Primjeri poliploidije kod ljudi. Znanstveni i tehnički enciklopedijski rječnik što je poliploidija, što to znači i kako se pravilno piše. Poliploidija kod životinja
Poliploidija (od grčkog polyploos - ponavljajuće i eidos - pogled) je višestruko povećanje broja setova kromosoma. Jedan, ili haploidni (i), set u višim biljkama i životinjama predstavljen je u zametnim stanicama (vidi).
Tijekom spolnog procesa, nakon oplodnje jajašca, tj. spajanja dviju spolnih stanica (vidi), nastaje novo stanje s dvostrukim, ili diploidnim (2n), skupom kromosoma (vidi), koji se prenosi na većinu somatskih stanica višestaničnog organizma i predstavlja normu za njih.
U biti, sam spolni proces daje, kada se dva skupa spajaju, prvi stupanj poliploidije, međutim kod viših organizama poliploidijom se obično nazivaju viši stupnjevi razmnožavanja, tj. skupovi: triploidni (3n), tetraploidni (4n) , heksaploid (6n) itd.
Poliploidija ima posebnu ulogu u procesima normalne diferencijacije pojedinih stanica u individualnom razvoju (ontogenezi) viših biljaka i životinja, uključujući i čovjeka. Osim toga, poliploidija je također važna u procesima regeneracije.
Posebno treba istaknuti poliploidiju uočenu u patološkim stanjima (rast malignih neoplazmi).
Važnost poliploidije u nastanku novih biljnih vrsta izuzetno je velika. Blisko srodne biljne vrste istoga roda često se uklapaju u takozvane poliploidne redove (pšenica s 14 ili 28 ili 42 kromosoma itd.). Morfološke i fiziološke prednosti poliploidnih vrsta omogućuju im da ponekad nasele nova područja koja su nedostupna zbog surovih uvjeta za druge vrste. Utvrđeno je da je iu selekciji poljoprivrednih biljaka čovjek, ne sluteći to, stoljećima umjetno odabirao poliploidne oblike iz kojih se danas dobiva glavnina bjelančevina, masti i ugljikohidrata hrane i hrane za životinje. Ovladavanje metodom eksperimentalnog stvaranja poliploida već je dovelo do uvođenja nekih od njih u poljoprivrednu praksu (triploidna šećerna repa, paprena metvica i dr.).
Obećavajuća metoda za dobivanje poliploidnih oblika često se kombinira s umjetnom hibridizacijom. Poliploidija je jedini način da se prevlada neplodnost hibrida dobivenih križanjem udaljenih vrsta.
U evoluciji životinja poliploidija nije dobila istu važnost kao kod biljaka. To je, očito, spriječilo složeni mehanizam određivanje spola (vidi) u životinja. No, tamo gdje je ta barijera uklonjena, gdje se odvija partenogenetsko razmnožavanje, nastale su poliploidne vrste koje su osvojile više ili manje prostrana područja.
Slučajevi spontane poliploidije kod životinja promatraju se na isti način kao i kod biljaka; svladali i njihovo dobivanje u pokusu. Postavlja se pitanje njihove praktične upotrebe. Prve korake u našoj zemlji već je učinio V. L. Astaurov, dobivši uzgojne poliploide svilene bube. Pojedinačni slučajevi poliploidije pronađeni su i kod ljudi.
poliploidija(od grčkog polýploos - višestruki, ovdje - višestruki i éidos - pogled), višestruko povećanje broja kromosoma u biljnim ili životinjskim stanicama. P. je raširen u biljnom svijetu. Rijetka je među dvodomnim životinjama, uglavnom kod valjkastih crva i nekih vodozemaca.
Somatske stanice biljaka i životinja u pravilu sadrže dvostruki (diploidni) broj kromosoma (2 n); jedan od svakog para homolognih kromosoma dolazi od majčinog, a drugi od očinskog organizma. Za razliku od somatskih, spolne stanice imaju smanjen početni (haploidan) broj kromosoma ( n). U haploidnim stanicama svaki kromosom je jedan, nema par homolognih. Haploidni broj kromosoma u stanicama organizama iste vrste naziva se glavni ili osnovni, a ukupnost gena sadržanih u takvom haploidnom skupu naziva se genom. Haploidni broj kromosoma u spolnim stanicama nastaje redukcijom (prepolovljenjem) broja kromosoma u mejozi, a diploidni broj se vraća oplodnjom. (Vrlo često biljke u diploidnoj stanici imaju takozvane B-kromosome, uz bilo koji od kromosoma. Njihova je uloga malo proučavana, iako npr. kukuruz uvijek ima takve kromosome.) Broj kromosoma u razne vrste biljke su vrlo raznolike. Dakle, jedna vrsta paprati (Ophioglosum reticulata) ima 1260 kromosoma u diploidnom setu, au filogenetski najrazvijenijoj obitelji Compositae, vrsta Haplopappus gracilis ima samo 2 kromosoma u haploidnom setu.
Kod P. uočavaju se odstupanja od diploidnog broja kromosoma somatske stanice a od haploidnog – u genitalnom. Na P. mogu postojati stanice u kojima je svaki kromosom predstavljen tri puta (3 n) - triploid, četiri puta (4 n) - tetraploid, pet puta (5 n) - pentaploid itd. Organizmi s odgovarajućim višestrukim povećanjem skupova kromosoma - ploidnosti - u stanicama nazivaju se triploidi, tetraploidi, pentaploidi itd. ili općenito poliploidi.
