care a 2n = 28, cu o cereale sălbatică de același tip, având 2n = 14. iarbă sălbatice, probabil, a crescut ca buruienile printre grâu. Hibridizarea, a dat naștere la grâu moale, ar putea avea loc între poliploidie apare din când în când în populațiile din ambele specii parentale.

Este posibil ca, de îndată ce grâul 42-cromozom cu trăsăturile sale utile a apărut pe marginea primilor fermieri, ei au observat-o imediat și l-au selectat pentru o cultivare ulterioară. Una dintre formele sale parentale, grâul cultivat cu 28 cromozomi, a apărut ca rezultat al hibridării a două specii sălbatice de 14 cromozomi din Orientul Mijlociu. Tipurile de grâu, având 2n = 28, și acum continuă să fie cultivate împreună cu 42-cromozomul. Astfel de grâu 28-cromozomal este principala sursă de cereale pentru producerea de macaroane datorită lipsei mari de proteine. Acesta este rolul jucat de poliploidie.

Triticală

Studii recente au arătat că liniile noi obținute prin hibridizare pot îmbunătăți producția agricolă. Poliploidia în reproducere este utilizată foarte mult. În special, promițătorul este Triticosecale, un grup de hibrizi artificiali între grâu (Triticum) și secară (Secale). Unele dintre ele, combinând productivitatea grâului cu lipsa de pretenție de secară, sunt cele mai rezistente la rugină liniară - o boală care provoacă mari daune agriculturii. Aceste proprietăți sunt deosebit de importante în zonele înalte ale tropicilor și subtropicelor, unde rugina este principala factor limitator cultivarea grâului. Triticosecale este acum cultivat pe scară largă și a câștigat popularitate largă în Franța și în alte țări. Linia de 42 de cromozomi a acestei culturi de cereale este cea mai faimoasă. Acesta a fost obținut prin dublarea numărului de cromozomi după hibridizarea grâului de 28 cromozomi cu secară de 14 cromozomi.

Varietatea poliploidelor

În natură, ele sunt selectate sub influența condițiilor externe și nu datorită activităților umane. Apariția lor este unul dintre cele mai importante mecanisme evolutive. În prezent, multe poliploide sunt reprezentate în flora lumii (mai mult de jumătate din toate speciile de plante). Dintre acestea, multe dintre cele mai importante culturi - nu numai grâu, dar și bumbac, trestia de zahăr, banane, cartofi și floarea-soarelui. La această listă puteți adăuga cele mai frumoase flori de grădină - crizanteme, pansamente, dalii.

Acum știi ce este poliploidia. Rolul său în agricultură, după cum puteți vedea, este foarte mare.