Как известно, все организмы одного биологического вида, несмотря на их возможные различия, имеют одинаковые геномы — характерную видовую совокупность постоянного числа хромосом гаплоидного набора.
В то же время могут происходить геномные мутации, связанные с изменением (увеличением или уменьшением) числа хромосом клеточного ядра. Под полиплоидией в широком смысле слова понимают изменение числа хромосом вообще.
Увеличение числа хромосом за счет генома одного биологического вида называют автополиплоидией, а если изменение числа хромосом происходит при межвидовой гибридизации в результате кратной суммы основных чисел геномов скрещиваемых видов, то ее называют аллополиплоидией (от греческого аллос— другой).
При некратном изменении числа хромосом в ядре по отношению к основ ному их числу в геноме называют анеуплоидией.
Увеличение числа хромосом в ядре приводит к увеличению объема клеток и до оптимального уровня плоидности увеличивается размер растений и его органов.
Лучше реагируют на удвоение числа хромосом виды, у которых небольшое число хромосом (например, рожь), а для некоторых видов (сахарная свекла, арбуз) оптимальным уровнем плоидности является триплоидный уровень. Но триплоиды стерильны, чем затрудняется их семеноводство.
При скрещивании двух разных видов или родов обычно получается бесплодное потомство, поскольку у них вследствие неродственных геномов конъюгация хромосом нормально проходить не может, и образуются нежизнеспособные гаметы. Следует обратить внимание на работы Г. Д. Карпеченко по отдаленной гибридизации, которые раскрыли механизм восстановления плодовитости межродовых гибридов путем удвоения (полиплоидизации) их хромосомного комплекса.
Анеуплоидные организмы происходят от гамет с измененным количеством хромосом. Среди таких анеуплоидных организмов могут быть: тетрасомики, у которых одна из хромосом генома представлена четыре раза и организм имеет на две хромосомы больше по сравнению с диплоидом — 2n1*+2, трисомики — 2n1*+l, моносомики — 2n1*-1, нуллисомики — 2n1*-2, тогда как нормальный дисомик имеет 2n.(* - номер гомологичной пары хромосом соответствующего кариотипа).
Следует заметить, что лишняя хромосома в какой-то гомологичной паре кариотипа менее отрицательно сказывается на организм, чем ее недостаток. Растения нуллисомики, выживают в крайне редких случаях. Все анеуплоиды характеризуются частичной или полной стерильностью.
Считается, что у человека возникает примерно 6% анеуплоидных зигот (гамет, следовательно, больше) и небольшая их доля развивается во взрослые особи, обладающие рядом физических и психических недостатков. Это болезнь Дауна у человека — трисомия по 21 паре хромосом, синдром Шерешевского — Тернера у женщин — моносомия по половой х-хромосоме и синдром Клайнфельтера у мужчин — полисомия по х-хромосоме и другие.
Гаплоиды — организмы с гаплоидным числом хромосом — п. Гаплоиды развиваются из одной клетки с генотипом гаметы, минуя оплодотворение: из яйцеклетки синергиды, антиподы, пыльцевого зерна или. Гаплоиды, как правило, имеют пониженную жизнеспособность и полную или почти полную стерильность.
В генетике и селекции растений гаплоидии придается очень большое значение, поскольку этим путем можно быстро (за 2—3 года) получить гомозиготные диплоидные линии (удвоив число хромосом у гаплоидных растений).
При использовании инбридинга для, этого требуется не менее 5— 6 лет и более. Но даже при длительном инбридинге не удается добиться полной гомозиготности, и та или иная степень гетерозиготности сохраняется.
Гаплоидия применяется и при отдаленной гибридизации, ее используют и для отбора рецессивных мутаций сразу после воздействия мутагенами.
У голосеменных явление спонтанной полиплоидии довольно редкое (секвойя вечнозеленая (6n), лжелиственница китайская (4n) и можжевельник Пфитцера (4n). У некоторых видов сосен, лиственниц и елей тетрапроидные формы были созданы искусственно. Анеуплоидия у голосеменных явление более значимое (дуглассия тисолистная). Среди покрытосеменных более широкое распространение имеет полиплоидия (представители всего около 150 родов и семейств имеют полиплоидный и гетероплоидный набор хромосом).
В целом, полиплоидия и анеуплоидия в значительной мере обогащает генофонд древесных видов и имеют большое значение в их эволюции и селекции.
Вопросы для самопроверки
Представьтесь*
Ваш комментарий*