Višestruko povećanje broja kromosoma u stanicama može nastati pod utjecajem visoke ili niske temperature, ionizirajućeg zračenja, kemijske tvari, kao i kao rezultat promjena u fiziološkom stanju stanice. Mehanizam djelovanja ovih čimbenika svodi se na kršenje segregacije kromosoma u mitozi ili mejozi i stvaranje stanica s višestruko povećanim brojem kromosoma u usporedbi s izvornom stanicom. od kemijskih sredstava, uzrokujući kršenje ispraviti divergenciju kromosoma, najučinkovitiji alkaloid kolhicin, koji sprječava nastanak vretenastih niti stanične diobe. (Utječući na sjeme i pupoljke razrijeđenom otopinom kolhicina, eksperimentalni poliploidi se lako dobivaju u biljkama.) P. može nastati i kao posljedica endomitoze - udvostručenja kromosoma bez diobe stanične jezgre. U slučaju nerastavljanja kromosoma u mitozi (mitotski P.) nastaju poliploidne somatske stanice; u slučaju nerastavljanja kromosoma u mejozi (mejotički P.) nastaju spolne stanice s promijenjenim, češće diploidnim brojem kromosoma ( nastaju tzv.nereducirane gamete). Fuzija takvih gameta daje poliploidnu zigotu: tetraploid (4 n) - pri spajanju dviju diploidnih gameta, triploid (3 n) - kada se nereducirana gameta spoji s normalnom haploidnom itd.
Pojava stanica s brojem kromosoma 3-, 4-, 5-strukim (ili većim) od haploidnog skupa naziva se genomskim mutacijama, a rezultirajući oblici nazivaju se euploidnim. Uz euploidiju, aneuploidija se često javlja kada se stanice pojavljuju s promjenom broja pojedinačnih kromosoma u genomu (na primjer, kod šećerne trske, hibrida pšenice i raži itd.). Razlikuju se autopoliploidija - višestruko povećanje broja kromosoma iste vrste i alopoliploidija - višestruko povećanje broja kromosoma kod hibrida pri križanju. različiti tipovi(međuvrsna i međugenerička hibridizacija).
U poliploidnim oblicima biljaka često se opaža gigantizam - povećanje veličine stanica i organa (lišće, cvijeće, voće), kao i povećanje sadržaja niza kemikalija, promjena vremena cvatnje i plodonosni. Ove se značajke češće opažaju kod oblika koji se međusobno oprašuju nego kod onih koji se samooprašuju. Ekonomski korisna svojstva poliploida odavno su privlačila pozornost uzgajivača, što je dovelo do pokretanja rada na umjetnoj proizvodnji poliploida, koji su važan izvor varijabilnosti i mogu se koristiti kao polazni materijal za oplemenjivanje (npr. triploidna šećerna repa, tetraploidna djetelina, rotkvica i dr.). Uobičajeni nedostatak autopoliploida je niska plodnost. Međutim, nakon dugotrajne selekcije moguće je dobiti linije s dovoljno visokom plodnošću. Dosta dobri rezultati postižu se stvaranjem umjetnih sintetskih populacija sastavljenih od najplodnijih autopoliploidnih linija nekih biljaka koje se unakrsno oprašuju, poput raži.
Ništa manji značaj u oplemenjivanju nemaju alopoliploidi. Kromosomske garniture, koji su dio alopoliploida, nisu isti; razlikuju se po skupu gena koje sadrže, a ponekad i po obliku i broju kromosoma. Kada se križaju biljke različitih rodova, na primjer, raž i pšenica, nastaje hibrid s haploidnim skupom raži i haploidnim skupom pšenice. Takav hibrid je sterilan, a samo udvostručenje broja kromosoma svake biljke, tj. dobivanje amfidiploida, može normalizirati mejozu i vratiti plodnost. Alopoliploidija može biti metoda za sintezu novih oblika na temelju hibridizacije. Klasičan primjer takve sinteze je proizvodnja rafanobrassice G. D. Karpechenka, hibrida rotkvice i kupusa s 36 kromosoma (18 iz rotkvice i 18 iz kupusa). Uzgajivači (u SSSR-u V. E. Pisarev, N. V. Tsitsin, A. I. Deržavin, A. R. Zhebrak i drugi) dobili su alopoliploide iz značajnog broja biljnih vrsta. Većina kultiviranih biljaka koje čovjek uzgaja su poliploidi.
P. je bio od velike važnosti u evoluciji divljih i kultiviranih biljaka (vjeruje se da je oko trećina svih biljnih vrsta nastala zbog P., iako se u nekim skupinama, na primjer, četinjača i gljiva, ovaj fenomen rijetko opaža) , kao i neke (uglavnom partenogenetske) skupine životinja. Dokaz o ulozi P. u evoluciji je tzv. poliploidni niz, kada vrste istog roda ili porodice tvore euploidni niz s povećanjem broja kromosoma koji je višestruki od glavnog haploidnog (npr. pšenica Triticum monococcum ima 2 n= 14 kromosoma, Tr. turgidum i drugi - 4 n= 28, Tr. aestivum i drugi -6 n= 42). Poliploidni broj vrsta roda Solanum (Solanum) predstavljen je nizom oblika s 12, 24, 36, 48, 60, 72 kromosoma. Među partenogenetskim razmnožavajućim se životinjama poliploidne vrste nisu ništa rjeđe nego među apomiktičnim biljkama (vidi Apomixis, Partenogenesis) . Sovjetski znanstvenik B. L. Astaurov prvi je umjetnim putem dobio plodan poliploidni oblik (tetraploid) od hibrida dviju vrsta svilene bube: Bombyx mori i B. mandarina. Na temelju tih radova iznio je hipotezu o neizravnom (partenogenezom i hibridizacijom) podrijetlu dvodomnih poliploidnih životinjskih vrsta u prirodi.
