Примери за полиплоидия при хора. Научно-технически енциклопедичен речник какво е полиплоидия, какво означава и как се пише правилно. Полиплоидия при животни

Полиплоидията (от гръцки polyploos - повтарящ се и eidos - изглед) е многократно увеличаване на броя на наборите от хромозоми. Единичен или хаплоиден (и) комплект във висшите растения и животни е представен в зародишните клетки (виж).

По време на сексуалния процес, след оплождането на яйцеклетката, т.е. сливането на две гамети (виж), възниква ново състояние с двоен или диплоиден (2n) набор от хромозоми (виж), който се предава на повечето соматични клетки на многоклетъчен организъм и представляващ нормата за тях.

По същество самият сексуален процес дава, когато две групи се слеят, първия етап на полиплоидия, но в случай на висши организми, по-високите степени на размножаване обикновено се наричат ​​полиплоидия, т.е. групи: триплоид (3n), тетраплоид (4n) , хексаплоид (6n) и др.

Полиплоидията играе специална роля в процесите на нормална диференциация на определени клетки в индивидуалното развитие (онтогенезата) на висшите растения и животни, включително човека. В допълнение, полиплоидията също е важна в процесите на регенерация.

Особено внимание заслужава полиплоидията, наблюдавана при патологични състояния (растеж на злокачествени новообразувания).

Значението на полиплоидията при формирането на нови видове растения е изключително голямо. Близкородствени растителни видове от един и същи род често се вписват в така наречените полиплоидни редове (пшеница с 14 или 28 или 42 хромозоми и т.н.). Морфологичните и физиологичните предимства на полиплоидните видове им позволяват понякога да заселват нови райони, които са недостъпни поради тежките условия за други видове. Установено е, че дори при селекцията на селскостопански растения, човекът, без да подозира, в продължение на векове изкуствено подбира полиплоидни форми, от които сега се получава по-голямата част от хранителните и фуражните протеини, мазнини и въглехидрати. Овладяването на метода за експериментално създаване на полиплоиди вече доведе до въвеждането на някои от тях в селскостопанската практика (триплоидно захарно цвекло, мента и др.).

Обещаващ метод за получаване на полиплоидни форми често се комбинира с изкуствена хибридизация. Полиплоидията е единственият начин за преодоляване на безплодието на хибридите, получени чрез кръстосване на отдалечени видове.

В еволюцията на животните полиплоидията не е получила същото значение, както при растенията. Това, очевидно, е попречило сложен механизъмопределяне на пола (виж) при животни. Но там, където тази бариера е премахната, където се извършва партеногенетично размножаване, възникват полиплоидни видове, които са завладели повече или по-малко обширни територии.

Случаите на спонтанна полиплоидия при животни се наблюдават по същия начин, както при растенията; усвоени и получаването им в експеримента. Това повдига въпроса за практическото им използване. Първите стъпки в нашата страна вече са направени от В. Л. Астауров, който е получил развъдните полиплоиди на копринената буба. Индивидуални случаи на полиплоидия са открити и при хора.

Полиплоидия(от гръцки polýploos - многопътен, тук - множество и éidos - изглед), многократно увеличаване на броя на хромозомите в растителни или животински клетки. П. е широко разпространен в растителния свят. Среща се рядко сред двудомните животни, главно при кръгли червеи и някои земноводни.

Соматичните клетки на растенията и животните, като правило, съдържат двоен (диплоиден) брой хромозоми (2 н); една от всяка двойка хомоложни хромозоми идва от майчините, а другата от бащините организми. За разлика от соматичните, зародишните клетки имат намален първоначален (хаплоиден) брой хромозоми ( н). В хаплоидните клетки всяка хромозома е единична, няма двойка хомоложни. Хаплоидният брой хромозоми в клетките на организми от един и същи вид се нарича основен или основен, а съвкупността от гени, съдържащи се в такъв хаплоиден набор, се нарича геном. Хаплоидният брой хромозоми в зародишните клетки възниква от намаляването (намаляването наполовина) на броя на хромозомите в мейозата и диплоидният брой се възстановява при оплождане. (Доста често растенията в диплоидна клетка имат така наречените В-хромозоми, допълнителни към която и да е от хромозомите. Тяхната роля е малко проучена, въпреки че царевицата, например, винаги има такива хромозоми.) Броят на хромозомите в различни видоверастенията са много разнообразни. И така, един от видовете папрат (Ophioglosum reticulata) има 1260 хромозоми в диплоидния набор, а в най-филогенетично развитото семейство Compositae, видът Haplopappus gracilis има само 2 хромозоми в хаплоидния набор.

При P. се наблюдават отклонения от диплоидния брой хромозоми в соматични клеткиа от хаплоидния – в гениталния. В P. може да има клетки, в които всяка хромозома е представена три пъти (3 н) - триплоиден, четири пъти (4 н) - тетраплоид, пет пъти (5 н) - пентаплоид и др. Организми със съответно многократно увеличение на набора от хромозоми - плоидност - в клетките се наричат ​​триплоиди, тетраплоиди, пентаплоиди и др. или най-общо полиплоиди.

Многократно увеличаване на броя на хромозомите в клетките може да възникне под въздействието на висока или ниска температура, йонизиращо лъчение, химически вещества, както и в резултат на промени във физиологичното състояние на клетката. Механизмът на действие на тези фактори се свежда до нарушаване на хромозомната сегрегация при митоза или мейоза и образуването на клетки с многократно увеличен брой хромозоми в сравнение с оригиналната клетка. от химически агенти, причинявайки нарушениеправилно разминаване на хромозомите, най-ефективният алкалоид колхицин, който предотвратява образуването на нишки на вретено на клетъчното делене. (Влияние върху семена и пъпки с разреден разтвор на колхицин, експериментални полиплоиди лесно се получават в растенията.) P. може да възникне и в резултат на ендомитоза - удвояване на хромозомите без разделяне на клетъчното ядро. В случай на неразпадане на хромозомите в митозата (митотична П.) се образуват полиплоидни соматични клетки; в случай на неразпадане на хромозомите в мейозата (мейотична П.), зародишни клетки с променен, по-често диплоиден, брой хромозоми ( така наречените нередуцирани гамети) се образуват. Сливането на такива гамети дава полиплоидна зигота: тетраплоид (4 н) - при сливането на две диплоидни гамети, триплоидни (3 н) - когато нередуцирана гамета се слее с нормална хаплоидна и т.н.

Появата на клетки с брой хромозоми 3-, 4-, 5-кратно (или повече) от хаплоидния набор се нарича геномни мутации, а получените форми се наричат ​​еуплоидни. Заедно с еуплоидията, анеуплоидията често се появява, когато клетките се появяват с промяна в броя индивидуални хромозомив генома (например при захарна тръстика, пшенично-ръжени хибриди и др.). Има автополиплоидия - многократно увеличаване на броя на хромозомите от един и същи вид и алополиплоидия - многократно увеличаване на броя на хромозомите в хибридите при кръстосване различни видове(междувидова и междуродова хибридизация).