8. Mutageneza- ovo je uvođenje promjena u nukleotidnom nizu DNA (mutacije). Razlikuju se prirodna (spontana) i umjetna (inducirana) mutageneza.
prirodna mutageneza
Prirodna ili spontana mutageneza nastaje kao rezultat izlaganja genetskog materijala živih organizama mutagenim čimbenicima okoliša, kao što su ultraljubičasto svjetlo, zračenje i kemijski mutageni.
[Uredi] Teorija mutacije H. De Vriesa i S. I. Koržinskog
Teorija mutacije jedan je od temelja genetike. Nastao je ubrzo nakon ponovnog otkrića Mendelovih zakona od strane T. Morgana početkom 20. stoljeća. Može se smatrati da je gotovo istodobno nastao u glavama Nizozemca Huga De Vriesa (1903.) i domaćeg botaničara S. I. Koržinskog (1899.). Međutim, prednost u primatu i većoj podudarnosti početnih odredbi pripada ruskom znanstveniku. Prepoznavanje glavnog evolucijskog značaja za diskretnu varijabilnost i poricanje uloge prirodne selekcije u teorijama Koržinskog i De Vriesa bilo je povezano s tadašnjom nerazrješivošću kontradikcije u evolucijskom učenju Charlesa Darwina između važne uloge malih odstupanja i njihovo "upijanje" tijekom križanja (vidi Jenkinovu noćnu moru) .
Ključne točke teorija mutacije Korzhinsky-De Vries može se svesti na sljedeće točke:
1. Mutacije su iznenadne, poput diskretnih promjena u osobinama
2. Novi kalupi su stabilni
3. Za razliku od nasljednih promjena, mutacije ne tvore kontinuirane nizove, nisu grupirane oko nekog prosječnog tipa. Oni predstavljaju kvalitativne skokove promjene.
4. Mutacije se manifestiraju na različite načine i mogu biti i korisne i štetne.
5. Vjerojatnost otkrivanja mutacija ovisi o broju ispitanih jedinki
6. Slične mutacije mogu se ponavljati
[Uredi] Mehanizam mutageneze
Slijed događaja koji dovode do mutacije (unutar kromosoma) je sljedeći:
Dolazi do oštećenja DNK.
Ako je oštećenje nastalo u beznačajnom (intronskom) fragmentu DNA, tada ne dolazi do mutacije.
U slučaju da je došlo do oštećenja značajnog fragmenta (egzona), te je došlo do ispravnog popravka DNA ili zbog degeneracije genetski kod ne dolazi do kršenja, tada ne dolazi do mutacije.
· Samo u slučaju takvog oštećenja DNA, koje se dogodilo u značajnom dijelu, koje nije pravilno popravljeno, koje je promijenilo kodiranje aminokiseline ili je dovelo do gubitka dijela DNA i veze DNK ponovno u jedan lanac, hoće li to dovesti do mutacije.
Mutageneza na razini genoma također može biti povezana s inverzijama, delecijama, translokacijama, poliploidijom i aneuploidijom, udvostručenjem, utrostručenjem (višestruko udvostručenje) itd. nekih kromosoma.
[Uredi] Točkaste mutacije
Glavni članak:točkasta mutacija
1. Missense mutacija
2. Mutacija pomaka okvira
3. Besmislena mutacija
4. Sinonimna seimsense mutacija.
[Uredi] Kromosomske mutacije
1. Inverzije
2. Recipročne translokacije
3. Brisanja
4. Duplikacije i insercijske translokacije
[Uredi] Genomske mutacije
1. Aneuploidija
2. Poliploidija
[Uredi] Nuklearne i citoplazmatske mutacije
· Nuklearne mutacije - genomske, kromosomske, točkaste.
· Citoplazmatske mutacije – povezane s mutacijama nenuklearnih gena koji se nalaze u DNA mitohondrija i DNA plastida – kloroplasta.
[uredi] Umjetna mutageneza
Umjetna mutageneza naširoko se koristi za proučavanje proteina i poboljšanje njihovih svojstava (usmjerena evolucija).
[Uredi] Neciljana mutageneza
Metodom neusmjerene mutageneze s određenom se vjerojatnošću vrše promjene u sekvenci DNA. Mutageni čimbenici (mutageni) mogu biti različiti kemijski i fizički učinci - mutagene tvari, ultraljubičasto zračenje, zračenje. Nakon dobivanja mutiranih organizama provodi se identifikacija (screening) i selekcija onih koji zadovoljavaju ciljeve mutageneze. Neciljana mutageneza je zahtjevnija i njezina je provedba opravdana ako se razvije učinkovit sustav probir mutanata.
[Uredi] Usmjerena mutageneza
U mutagenezi usmjerenoj na mjesto, promjene u DNK se vrše na unaprijed određenom mjestu. Za to se sintetiziraju kratke jednolančane molekule DNA (primeri) koje su komplementarne ciljnoj DNA, osim na mjestu mutacije.
[Uredi] Mutageneza po Kunkelu
Za bakterijski plazmid (ekstrakromosomska kružna DNA) dobiva se uridinski kalup, odnosno ista molekula u kojoj su ostaci timina zamijenjeni uracilom. Primer je žaren na matrici, završen je in vitro pomoću polimeraze do kružne DNA komplementarne uridinskoj šabloni. Bakterijske stanice se transformiraju s dvolančanom hibridnom DNA, unutar stanice uridinska matrica se uništava kao strana, a drugi lanac se dovršava na mutantnoj jednolančanoj kružnoj DNA. Učinkovitost ove metode mutageneze manja je od 100%.
[Uredi] Mutageneza pomoću PCR
Lančana reakcija polimeraze omogućuje izvođenje mutageneze usmjerene na mjesto korištenjem para početnica koje nose mutaciju (slika 1), kao i nasumične mutageneze. U potonjem slučaju, pogreške u sekvenci DNA unosi polimeraza pod uvjetima koji smanjuju njezinu specifičnost.
9. Radnja selekcije ne smije prijeći određene granice - mora prestati kada se primi čista linija.
W. Johannsee, 1909
Prije pojave znanstvene selekcije, poboljšanje kultiviranih biljaka provodilo se odabirom najboljih jedinki u pogledu vanjskih karakteristika. I u nedavnoj prošlosti selekcija je bila glavna metoda selekcije. Izvorni materijal za njega obično su bile lokalne sorte, koje su složene populacije. Takvom selekcijom uzgajivač odabire samo one genotipove koji su već prisutni u populaciji. Zato je izbor tog razdoblja nazvan analitičkim.
Selekcija je jedan od glavnih čimbenika evolucije. Dok mutacije i rekombinacije stvaraju genetsku raznolikost nasumičnim promjenama u genetskom kodu (mutacije) ili nasumičnim cijepanjem u okviru Mendelovih zakona, prirodna selekcija osigurava da se prirodne populacije uklapaju u njihov okoliš. Istodobno, negativna selekcija dovodi do eliminacije neprilagođenih iz populacije, a pozitivna selekcija osigurava očuvanje dobro prilagođenih prevladavajućim uvjetima. vanjsko okruženje pojedinaca, što u konačnici određuje progresivnu i usmjerenu evoluciju biljaka.
Jednaku važnost u suvremenom oplemenjivanju biljaka ima i umjetna selekcija. To je sastavni element svih metoda oplemenjivanja, koje se međusobno razlikuju prvenstveno po načinu na koji nastaje izvorni materijal. Izvorni materijal može biti ili prirodnog podrijetla ili dobiven križanjem, poliploidizacijom, mutagenezom. Istodobno, načela odabira su ista za sve metode odabira.
9. Umjetnom selekcijom, kao što je već rečeno, čovjek se služi u svim slučajevima kada je potrebno odabrati najkorisnije biljne oblike. Nakon takve selekcije svaka bi nova generacija trebala biti bolja od prethodne. Umjetna selekcija ne samo da bi trebala ojačati jednu ili onu korisnu osobinu, već bi je trebala razvijati i jačati iz generacije u generaciju.
U učenju o umjetnoj selekciji Darwin je teorijski potkrijepio i generalizirao tisućljetnu praksu čovjeka u stvaranju pasmina domaćih životinja i kulturnih biljaka. U svojim radovima daje brojne primjere oplemenjivanja domaćih životinja i kultiviranih biljaka u procesu selekcije. Na primjer, prosječna težina divljeg ogrozda bila je 7,5 g. Sljedećih godina mijenjala se kako slijedi:
O učinkovitosti selekcije svjedoči i povećanje sadržaja šećera u korijenu šećerne repe.
Tako se tijekom 100 godina sustavne individualne selekcije sadržaj šećera u korijenu šećerne repe povećao 3 puta. Trenutno najbolje sorte za uzgoj sadrže 21-22% šećera.
Selekcija zahtijeva heterogenost organizama, stvorenu u prirodi mutacijskom i kombinacijskom varijabilnošću. Ako populacija zadrži i najmanju heterozigotnost za bilo koju osobinu, djelovanje selekcije se nastavlja. Selekcija ne stvara nove genetske varijacije, već potiče transformaciju potencijalne varijacije u slobodnu genetsku varijaciju. Teoretski, djelovanje selekcije bi trebalo prestati kada se iscrpi sva genetička varijabilnost, odnosno kada se svi poželjni aleli fiksiraju u populaciji. Kod poligenetskih svojstava to je praktički nedostižno, ali kod svojstava koja ovise o jednom paru gena, pod uvjetom da su recesivna i visoko homozigotna, to je moguće.
Rezultat koji se selekcijom teoretski može postići ovisi o mnogim čimbenicima - intenzitetu selekcije, broju odabranih svojstava, učestalosti gena, njihovoj povezanosti i broju koji određuju formiranje svojstava. Primjerice, selekcija na ošitost i ošitost klipa u hibridnoj populaciji pšenice djeluje samo jednom, budući da su ta svojstva određena jednim parom gena, a selekcija na sadržaj ulja i proteina u zrnu kukuruza (poligenska svojstva), prema Illinoisu Eksperimentalna postaja u SAD-u, već je učinkovita preko 60 godina.