При полиплоидните форми на растенията често се наблюдава гигантизъм - увеличаване на размера на клетките и органите (листа, цветя, плодове), както и увеличаване на съдържанието на редица химикали, промяна във времето на цъфтежа и плододаване. Тези характеристики се наблюдават по-често при кръстосано опрашващите се форми, отколкото при самоопрашващите се. Икономически полезните качества на полиплоидите отдавна привличат вниманието на животновъдите, което доведе до разгръщането на работата по изкуственото производство на полиплоиди, които са важен източникпроменливост и може да се използва като изходен материал за развъждане (например триплоидно захарно цвекло, тетраплоидна детелина, репички и др.). Често срещан недостатък на автополиплоидите е ниската плодовитост. Въпреки това, след продължителна селекция е възможно да се получат линии с достатъчно висока плодовитост. Доста добри резултати се получават чрез създаване на изкуствени синтетични популации, съставени от най-плодотворните автополиплоидни линии на някои кръстосано опрашващи се растения, като ръжта.

Алополиплоидите са от не по-малко значение в развъждането. Хромозомни набори, които са част от алополиплоидите, не са еднакви; те се различават по набора от гени, които съдържат, а понякога и по формата и броя на хромозомите. При кръстосване на растения от различни родове, например ръж и пшеница, възниква хибрид с хаплоиден набор от ръж и хаплоиден набор от пшеница. Такъв хибрид е стерилен и само удвояването на броя на хромозомите на всяко растение, т.е. получаването на амфидиплоиди, може да нормализира мейозата и да възстанови плодовитостта. Алополиплоидията може да бъде метод за синтез на нови форми на базата на хибридизация. Класически пример за такъв синтез е производството на G. D. Karpechenko от rafanobrassica, хибрид от репички и зеле с 36 хромозоми (18 от ряпа и 18 от зеле). Селекционери (в СССР В. Е. Писарев, Н. В. Цицин, А. И. Державин, А. Р. Жебрак и др.) са получили алополиплоиди от значителен брой растителни видове. Повечето култивирани растения, култивирани от човека, са полиплоиди.

P. е от голямо значение в еволюцията на диви и култивирани растения (смята се, че около една трета от всички растителни видове са възникнали поради P., въпреки че в някои групи, например иглолистни дървета и гъби, това явление се наблюдава рядко) , както и някои (главно партеногенетични) групи животни. Доказателство за ролята на П. в еволюцията е т.нар. полиплоидна серия, когато видове от един и същи род или семейство образуват еуплоидна серия с увеличение на броя на хромозомите, което е кратно на основния хаплоиден (например пшеницата Triticum monococcum има 2 н= 14 хромозоми, Tr. тургидум и други - 4 н= 28, Tr. aestivum и други -6 н= 42). Полиплоидният брой видове от рода Solanum (Solanum) е представен от редица форми с 12, 24, 36, 48, 60, 72 хромозоми. Сред партеногенетично размножаващите се животни полиплоидните видове са не по-рядко срещани, отколкото сред апомиктичните растения (виж Apomixis, Partenogenesis) . Съветският учен Б. Л. Астауров е първият, който изкуствено получава плодовита полиплоидна форма (тетраплоид) от хибриди на два вида копринени буби: Bombyx mori и B. mandarina. Въз основа на тези трудове той предлага хипотеза за индиректен (чрез партеногенеза и хибридизация) произход на двудомни полиплоидни видове животни в природата.

8. Мутагенеза- това е въвеждането на промени в нуклеотидната последователност на ДНК (мутации). Има естествена (спонтанна) и изкуствена (предизвикана) мутагенеза.

естествена мутагенеза

Естествената или спонтанна мутагенеза възниква в резултат на излагане на генетичния материал на живи организми на мутагенни фактори на околната среда, като ултравиолетова светлина, радиация и химически мутагени.

[редактиране] Теория на мутациите на H. De Vries и S. I. Korzhinsky

Теорията за мутациите е една от основите на генетиката. Възниква малко след преоткриването на законите на Мендел от Т. Морган в началото на 20 век. Може да се счита, че почти едновременно възниква в съзнанието на холандеца Хуго де Врис (1903) и местния ботаник С. И. Коржински (1899). Приоритетът в първенството и в по-голямото съвпадение на изходните положения обаче принадлежи на руския учен. Признаването на основното еволюционно значение за дискретната изменчивост и отричането на ролята на естествения подбор в теориите на Коржински и Де Врис се свързва с неразрешимостта по това време на противоречието в еволюционното учение на Чарлз Дарвин между важната роля на малките отклонения и тяхното "усвояване" по време на пресичания (вижте кошмара на Дженкин) .

Ключови точки мутационна теория Korzhinsky-De Vries може да се сведе до следните точки:

1. Мутациите са внезапни, като дискретни промени в чертите

2. Новите форми са стабилни

3. За разлика от наследствените промени, мутациите не образуват непрекъснати серии, те не са групирани около някакъв среден тип. Те представляват качествени скокове на промяната.

4. Мутациите се проявяват по различни начини и могат да бъдат както полезни, така и вредни.

5. Вероятността за откриване на мутации зависи от броя на изследваните индивиди

6. Подобни мутации могат да се появят многократно

[редактиране] Механизъм на мутагенезата

Последователността от събития, водещи до мутация (в рамките на хромозома), е както следва:

Настъпва увреждане на ДНК.

Ако увреждането е настъпило в незначителен (интронен) ДНК фрагмент, тогава мутация не възниква.

В случай, че е настъпило увреждане на значителен фрагмент (екзон) и е възникнало правилно възстановяване на ДНК или поради дегенерация генетичен кодняма нарушение, тогава не възниква мутация.

· Само в случай на такова увреждане на ДНК, настъпило в значителна част, което не е правилно поправено, което е променило кодирането на аминокиселината или което е довело до загуба на част от ДНК и връзката на ДНК отново в една верига, ще доведе ли до мутация.

Мутагенезата на ниво геном може също да бъде свързана с инверсии, делеции, транслокации, полиплоидия и анеуплоидия, удвояване, утрояване (многократно дублиране) и т.н. на някои хромозоми.

[редактиране] Точкови мутации

Основна статия:точкова мутация

1. Мисенс мутация

2. Мутация с изместване на рамката

3. Безсмислена мутация

4. Синонимна мутация на seimsense.

[редактиране] Хромозомни мутации

1. Инверсии

2. Реципрочни транслокации

3. Изтривания

4. Дупликации и инсерционни транслокации

[редактиране] Геномни мутации

1. Анеуплоидия

2. Полиплоидия

[редактиране] Ядрени и цитоплазмени мутации

· Ядрени мутации – геномни, хромозомни, точкови.

· Цитоплазмени мутации – свързани с мутации на неядрени гени, открити в митохондриална ДНК и пластидна ДНК – хлоропласти.

[редактиране] Изкуствена мутагенеза

Изкуствената мутагенеза се използва широко за изследване на протеини и подобряване на техните свойства (насочена еволюция).

[редактиране] Нецеленасочена мутагенеза

Чрез метода на ненасочената мутагенеза се правят промени в ДНК последователността с определена вероятност. Мутагенни фактори (мутагени) могат да бъдат различни химични и физични ефекти - мутагенни вещества, ултравиолетови лъчи, радиация. След получаване на мутантни организми се извършва идентификация (скрининг) и селекция на тези, които отговарят на целите на мутагенезата. Нецелевият мутагенез е по-трудоемък и прилагането му е оправдано, ако се развие ефективна системамутант скрининг.

[редактиране] Насочена мутагенеза

При сайт-насочената мутагенеза промените в ДНК се правят на предварително определено място. За тази цел се синтезират къси едноверижни ДНК молекули (праймери), които са комплементарни на целевата ДНК, с изключение на мястото на мутация.

[редактиране] Мутагенеза според Kunkel

За бактериален плазмид (екстрахромозомна кръгова ДНК) се получава уридинов шаблон, тоест същата молекула, в която тиминовите остатъци са заменени с урацил. Грундът се отгрява върху матрицата, тя е завършена инвитроизползвайки полимераза до кръгова ДНК, комплементарна на матрицата на уридин. Бактериалните клетки се трансформират с двойноверижна хибридна ДНК, вътре в клетката уридиновата матрица се унищожава като чужда и втора верига се завършва върху мутантната едноверижна кръгова ДНК. Ефективността на този метод на мутагенеза е по-малко от 100%.

[редактиране] Мутагенеза чрез PCR

Полимеразната верижна реакция прави възможно извършването на сайт-насочена мутагенеза с помощта на двойка праймери, носещи мутацията (фиг. 1), както и случайна мутагенеза. В последния случай грешките в ДНК последователността се въвеждат от полимеразата при условия, които намаляват нейната специфичност.

9. Действието за избор не може да надхвърля определени граници - то трябва да спре, когато се получи чиста линия.

W. Johannsee, 1909 г

Преди появата на научната селекция, подобряването на култивираните растения се извършва чрез подбор на най-добрите индивиди по отношение на външни характеристики. Още в близкото минало селекцията е била основният метод за селекция. Изходният материал за него обикновено са местни сортове, които са сложни популации. При такава селекция селекционерът избира само онези генотипове, които вече присъстват в популацията. Ето защо селекцията от този период се нарича аналитична.

Селекцията е един от основните фактори на еволюцията. Докато мутациите и рекомбинациите създават генетично разнообразие чрез произволни промени в генетичния код (мутации) или произволно разделяне в рамките на законите на Мендел, естественият подбор гарантира, че естествените популации пасват на околната среда. В същото време отрицателната селекция води до елиминиране на неадаптираните от популацията, а положителната селекция осигурява запазването на добре приспособените към преобладаващите условия. външна средаиндивиди, което в крайна сметка определя прогресивната и насочена еволюция на растенията.

Изкуственият подбор е също толкова важен в съвременното растениевъдство. Това е неразделна част от всички методи на размножаване, които се различават помежду си преди всичко по начина, по който се създава изходният материал. Изходният материал може да бъде или от естествен произход, или получен чрез кръстосване, полиплоидизация, мутагенеза. В същото време принципите на подбор са еднакви за всички методи на подбор.

9. Изкуственият подбор, както вече беше споменато, се използва от човека във всички случаи, когато е необходимо да се подберат най-полезните растителни форми. След такъв подбор всяко ново поколение трябва да е по-добро от предишното. Изкуственият подбор трябва не само да засили един или друг полезен признак, но и да го развива и укрепва от поколение на поколение.
В учението за изкуствения подбор Дарвин теоретично обосновава и обобщава хилядолетната практика на човека за създаване на породи домашни животни и културни растения. В трудовете си той дава множество примери за подобряване на домашните животни и културните растения в процеса на селекция. Например, средното тегло на дивото цариградско грозде е 7,5 г. През следващите години то се променя, както следва:

Ефективността на селекцията се доказва и от увеличаването на съдържанието на захар в корените на захарното цвекло.

Така за 100 години систематична индивидуална селекция съдържанието на захар в корените на захарното цвекло се е увеличило 3 пъти. В момента най-добрите сортове за разплод съдържат 21-22% захар.
Селекцията изисква хетерогенност на организмите, създадена в природата чрез мутационна и комбинирана изменчивост. Ако популацията запази и най-малката хетерозиготност за който и да е признак, селекцията продължава. Селекцията не създава нови генетични вариации, но насърчава трансформирането на потенциалните вариации в свободни генетични вариации. Теоретично действието на селекцията трябва да спре, когато цялата генетична променливост е изчерпана, тоест всички желани алели са фиксирани в популацията. При полигенетичните признаци това е практически непостижимо, но при признаци, които зависят от една двойка гени, при условие че са рецесивни и силно хомозиготни, е възможно.
Резултатът, който теоретично може да бъде постигнат чрез селекция, зависи от много фактори - интензивността на селекцията, броя на избраните признаци, честотата на гените, тяхното свързване и броя, който определя формирането на признаците. Например, селекцията за тента и липса на клас в популация от хибридна пшеница действа само веднъж, тъй като тези признаци се определят от една двойка гени, и селекция за съдържание на масло и протеин в царевичното зърно (полигенни признаци), според Илинойс Експериментална станция в САЩ, вече действа над 60 години.

10. Растениевъдството е наука за създаване на нови сортове култури. Неговата задача е да събира, създава и изучава изходния материал, да оценява получените нови форми и образци, да изпитва, районира и въвежда в производство отгледаните сортове.

Основната цел на селекционната работа е създаването на нови сортове, способни да дават по-високи добиви, да увеличат брутния добив на растителни продукти и да подобрят тяхното качество. Всички дейности на развъдните институции и животновъдите са насочени към изпълнение на неотложните задачи пред селскостопанското производство за създаване на достатъчно количество храна за населението и суровини за леката и хранително-вкусовата промишленост.

Сортът се разбира като съвкупност от подобни икономически и биологични свойства и морфологични особеностикултурни растения, създадени и размножени за отглеждане в подходящи природни и производствени условия с цел повишаване на продуктивността, качеството на продукцията и икономическата ефективност на производството.