10. Oplemenjivanje bilja je znanost o stvaranju novih sorti usjeva. Zadaća mu je prikupljanje, stvaranje i proučavanje izvornog materijala, vrednovanje dobivenih novih oblika i uzoraka, ispitivanje, rejonizacija i uvođenje uzgojenih sorti u proizvodnju.
Glavni cilj oplemenjivačkog rada je stvaranje novih sorti sposobnih za veće prinose, povećanje bruto prinosa biljnih proizvoda i poboljšanje njihove kvalitete. Sve aktivnosti uzgojnih ustanova i uzgajivača usmjerene su na ispunjavanje hitnih zadataka poljoprivredne proizvodnje u stvaranju dovoljne količine hrane za stanovništvo i sirovina za laku i prehrambenu industriju.
Pod sortom se podrazumijeva skup sličnih gospodarskih i bioloških svojstava i morfološke značajke kultivirano bilje stvoreno i razmnoženo za uzgoj u odgovarajućim prirodnim i proizvodnim uvjetima radi povećanja proizvodnosti, kvalitete proizvoda i ekonomske učinkovitosti proizvodnje.
Sorte koje je stvorio čovjek namijenjene su dobivanju visokih stabilnih prinosa određene vrste proizvoda željene kvalitete. Biljke koje čine sortu karakteriziraju zajedničko podrijetlo, imaju sličnu genetsku osnovu i razmnožavaju se iz iste ili
od nekoliko izvornih pojedinaca. Stupanj sličnosti biljaka koje čine sortu određen je kako početnim uzgojnim materijalom (hibridi, mutanti, hibridni mutanti, poliploidi itd.), tako i korištenim metodama selekcije (pojedinačna, masovna, klonska itd.). Sorta se stvara za određene zemljišno-klimatske zone, gdje ima mogućnost najpotpunijeg ostvarenja potencijala genotipa.
Sorte poljoprivrednih kultura prema podrijetlu dijele se na lokalne (nastale kao rezultat prirodne i umjetne selekcije na određenom području) i uzgojne (nastale na temelju znanstvenih metoda oplemenjivanja).
Ovisno o načinu oplemenjivanja dobivaju se sorte-populacije nastale masovnim odabirom križnooplodnih (raž, heljda, kukuruz, repa, djetelina i dr.) ili samooplodnih biljaka; linijske sorte dobivene pojedinačnim odabirom biljaka samooplodnih kultura (pšenica, ječam, zob, grašak, lan, uskolisna lupina i dr.), koje predstavljaju potomke razmnožene iz jedne biljke. Sorte hibridnog podrijetla nastaju križanjem roditeljskih oblika s naknadnim odabirom vrijednih biljaka za njihovu daljnju reprodukciju. Klonske sorte dobivene individualnom selekcijom iz vegetativno razmnoženih kultura (krumpir, topinambur, luk, češnjak, jagoda).
Hibridi se, ovisno o načinu dobivanja, dijele na jednostavne, dvostruke, trolinijske, međulinijske, sortno-linearne, linearno-sortne. Za dobivanje hibrida koriste se sterilni analozi, fertilni analozi fiksatora sterilnosti i fertilni analozi obnovitelja plodnosti.
Sorte i hibridi mogu biti perspektivni, zonski, deficitarni i standardni. Sorte i hibridi koji uspješno prođu državni test, potvrđuju svoje prednosti, ali zahtijevaju proizvodna ispitivanja i razmnožavanje u sustavu primarne proizvodnje sjemena prije zoniranja prepoznati su kao perspektivni. Zonirane sorte i hibridi upisani su u Državni registar zaštićenih sorti i dopušteni su za korištenje u proizvodnji. Oskudne su zonirane sorte i hibridi, za koje sjemenarstvo nije u potpunosti razvijeno i postoji nedostatak sjemena.
Standard su najbolje zonirane sorte i hibridi, prema kojima se u državnom ogledu sve ispitane nove sorte uspoređuju na državnim sortnoplohama (GSU) i državnim sortnopokusnim stanicama (GSS).
Pred sortu kao sredstvo poljoprivredne proizvodnje postavljaju se veliki zahtjevi. Treba uspješno kombinirati visoku stabilnu produktivnost s otpornošću na nepovoljne proizvodne uvjete, bolesti i štetnike. Mora biti plastična, tj. imaju širok raspon brzina reakcije, reagiraju na primijenjena gnojiva i druge poljoprivredne postupke i imaju savršenu arhitektoniku. Plastične sorte zbog osobitosti genotipa i širine brzine reakcije u državnim i industrijskim sortnim pokusima daju stabilnije i visoke prinose tijekom godina na raznim sortnim parcelama i stanicama za ispitivanje sorti. Na temelju dobivenih podataka, takve su sorte zonirane na velikim područjima i zauzimaju velika područja distribucije. Primjeri raširenih vrlo plastičnih varijanti ozima raž je sorta Vyatka, Voskhod 1, Kharkovskaya 60, ozima pšenica Bezostaya 1, Mironovskaya 808, jara pšenica Lutescens 62, Saratovskaya 29, Ivolga, jari ječam Wiener, Moskovsky 121, Zazersky 85, Gonar, Gastinets, Vaiko lupin, Brzorastući 4 , Akademichesky 1 , krumpir Early rose, Lorch, Priekulsky rano, Temp i drugi.