Сортовете, създадени от човека, са предназначени за получаване на високи стабилни добиви от определен вид продукт с желаното качество. Растенията, съставляващи сорта, се характеризират с общ произход, имат сходна генетична основа и се размножават от една и съща или

от няколко оригинални лица. Степента на сходство на растенията, които съставляват сорт, се определя както от първоначалния материал за размножаване (хибриди, мутанти, хибридни мутанти, полиплоиди и др.), И от използваните методи на селекция (индивидуална, масова, клонова и др.). Създава се сорт за определени почвено-климатични зони, където има възможност за най-пълна реализация на потенциала на генотипа.

Сортовете селскостопански култури според произхода се делят на местни (създадени в резултат на естествен и изкуствен подбор в определен район) и селекционни (създадени на базата на научни методи на селекция).

В зависимост от методите на селекция се получават сортове-популации, създадени чрез масова селекция на кръстосаноопрашващи се (ръж, елда, царевица, цвекло, детелина и др.) или самоопрашващи се растения; линейни сортове, получени чрез индивидуална селекция на растения от самоопрашващи се култури (пшеница, ечемик, овес, грах, лен, теснолистна лупина и др.), представляващи потомство, размножено от едно растение. Сортовете от хибриден произход се създават чрез кръстосване на родителски форми с последваща селекция на ценни растения за тяхното по-нататъшно възпроизвеждане. Клонирани сортове, получени чрез индивидуална селекция от вегетативно размножени култури (картофи, йерусалимски артишок, лук, чесън, ягоди).

Хибридите, в зависимост от метода на получаване, се разделят на прости, двойни, трилинейни, междулинейни, сортово-линейни, линейно-сортови. За получаване на хибриди се използват стерилни аналози, фертилни аналози на фиксатори на стерилитет и фертилни аналози на възстановители на плодовитостта.

Сортовете и хибридите могат да бъдат перспективни, районирани, редки и стандартни. Сортовете и хибридите, които успешно преминават държавния тест, потвърждават предимствата си, но изискват производствено изпитване и размножаване в системата за първично семепроизводство преди зониране, се признават за обещаващи. Районираните сортове и хибриди са вписани в Държавния регистър на защитените сортове и са разрешени за използване в производството. Дефицитни са районираните сортове и хибриди, при които семепроизводството не е напълно развито и има недостиг на семена.

Стандартът е най-добрите зонирани сортове и хибриди, според които в държавния тест всички тествани нови сортове се сравняват в държавни сортови парцели (GSU) и държавни сортови тестови станции (GSS).

Към сорта като средство за земеделско производство се предявяват големи изисквания. Той трябва успешно да съчетава висока стабилна продуктивност с устойчивост на неблагоприятни производствени условия, болести и неприятели. Трябва да е пластмасов, т.е. имат широк диапазон от скорости на реакция, реагират на приложени торове и други земеделски практики и имат перфектна архитектура. Пластмасовите сортове, дължащи се на особеностите на генотипа и широчината на степента на реакция в държавните и промишлени сортови опити, дават по-стабилни и високи добиви през годините в различни сортови парцели и станции за сортоизпитване. Въз основа на получените данни такива сортове са зонирани на големи площи и заемат обширни райони на разпространение. Примери за широко разпространени високопластични разновидности зимна ръже сортът Вятка, Восход 1, Харковская 60, зимна пшеница Безостая 1, Мироновская 808, пролетна пшеница Лутесценс 62, Саратовская 29, Иволга, пролетен ечемик Винер, Московски 121, Зазерски 85, Гонар, Гастинец, Вайко лупина, Бързорастящ 4 , Akademichesky 1 , картофи Early rose, Lorch, Priekulsky рано, Temp и др.

Производителността на всеки сорт култура зависи от неговия генотип и условията на околната среда. От особено значение са характеристики като зимна издръжливост, устойчивост на суша, устойчивост на болести, вредители и полягане, лекота на узряване и продължителност на вегетационния период. Колкото условията на отглеждане на сорта отговарят по-пълно на неговия генотип, толкова по-дълго се запазват и поддържат неговата типичност, чистота, високи посевни качества и други стопанско-биологични характеристики и свойства. В същото време е известно, че условията за растеж на културните растения се променят през годините, поради което има отклонения в реализацията на потенциала на сортовете.

Качеството на продукта се определя от такива показатели като стъкловидност, пълнота на зърното, съдържание на протеин и глутен, добив на брашно или зърнени култури в зърнени и зърнени култури, добив на влакна в лен, нишесте в картофи, захар в цвекло, фуражни протеинови единици в треви и др.

Във всяка изследователска институция развъждането за създаване на нов сорт започва с разработването на неговия модел (проект), който се основава на резултатите от задълбочено проучване на изходния материал и селекционните постижения.

Разновидност на моделавключва списък на основните морфологични и икономически полезни характеристики. За стандарт се взема съответният най-добре райониран стандартен сорт с неговите параметри. Втората колона на модела показва нивото на показателите, които трябва да бъдат осигурени в прогнозирания сорт по отношение на добива и елементите на неговата структура, устойчивост на болести, неприятели, полягане, опадане, неблагоприятни метеорологични условия, качество на продукцията, продължителност на вегетация. сезон и други характеристики.

През цялата история на развъждането и особено на сегашния му научен етап, голям бройценни сортове различни култури, които в много случаи са променили външния вид и свойствата на своите предци до неузнаваемост. Ярки примериПостиженията в развъждането не само на такива сравнително нови култури като захарно цвекло, слънчоглед, лупина, но и древни зърнени култури - пшеница, ръж, ечемик и други селскостопански растения могат да послужат за това.

Слънчогледът, например, като маслодайно растение в полската култура, се появява в Русия през 1816 г., но поради силната чувствителност към метла и ниските добиви посевите му не се разрастват, а напротив, след известно покачване, от края на 19 век те започват рязко да намаляват. Селекционната работа, започнала през 1912-1913 г., спасява слънчогледа като култура и коренно променя "цветето на слънцето".

Специална заслуга в постиженията на селекцията на тази култура принадлежи на два пъти Герой на социалистическия труд академик V.S. Пустовойт, под чието ръководство във Всеруския изследователски институт по маслодайни семена в Краснодар за малко повече от четвърт век беше възможно да се увеличи съдържанието на масло в семената 2 пъти. Съдържанието на масло в търговските семена през 1940 г. е 28,6%, след 10 години се увеличава до 30,4%, на всеки следващи 5 години съдържанието на масло в семената на новите сортове се увеличава с 4-5%. До 1975 г. съдържанието на масло в семената на освободените сортове достига 50-52%, а такива нови сортове като Передовик, Маяк, Смена, Восток и други формират високи добиви от слънчогледово семе със съдържание на масло 55-57%.

От 1977 г. за първи път в световната практика е пуснат нов сорт слънчоглед Первенец, чието съдържание на олеинова киселина в маслото достига 70-75%, т.е. два пъти повече от конвенционалните сортове. Въвеждането на този и подобни сортове в производството напълно ще премахне вноса на скъпи зехтинизвлечени от маслинови плодове в средиземноморските страни. Под сортовете на селекцията VNIIMK тях. СРЕЩУ. Пустовойт в Русия и Украйна годишно покриват площ от 4,4 милиона хектара и повече от 2 милиона хектара в чужбина и други страни на почти всички континенти.

Благодарение на големия успех на селекционерите, краснодарските сортове слънчоглед, дори в родината на тази култура, в страните от американския континент, не само са широко разпространени в производството, но и са основни източници за селекционна работа като изходен материал.

Успехът на отглеждането на слънчоглед се крие не само в увеличаването на съдържанието на масло в семената му, но и в значително увеличаване на добива на тази култура. Такива икономически ценни свойства на растението като устойчивост на болести и неприятели, равномерно узряване, пригодност за механизирано прибиране на реколтата и други също са значително подобрени.

Благодарение на въвеждането на нови високомаслени и високопродуктивни сортове, добивът на масло от хектар достига 2000 и повече kg/ha, което е почти 5 пъти повече от 1940 г. Поради това годишно допълнителното събиране на масло е стотици хиляди тонове слънчогледово масло.

Втори много убедителен пример за трансформация на растителната природа може да се проследи до захарното цвекло. За първи път търговска захар от тази култура в Европа е получена през началото на XIXвекове. Съдържанието му по това време в кореноплодни култури не надвишава 6%, но благодарение на селекционната работа, започната от Луис Вилморин в средата на 19 век във Франция, до 1888 г. е възможно да се увеличи процентът на захар в корените до 10 %, а 10 години по-късно до 15,2, през 1909 г. най-добрите сортове са със захарност до 18,4%.

В момента зонираните сортове съдържат до 20% захар в корените си. Добивът в същото време се увеличава няколко пъти и достига 45,0-50,0 t/ha без напояване, което осигурява събирането на захар 7,5-9,0 t/ha. Сортовете захарно цвекло Ganusovskaya едносеменни 55, Belorusskaya едносеменни 69, Kristall, освободени в Беларус, през последните години на държавно тестване в сортовите парцели на републиката дават добив на корени до 50,3-68,0 t / ха с добив на захар до 9,3-10,6 т/ха.

Голям успех в селекцията на захарно цвекло е създаването на сортове с едно семе (едно кълнове), които могат значително да намалят консумацията на семена по време на сеитба и да механизират максимално грижите за насажденията от тази култура. По-нататъшният напредък в развъждането на тази култура продължава чрез разработването на нови селекционни и генетични методи, използващи полиплоидия и хибридизация на сортове с различна плоидност, което произвежда триплоидни хибридни семена в индустриален мащаб, способни да произвеждат по-високи добиви от кореноплодни култури с висока захар съдържание в тях.

Ако сравним тези постижения с тези няколко центнера от захарната реколта, която фермерите са получили от захарно цвекло в началото на 19 век, тогава веднага може да се види огромната роля на селекцията и изключителното значение на сорта.

Резултатите от развъждането на лупина също могат да служат като ярък и изразителен пример за превръщането на жълтата, теснолистната и бялата лупина, отглеждана за зелено торене, в ценна фуражна култура с високо съдържание на протеини, която в условията на Беларус, Полис Украйна, не -черноземна зона Руска федерацияи балтийските републики голямо значениеза решаване на проблема с протеина.

Над 75 последните годинив резултат на селекционната работа на учени от различни страни на жълтата лупина, например, са дадени такива ценни качества като безалкалоидно, бели семена, ненапукване на зърната, бърз първоначален растеж, ранна зрялост, набъбване на семената без предшестваща скарификация, резистентност към фузариум. За това относително кратък периодвреме при лупина, по този начин много признаци на дивака бяха елиминирани и беше създаден обширен нов генофонд от тази култура за по-нататъшна селекционна работа. Съвременните най-добри сортове лупина са способни да произвеждат 1,5-2,0 тона пълноценен по аминокиселинен състав растителен протеин.

Подобни примери могат да се дадат за картофи, царевица, памук и много други култури.

Невъзможно е да се пренебрегне изключителният успех в селекцията на основната хлебна култура пшеница, чиято история на селекцията датира от няколко хилядолетия. През цялата си дължина хората чрез метода на селекцията са помогнали на еволюционния процес, създали са множество местни разновидности на народната селекция. Въпреки това, поради редица недостатъци, те не успяха да осигурят високи добиви. Средните годишни добиви на зимна пшеница, дори в благоприятните земи на Кубан за периода 1901-1919 г. варираше от 0,6 до 1,3 t/ha. И само благодарение на усилията на селекционната работа, животновъдите в град Краснодар под ръководството на два пъти Герой на социалистическия труд академик П.П. В края на 30-те години Лукяненко успява да създаде сорта Краснодарская 622/2, който надвишава най-разпространения сорт Украинка по това време с 10-15%. Този малък скок беше много важен за изграждането на по-нататъшен успех. За създаване на сортове пшеница, устойчиви на полягане и ръжда, е използван обширен изходен материал от американски и аржентински сортове, чието родословие включва сортове от Англия, Холандия, Италия, Япония, Китай, Испания, Уругвай, САЩ, Русия, Украйна, Унгария. При кръстосването на аржентинския сорт Klein 33 с американския Canred-Fulcaster 266287 са получени сортове Скороспелок 1, 2, 3 и 3b. Един от тази серия, сорт Skorospelka 2, при кръстосване с украинския сорт Lutescens 17 даде началото на сортове от нов тип, отличаващи се с устойчивост на полягане, висок добив и качество на зърното. Първият сорт от този тип, Безостая 4, е пуснат през 1955 г. и след 4 години е заменен от нов, още по-ценен сорт, Безостая 1, получен чрез индивидуална селекция от Безостая 4. Сортът Безостая 1 прослави съветската селекция през цялото време света и с право беше наречен шедьовър на световната селекция. С въвеждането на тези сортове в производството, добивът на зимна пшеница в Кубан през 1963-1966 г. се увеличи. се увеличи почти 3 пъти в сравнение с предреволюционния период.

Не по-малко известен и дори по-често срещан сорт зимна пшеница беше Мироновская 808, създадена в Украйна от два пъти Герой на социалистическия труд академик V.N. Правя. Благодарение на най-добрите сортове на местното развъждане Безостая 1, Мироновская 808 и други, добивът на зимна пшеница се увеличи от 1,0 t/ha (1913 г.) до 2,78 t/ha (1986 г.), а в Кубан от 0,99 t/ha (1913 г. ) до 3,35 t/ha (1988 г.). В условията на Беларус, където по-ранната пшеница не е била широко разпространена, районираните сортове Березина, Надзея, Сузорие, Каравай и други не само в сортови парцели, но и в големи площи технически култури произвеждат до 5,0 и повече t / ha от зърно.