Produktivnost svake sorte usjeva ovisi o njezinom genotipu i uvjetima okoliša. Od posebne su važnosti svojstva kao što su otpornost na zimu, otpornost na sušu, otpornost na bolesti, štetnike i polijeganje, pogodnost dozrijevanja i duljina vegetacijske sezone. Što uvjeti uzgoja sorte potpunije odgovaraju njezinu genotipu, to se dulje čuvaju i postojano održavaju njezina tipičnost, čistoća, visoka sjetvena svojstva i druga gospodarska i biološka svojstva i svojstva. Istodobno, poznato je da se uvjeti za rast kulturnih biljaka mijenjaju tijekom godina, pa dolazi do odstupanja u ostvarivanju potencijala sorti.
Kvalitetu proizvoda određuju pokazatelji kao što su staklastost, dovršenost zrna, sadržaj bjelančevina i glutena, prinos brašna ili žitarica u usjevima žitarica i žitarica, prinos vlakana u lanu, škroba u krumpiru, šećera u repi, proteinskih jedinica stočne hrane u travama itd.
U svakoj istraživačkoj ustanovi, oplemenjivanje za stvaranje nove sorte započinje razvojem njezinog modela (projekta), koji se temelji na rezultatima temeljitog proučavanja izvornog materijala i uzgojnih postignuća.
Raznovrsni model uključuje popis glavnih morfoloških i ekonomski korisnih značajki. Za standard se uzima odgovarajuća najbolja zona standardna sorta sa svojim parametrima. Drugi stupac modela označava razinu pokazatelja koje treba osigurati u projektiranoj sorti u pogledu prinosa i elemenata njegove strukture, otpornosti na bolesti, štetnike, poleganja, osipanja, nepovoljnih vremenskih uvjeta, kvalitete proizvoda, duljine uzgoja. godišnja doba i druge karakteristike.
Kroz povijest uzgoja, a posebno u današnjem znanstvenom stadiju, veliki broj vrijedne sorte raznih usjeva, koje su u mnogim slučajevima promijenile izgled i svojstva svojih predaka do neprepoznatljivosti. Živopisni primjeri Tome mogu poslužiti postignuća u uzgoju ne samo relativno novih usjeva kao što su šećerna repa, suncokret, lupin, već i drevne žitarice - pšenica, raž, ječam i druge poljoprivredne biljke.
Suncokret se, primjerice, kao uljarica u ratarskom usjevu, pojavio u Rusiji 1816. godine, ali zbog jake osjetljivosti na čitluk i slabih prinosa, njegovi se zasadi nisu proširili, već, naprotiv, nakon izvjesnog uspona, potkraj 19. stoljeća počinju naglo opadati. Selekcijski rad započet 1912.-1913. spasio je suncokret kao usjev i radikalno promijenio "cvijet sunca".
Posebna zasluga u postignućima selekcije ove kulture pripada dvostrukom heroju socijalističkog rada akademiku V.S. Pustovoit, pod čijim je vodstvom u Sveruskom istraživačkom institutu za uljarice u Krasnodaru, u nešto više od četvrt stoljeća, bilo moguće povećati sadržaj ulja u sjemenkama za 2 puta. Sadržaj ulja u komercijalnom sjemenu 1940. godine iznosio je 28,6%, nakon 10 godina porastao je na 30,4%, svakih sljedećih 5 godina sadržaj ulja u sjemenu novih sorti povećavao se za 4-5%. Do 1975. godine sadržaj ulja u sjemenkama oslobođenih sorti dosegao je 50-52%, a nove sorte kao što su Peredovik, Mayak, Smena, Vostok i druge daju visoke prinose sjemenki suncokreta s udjelom ulja od 55-57%.
Od 1977., po prvi put u svjetskoj praksi, puštena je nova sorta suncokreta Pervenets, čiji sadržaj oleinske kiseline u ulju doseže 70-75%, tj. dvostruko više od konvencionalnih sorti. Uvođenje ove i sličnih sorti u proizvodnju potpuno će eliminirati uvoz skupih maslinovo ulje ekstrahiran iz plodova masline u mediteranskim zemljama. Pod sortama selekcije VNIIMK im. V.S. Pustovoit u Rusiji i Ukrajini godišnje pokrivaju površinu od 4,4 milijuna hektara i više od 2 milijuna hektara u inozemstvu i drugim zemljama gotovo svih kontinenata.
Zahvaljujući velikom uspjehu uzgajivača, krasnodarske sorte suncokreta, čak iu domovini ove kulture, u zemljama američkih kontinenata, ne samo da su postale široko rasprostranjene u proizvodnji, već su i glavni izvori za uzgojni rad kao polazni materijal.
Uspjeh oplemenjivanja suncokreta ne leži samo u povećanju sadržaja ulja u njegovom sjemenu, već iu značajnom povećanju prinosa ove kulture. Značajno su poboljšana i takva ekonomski vrijedna svojstva biljke kao što su otpornost na bolesti i štetočine, ujednačeno sazrijevanje, pogodnost za mehaniziranu berbu i druga.