Отбелязвайки увеличението на производителността с. - х. култури, трябва да се обърне внимание на подобряването на общата култура на земеделие, използването на интензивна технология на отглеждане, която допринася за по-добро използване на потенциала на освободените сортове. Но при поставянето на специални опити, когато старите сортове и Безостая 1 са засети при същите условия, се оказва, че добивът на зърно е съответно 2,51 t/ha (Седуска) и 5,16 t/ha (Безостая 1). Тук достойнството на селекцията и ролята на сорта са очевидни.

Със създаването на късостъблените сортове пшеница се извършва т. нар. „зелена революция“. Академик П.П. Лукяненко има приоритет в разработването на модел на създадени късостъблени сортове зимна пшеница. Според сорта Полукарликовая 49, създаден в Краснодарския научноизследователски институт по земеделие, за 4 години конкурентно изпитване (1973-1976 г.) е получен добив от 7,83 т/ха, което е с 1,83 т/ха повече от този на Безостая 1 .

Рекордни добиви от зимна пшеница са получени в Пржевалски GSU в Киргизстан, където при напояване сортът Пржевалская даде 11,05 т/ха зърно, а Кавказ и Иличевка дадоха съответно 10,35 и 10,52 т/ха.

Ценният сорт пшеница Грекум 114 е създаден по метода на далечна хибридизация под ръководството на два пъти Герой на социалистическия труд академик Н.В. Цицина. Този сорт при нормални условия превишава най-добрите районирани сортове с 0,3-1,2 t/ha, а при поливни условия с 1,4-1,5 t/ha.

Има изключително ценни образци и големи перспективи в отглеждането на ечемик, ръж и много други култури.

Мястото, отделено в тази глава, не позволява подробен преглед на постиженията и пълна историяселекция. Въпреки това, въз основа на гореизложеното, може да се заключи с достатъчна убедителност, че сортът е резултат от многогодишна усърдна и много упорита работа на цели научни екипи и школи, резултат от въплъщението на комплекс от биологични знания, идеите и идеите на селекционера в реалност. Сортът е качествено специална, икономически полезна систематична група растения, много мощно средство за селскостопанско производство.

В момента в страната са пуснати над 750 сорта зърнени, бобови и житни култури, около 200 сорта маслодайни, технически и предачни култури, повече от 120 сорта картофи, около 550 сорта и хибриди зеленчуци и 850 сорта фуражни култури. републики от ОНД. Ежегодно в Регистрите се включват над 150 новоосвободени сорта от различни земеделски култури.

14. Понятието хетерозис. В животновъдството и растениевъдството специално мястозаема феномена на хибридна сила или хетерозис, който е както следва. При кръстосване на различни видове, раси, животински породи и сортове растения, както и инбредни линии, Fi хибридите често превъзхождат оригиналните родителски организми по редица характеристики и свойства. Кръстосването на Fi хибриди един с друг води до отслабване на този ефект в следващите поколения.
Въпреки че ефектът на хетерозиса е известен от древни времена, неговата природа все още е слабо разбрана. Първият опит да се обясни механизмът на това явление и неговото значение в еволюцията на животните и растенията принадлежи на Ч. Дарвин. Според Дарвин хетерозисът е една от причините за биологичната полза от кръстосването в еволюцията на видовете. Кръстосаното оплождане се поддържа от естествения подбор именно защото служи като механизъм за поддържане на хибридната жизненост.
Задълбочен научен анализ на явлението хетерозис стана възможен едва от началото на 20 век. след откриването на основните генетични модели.
Междуредови хибриди царевица. От началото на нашия век върху царевица се провежда систематично изследване на кръстоски между инбредни линии. В същото време Г. Шел

доказано е, че кръстосването на някои линии дава хибридни растения, които са по-продуктивни по отношение на зърното и вегетативната маса от оригиналните линии и сортове. Таблица 26 показва експериментални данни, показващи ниския добив на инбредни линии, значително увеличение на добива при Fx и намаляване на добива при F2 по време на самоопрашване на растения.
Сега сеитбата с хибридни семена се превърна в основен метод за производство на царевица. За да се получат хибридни семена, първо се създават голям брой инбредни линии най-добрите сортовекоито отговарят на изискванията на този климатичен район. Инбредната линия се създава в рамките на 5-7 години чрез самоопрашване. При избора на линии се оценяват качествата, които трябва да се получат от бъдещото хибридно потомство. Значителна част от линиите (около 99%) се отхвърлят поради определени отрицателни свойства.

Създаването на инбредни линии е необходим етап от работата за получаване на хетеротични форми. Индивидите в една линия имат подобни генотипове и са почти хомозиготни. Следователно кръстосването на такива линии произвежда хетерозиготни хибриди от същия генотип.
След като са създали голям брой инбредни линии, те започват да се кръстосват между тях. Междулинейните хибриди от първо поколение се оценяват за ефекта на хетерозис, линиите, които дават най-добрите комбинации, се избират и след това се размножават в голям мащаб за получаване на хибридни семена. Колкото по-ценни линии са създадени, толкова по-сигурно и по-бързо можете да намерите най-добрите хибридни комбинации с необходимата комбинация от свойства. За да се намери двойка линии, които при пресичане дават висок ефект на хетерозис, е необходимо да се проверят няколко хиляди хибридни комбинации.
При получаване на хибридни семена за производствени цели, началните линии, които дават най-голям ефект на хетерозис при кръстосване, се засяват в редове, като се редуват майчини и бащини форми. За да се осигури опрашване между тях, беше разработена схема за производство на хибридни семена, използвайки цитоплазмена мъжка стерилност (виж Глава 10), което направи възможно значително намаляване на разходите за труд за отстраняване на метлици от майчините растения. Така се получават прости междуредови хибриди царевица. Този метод по принцип е обичаен за производството на семена от хибриди на различни кръстосано опрашващи се растения.

Полиплоидията (от гръцките думи polyploos - множество и eidos - изглед) е наследствена промяна, която се състои в краткотрайно увеличаване на броя на наборите от хромозоми в клетките.

полиплоидия при зюмбюл

Децата винаги приличат на двамата родители. Това се случва, защото във всяка тяхна клетка има два комплекта хромозоми, два набора гени – един майчин и един бащин. Такъв двоен или диплоиден (от гръцките думи diploos - двоен и eidos - изглед), набор от хромозоми е типичен за дивата природа. Достатъчно е за приемствеността на поколенията. Но в някои тъкани на диплоидни организми по време на тяхното развитие се появяват клетки, в които има 4, 8 или много повече комплекта хромозоми. Такива клетки се наричат ​​полиплоидни, а самият процес се нарича соматична полиплоидия (от гръцката дума soma - тяло). Такава частична полиплоидизация на клетките на някои тъкани е широко разпространена, характерна е за всички изследвани класове животни и растения. Например, при бозайниците много полиплоидни клетки се намират в черния дроб, сърцето, сред пигментните клетки и т.н. Друго явление е генеративната полиплоидия, първоначално характерна за организмите или изкуствено създадена по време на оплождането. В този случай всички клетки на тялото са полиплоидни. Този вариант на полиплоидия е най-характерен за растенията, особено за висшите.