Zahvaljujući uvođenju novih visokouljnih i visokoprinosnih sorti, prinos ulja po hektaru doseže 2000 i više kg/ha, što je gotovo 5 puta više nego 1940. godine. Zbog toga godišnje dodatno prikupljanje ulja iznosi stotine tisuća tona suncokretovog ulja.
Drugi vrlo uvjerljiv primjer transformacije biljne prirode može se pratiti u šećernoj repi. Prvi put komercijalni šećer iz ove kulture u Europi dobiven je godine početkom XIX stoljeća. Njegov sadržaj u to vrijeme u korijenskim usjevima nije prelazio 6%, ali zahvaljujući selekcijskom radu koji je započeo Louis Vilmorin sredinom 19. stoljeća u Francuskoj, do 1888. bilo je moguće povećati postotak šećera u korijenima na 10 %, a 10 godina kasnije na 15,2, 1909. godine najbolje sorte imale su šećer do 18,4 %.
Trenutno zonirane sorte sadrže do 20% šećera u korijenu. Prinos se u isto vrijeme povećao nekoliko puta i dosegao 45,0-50,0 t/ha bez navodnjavanja, što osigurava prikupljanje šećera 7,5-9,0 t/ha. Sorte šećerne repe Ganusovskaya s jednim sjemenom 55, Belorusskaya s jednim sjemenom 69, Kristall, puštene u Bjelorusiju, tijekom niza posljednjih godina državnog testiranja na sortnim parcelama u republici daju prinos korijena do 50,3-68,0 t / ha s prinosom šećera do 9,3-10,6 t/ha.
Veliki uspjeh u selekciji šećerne repe je stvaranje jednosjemenskih (jednosjemenskih) sorti, koje mogu znatno smanjiti utrošak sjemena tijekom sjetve i maksimalno mehanizirati njegu nasada ove kulture. Daljnji napredak u oplemenjivanju ove kulture nastavlja se razvojem novih oplemenjivačkih i genetskih metoda poliploidijom i hibridizacijom sorata različite ploidnosti, čime se u industrijskim razmjerima dobiva triploidno hibridno sjeme sposobno za veće prinose okopavina s visokim šećerom. sadržaja u njima.
Usporedimo li ta postignuća s onih nekoliko centnera uroda šećera koje su poljoprivrednici dobili od šećerne repe početkom 19. stoljeća, odmah se vidi golema uloga selekcije i izuzetna važnost sorte.
Rezultati uzgoja lupine također mogu poslužiti kao jasan i izražajan primjer transformacije žute, uskolisne i bijele lupine uzgajane za zelenu gnojidbu u visokoproteinsku vrijednu krmnu kulturu, koja u uvjetima Bjelorusije, Poliske Ukrajine, ne -zona černozema Ruska Federacija i baltičke republike veliki značaj riješiti problem proteina.
Preko 75 zadnjih godina kao rezultat selekcijskog rada znanstvenika iz raznih zemalja, žuta lupina je, na primjer, dobila tako vrijedne osobine kao što su bez alkaloida, bijele sjemenke, nepucanje boba, brz početni rast, rana zrelost, bubrenje sjemena bez prethodna skarifikacija, otpornost na fusarium. Za ovo relativno kratak period U lupini su tako eliminirani mnogi znakovi divljači i stvoren je opsežan novi genski fond ove kulture za daljnji oplemenjivački rad. Suvremene najbolje sorte lupine sposobne su proizvesti 1,5-2,0 tone biljnih proteina koji su potpuni u smislu sastava aminokiselina.
Slični primjeri mogu se dati za krumpir, kukuruz, pamuk i mnoge druge usjeve.
Nemoguće je zanemariti izuzetan uspjeh u selekciji glavne krušne kulture pšenice, čija povijest selekcije seže nekoliko tisućljeća unatrag. Svojom dužinom ljudi su metodom selekcije pomogli evolucijski proces, stvorili brojne lokalne sorte narodne selekcije. Međutim, zbog niza nedostataka nisu uspjeli osigurati visoke prinose. Prosječni godišnji prinosi ozime pšenice, čak i na povoljnim zemljištima Kubana za razdoblje 1901.-1919. kretala se od 0,6 do 1,3 t/ha. I samo zahvaljujući naporima selekcijskog rada, uzgajivači u gradu Krasnodaru pod vodstvom dvostrukog heroja socijalističkog rada akademika P.P. Krajem 1930-ih Lukyanenko je uspio stvoriti sortu Krasnodarskaya 622/2, koja je za 10-15% premašila najčešću sortu Ukrainka u to vrijeme. Ovaj mali skok bio je vrlo važan za izgradnju daljnjeg uspjeha. Za stvaranje sorti pšenice otpornih na polijeganje i hrđu korišten je opsežan izvorni materijal od američkih i argentinskih sorti, čiji je rodovnik uključivao sorte Engleske, Nizozemske, Italije, Japana, Kine, Španjolske, Urugvaja, SAD-a, Rusije, Ukrajine, Mađarska. Križanjem argentinske sorte Klein 33 s američkom Canred-Fulcaster 266287 dobivene su sorte Skorospelok 1, 2, 3 i 3b. Jedna iz ove serije, sorta Skorospelka 2, križanjem s ukrajinskom sortom Lutescens 17, dala je sorte novog tipa, koje se odlikuju otpornošću na polijeganje, visokim prinosom i kvalitetom zrna. Prva sorta ove vrste, Bezostaya 4, izdana je 1955. godine, a nakon 4 godine zamijenjena je novom, još vrjednijom sortom, Bezostaya 1, dobivenom pojedinačnom selekcijom iz Bezostaya 4. Sorta Bezostaya 1 proslavila je sovjetski uzgoj u cijelom svijetu. svijeta i s pravom je nazvan remek-djelom svjetskog izbora. Uvođenjem ovih sorti u proizvodnju povećao se prinos ozime pšenice u Kubanu 1963.-1966. porastao gotovo 3 puta u usporedbi s predrevolucionarnim razdobljem.