Полиплоидните растения обикновено се характеризират с големи размери. Излишъкът от хромозоми повишава тяхната устойчивост към болести и много увреждащи ефекти, като радиация: ако една или дори две подобни (хомоложни) хромозоми са повредени, останалите остават напълно непокътнати. Полиплоидните индивиди са по-жизнеспособни от диплоидните. Много видове растения са полиплоидни. Вероятно някои животни са се развили по същия начин. Пример са някои червеи, насекоми, риби и др.

Човекът отдавна използва полиплоидията за отглеждане на високопродуктивни сортове селскостопански растения. Не толкова отдавна, преди началото на нашия век, това се правеше несъзнателно: те просто размножаваха най-големите екземпляри, които дават много зърно или особено големи плодове. Чрез избирането на най-добрите растения белегът беше фиксиран, необходимо за човек. С появата на генетиката стана ясно, че такива гиганти са естествени полиплоиди и следователно тяхната селекция е селекция на полиплоиден сорт от предшественик, диплоиден вид. Тогава започват да се създават полиплоиди.

Има вещество колхицин, което забавя клетъчното делене: броят на хромозомите се удвоява преди деленето, както обикновено, но клетката не се дели и има 4 комплекта хромозоми. Чрез въздействие върху семената с разтвор на колхицин може да се получи полиплоидно растение. Клетъчното делене може да бъде забавено и от рентгеново облъчване, нагряване и някои други влияния. Можете да въздействате върху гамети и да получите зигота с увеличен брой хромозоми, които ще бъдат запазени във всички негови потомци - соматични клетки. При растенията, които също се размножават вегетативно (виж Размножаване), е възможно да се получи полиплоидно потомство от естествен или отгледан полиплоид.

Около 80% от съвременните култивирани растения са полиплоиди. Сред тях са зърнени култури, зеленчуци и овощни култури, много плодове, цитрусови плодове, някои технически и лечебни растения. Сред сортовете декоративни растения има и много полиплоиди. Съветските учени отгледаха триплоидно цвекло, което се различава от обичайното не само с големия размер на кореноплодите, но и с повишеното съдържание на захар, както и устойчивостта на болести. Създадена е полиплоидна елда, която е много по-продуктивна от оригиналните диплоидни сортове. Възможно е да се получат междувидови полиплоидни хибриди, като ръж и пшеница, зеле и репички.

Експериментално получените животински полиплоиди са рядкост. Така съветският генетик Б. Л. Астауров, използвайки метода на междувидовата хибридизация, успя да получи полиплоидна форма на копринената буба, производител на коприна. Учените са отгледали полиплоидни риби, а напоследък и птици като пилета. Въпреки това, въвеждането на полиплоидни породи животни в практиката селско стопанство- бизнес на бъдещето.

Какво е "ПОЛИПЛОИДИЯ"? Кой е правилният правопис на тази дума. Понятие и тълкуване.

ПОЛИПЛОИДИЯ(от гръцки polyploos - множество и eidos - изглед), еуплоидия, наследства. вариабилност, свързана с многократно увеличаване на броя на наборите от хромозоми в клетките на областите или (по-рядко) жените. Соматични клетките на областите и жените, като правило, съдържат диплоиден или двоен (2n) брой хромозоми (виж Диплоид), половите клетки - наполовина или хаплоиден (n), броят на хромозомите (виж Хаплоид). При P. се наблюдават отклонения от диплоиден брой хромозоми в соматичните. клетки и от хаплоидния - в пол; могат да възникнат клетки, в които всяка хромозома е представена три пъти (Zn - триплоиди), четири пъти (4n - тетраплоиди), пет пъти (5n - пентаплоиди) и т.н. По принцип такива организми се наричат. полиплоиди. Това възниква в резултат на нарушение на хромозомното несъответствие в митозата или мейозата (много по-рядко) под въздействието на физическото. и хим. фактори. При полиплоидни форми на райони (обикновено кръстосано опрашвани) често се наблюдава гигантизъм - увеличаване на размера на клетките и органите (листа, цветя, плодове), повишено съдържаниередица хим. in-in, промяна на времето на цъфтеж и плод. В природата полиплоидните серии са известни в рамките на дек. родилни квартали и долни кладенци. Например, пшеницата е представена от редица видове с 14, 28, 42 и 56 хромозоми (в последния случай това са форми, изолирани в потомството от кръстосване на пшеница и житна трева). естествено P. се среща много по-често на границите на планини, пустини, полярни региони, където вероятността от затруднено нормално делене на клетъчното ядро ​​е по-голяма. В тези зони до 80% от видовете организми са полиплоидни. много от естествата. полиплоиди породиха култивирани растениякато картофи, памук, захар. тръстика и др.. Полиплоиди м. б. използвани като изходен материал за разплод. Правете разлика между автополиплоидия и алополиплоидия. Автополиплоидията е резултат от многократно увеличаване на хаплоидния набор от хромозоми на един вид. Прехвърлянето на полиплоидно ниво значително усложнява механизма на наследяване, често намалява плодовитостта, тъй като броят на хромозомите и гените, които контролират разграждането, се увеличава. знаци, тяхното взаимодействие се проявява по различен начин. При автотетраплоидите във второто и следващите поколения се поддържа по-високо ниво на хетерозиготност, отколкото при диплоидните форми. Това е м. б. използвани за удължаване на хетерозиса в хибриди в няколко. поколения. При царевицата чрез колхицин са получени тетраплоидни форми на прости междуредови хибриди, представляващи практ. интерес. Алополиплоидията е резултат от комбиниране на набори от хромозоми от различни видове след образуването на междувидови хибриди. Съответно полиплоидните форми т.нар. автополиплоиди или алополиплоиди. Ако алополиплоидът има пълен двоен набор от двата вида, той се нарича. амфидиплоид. При кръстосването на два различни вида или рода обикновено се получава стерилно потомство. При частична хомология на хромозомите хибридът има намалена плодовитост. При автосинтетична конюгация амфидиплоидите имат по-голяма константност (виж Хибриди). Алотетраплоидите се характеризират с подчертана хибридна сила, която трайно се запазва в следващите поколения. Класически пример за алополиплоидия са хибридите от зеле-репички, както и алополиплоидите от ръж-пшеница и житна трева-пшеница. Често под термина "P." разбирайте всяко количество. промяна в хромозомите, включително анеуплоидия. Анеуплоиди - организми, които имат в осн. набор увеличен или намален, но не кратен на хаплоидния брой хромозоми. В зависимост от това дали има намаление или увеличение на броя на хромозомите в сравнение с определения. нивото на плоидност, при класифицирането на анеуплоидните числа се използват съответно префиксите хипо- и хипер-. Например тризомиците (2n + 1) и тетразомиците (2n + 2) имат хипердиплоидни хромозомни числа, монозомиците (2n - 1) и нулизомиците (2n - 2) имат хиподиплоидни хромозомни числа. Ако броят на хромозомите на анеуплоида надвишава диплоида, той се нарича. небалансиран полиплоид. Анеуплоидите се използват чрез монозомен анализ, за ​​да се установи локализацията на гените по определен начин. хромозоми.

ПОЛИПЛОИДИЯ- ПОЛИПЛОИДИЯ (от гръцки polyploos - множество и eidos - изглед), наследствена промяна, заключение ...

Какво е полиплоидия? Вероятно всеки знае, че човек получава 23 хромозоми от баща си и майка си при зачеването. Хората могат да бъдат наречени диплоиди („ди“ означава „два“ и „плоид“ означава „ресурси“, отнасящи се до хромозоми или части от ДНК), тъй като те получават само два комплекта. Всеки организъм с повече от два комплекта хромозоми се нарича полиплоиден. Какви са примерите за полиплоидия при растения, животни и хора. Какви видове съществуват?

Какво е полиплоидия?

Самият термин "полиплоидия" означава наличието на много пълни набори от генетична информация. Повечето полово размножаващи се същества имат четен брой хромозоми: един комплект от майка и един комплект от баща. Важно е да запомните, че тези комплекти са подобни, но не са идентични.

Клетките използват цялата генетична информация, съхранявана в тях. Поради това полиплоидните живи същества имат повече високи нива"дози" на всеки произведен ген, обикновено водещи до по-големи клетки, по-големи размери и по-голямо потомство.

Видове полиплоидия

Защото учените обичат специфичен език, те създадоха много термини, за да опишат плоидността или броя на наборите от генетична информация. Можете да използвате термина "полиплоид" като съществително и "полиплоид" като прилагателно на форма. Между другото, това правило важи за всички условия за различни видовеплоидност.

Ето някои от по-често срещаните типове:

Полиплоидия при растенията

Какви организми са полиплоидни? Най-често се среща в растителното царство. Хиляди години на селективно отглеждане и развъждане на растения са довели до плодородни хранителни растения, които обикновено са тетраплоидни и хексаплоидни.

Когато се сравняват диплоидни и тетраплоидни сортове от един и същи вид растение, много често тетраплоидните растения растат все по-продуктивно. Полиплоидията в развъждането играе много важна роля в наше време.

Полиплоидия при животни

Сред животните често се наблюдава при риби и земноводни. Като цяло има генетично отклонение за плоидните числа при животните. Тръстиките с неравен брой хромозоми или хромозоми, съдържащи грешни хромозоми, обикновено не успяват да произведат потомство.

Какво е полиплоидия? Който конкретни примериМоже ли да се появи видообразуване при растенията и животните?

Триплоиди

Преди да се занимаваме с полиплоидията, трябва да разберем малко за това как телата създават нови клетки. Всички човешки клетки са диплоидни, така че когато се създават гамети, те трябва да са хаплоидни или да имат само един набор от хромозоми, за да бъде новият организъм отново диплоиден. Понякога обаче нещата се объркват по време на този процес. Най-често срещаното явление е, че понякога една нова гамета получава две копия на хромозоми. Това може да се случи, когато женските произвеждат яйца. Когато яйцеклетка с два комплекта хромозоми се слее с нормална хаплоидна сперматозоидна клетка, получената клетка има три комплекта хромозоми, т.е. тя е триплоидна.

Сега всяка клетка в този нов организъм ще бъде триплоидна. За повечето животни това е изключително вредно и тялото няма да оцелее. Растенията са склонни да понасят по-добре полиплоидията и дори да процъфтяват с такива интензивни генетични промени.

Още примери

Ето някои примери за полиплоидия при растения и животни. Учените предполагат, че две трети от цъфтящите растения са полиплоиди. Повечето папрати и треви са полиплоиди, както и картофите, ябълките и ягодите. Бананите са интересен пример. Бананите са триплоиди и обикновено триплоидните организми не могат да се възпроизвеждат, което означава, че са стерилни. Това означава, че не можете да получите семена от банани, за да засадите повече банани. Фермерите отрязват издънките отстрани на растението, преди да произведат плодове и да завършат своя цикъл и да засадят ново поколение.

Какво е полиплоидия? Това е наследствено състояние, което има повече от два пълни комплекта хромозоми. Полиплоидите са често срещани сред растенията, както и сред някои групи риби и земноводни. Например, някои саламандри, жаби и пиявици са полиплоидни. Много от тези полиплоидни организми са добре адаптирани към заобикаляща среда.

Полиплоидни предци

Има много по-малко видове полиплоидни животни, отколкото има растения. Точната причина за това не е напълно известна. Някои учени смятат, че това може да се дължи на увеличаването на сложността на структурата на животинските организми в сравнение с растенията. Други предполагат, че полиплоидията може да попречи на образуването на гамети, деленето на клетките или регулирането на генома. Все пак има някои изключения. Примери за полиплоидия в животинското царство са рибите, влечугите и насекомите.

Всъщност скорошни резултати от изследвания на генома показват, че много видове, които в момента са диплоидни, включително хората, са произлезли от полиплоидни предци. Тези видове, които са преживели древни генотипни дублации и след това редукция на генома, се наричат ​​палеополиплоиди.

Предимства на полиплоидията

В голям брой полиплоидни клетки на растения, риби и жаби очевидно трябва да има някои предимства. общ примерпри растенията е наблюдението на хибридна сила или хетерозис, при което полиплоидното потомство на двама диплоидни предшественици е по-енергично и здраво от всеки от двамата диплоидни родители. Има няколко възможни обяснения за това наблюдение. Първият е, че принудителното сдвояване на хомоложни хромозоми предотвратява рекомбинацията между геномите на оригиналните предшественици, като ефективно поддържа хетерозиготност за поколения.

Тази хетерозиготност предотвратява натрупването на рецесивни мутации в геномите на следващите поколения, като по този начин поддържа хибридната жизненост. Друг важен фактор е излишъкът от гени в растителните клетки. Тъй като полиплоидното потомство има два пъти повече копия на всеки отделен ген, потомството е защитено от вредните ефекти на рецесивните мутации. Това е особено важно по време на етапа на гаметофита.

Друга полза, осигурена от излишъка на гени, е способността за разнообразяване на генната функция във времето. С други думи, допълнителни копия на гени, които не са необходими за нормална функцияорганизъм, може да се окаже, че се използва по нови и напълно различни начини, което води до нови възможности. В еволюционния избор те играят почти решаваща роля. Полиплоидите са важни за произхода на нови растителни видове.