Ništa manje poznata i još češća sorta ozime pšenice bila je Mironovskaya 808, koju je u Ukrajini stvorio dvaput heroj socijalističkog rada akademik V.N. Zanat. Zahvaljujući najboljim sortama domaćeg uzgoja Bezostaya 1, Mironovskaya 808 i drugima, prinos ozime pšenice porastao je s 1,0 t/ha (1913.) na 2,78 t/ha (1986.), au Kubanu s 0,99 t/ha (1913. ) do 3,35 t/ha (1988). U uvjetima Bjelorusije, gdje ranija pšenica nije bila široko rasprostranjena, zonirane sorte Berezina, Nadzeya, Suzorye, Karavay i druge ne samo na sortnim parcelama, već i na velikim površinama industrijskih usjeva proizvode do 5,0 i više t / ha žitarica.
Uzimajući u obzir povećanje produktivnosti s. - x. usjeva treba posvetiti unaprjeđenju opće kulture poljoprivrede, primjeni intenzivne tehnologije uzgoja, koja pridonosi boljem korištenju potencijala izdvojenih sorti. Međutim, prilikom postavljanja posebnih pokusa, kada su stare sorte i Bezostaya 1 posijane pod istim uvjetima, pokazalo se da je prinos zrna iznosio 2,51 t/ha (Sedouska), odnosno 5,16 t/ha (Bezostaya 1). Ovdje je očita zasluga selekcije i uloga sorte.
Stvaranjem sorti pšenice kratke peteljke napravljena je tzv. „zelena revolucija“. Akademik P.P. Lukyanenko ima prioritet u razvoju modela stvorenih sorti kratke stabljike ozime pšenice. Prema sorti Polukarlikovaya 49, stvorenoj u Krasnodarskom istraživačkom institutu za poljoprivredu, za 4 godine natjecateljskog ispitivanja (1973-1976) dobiven je prinos od 7,83 t/ha, što je za 1,83 t/ha više od Bezostaya 1. .
Rekordni prinosi ozime pšenice ostvareni su u Przhevalsky GSU u Kirgistanu, gdje je pod navodnjavanjem sorta Przhevalskaya dala 11,05 t/ha zrna, a Kavkaz i Ilyichevka 10,35 odnosno 10,52 t/ha.
Vrijedna sorta pšenice Grekum 114 stvorena je metodom daljinske hibridizacije pod vodstvom dvostrukog heroja socijalističkog rada akademika N.V. Tsitsina. Ova sorta u normalnim uvjetima premašuje najbolje sorte u zoni za 0,3-1,2 t/ha, au uvjetima navodnjavanja za 1,4-1,5 t/ha.
Izuzetno su vrijedni primjerci i velike perspektive u oplemenjivanju ječma, raži i mnogih drugih kultura.
Prostor dodijeljen u ovom poglavlju ne dopušta detaljan pregled postignuća i kompletna povijest izbor. No, na temelju navedenog dovoljno se uvjerljivo može zaključiti da je sorta rezultat dugogodišnjeg mukotrpnog i vrlo mukotrpnog rada čitavih znanstvenih timova i škola, rezultat utjelovljenja kompleksa bioloških spoznaja, ideje i zamisli uzgajivača u stvarnost. Sorta je kvalitativno posebna, gospodarski korisna sistematska skupina biljaka, vrlo snažno sredstvo poljoprivredne proizvodnje.
Trenutno je u prometu pušteno više od 750 sorti žitarica, mahunarki i žitarica, oko 200 sorti uljarica, industrijskog i predivog bilja, više od 120 sorti krumpira, oko 550 sorti i hibrida povrća te 850 sorti krmnog bilja. republike ZND-a. Godišnje se u Upisnike upisuje više od 150 novih izdanih sorti raznih poljoprivrednih kultura.
14. Pojam heterozisa. U uzgoju životinja i biljaka posebno mjesto zauzima fenomen hibridne moći, ili heterozisa, koji je sljedeći. Kod križanja različitih vrsta, rasa, pasmina životinja i biljnih sorti, kao i samooplodnih linija, hibridi Fi često nadmašuju izvorne roditeljske organizme u nizu karakteristika i svojstava. Međusobno križanje Fi hibrida dovodi do slabljenja ovog učinka u sljedećim generacijama.
Iako je učinak heterozisa poznat od davnina, njegova je priroda još uvijek slabo shvaćena. Prvi pokušaj da se objasni mehanizam ovog fenomena i njegovo značenje u evoluciji životinja i biljaka pripadao je C. Darwinu. Prema Darwinu, heterozis je jedan od razloga biološke korisnosti križanja u evoluciji vrsta. Unakrsnu oplodnju podupire prirodna selekcija upravo zato što služi kao mehanizam za održavanje snage hibrida.
Duboka znanstvena analiza fenomena heterozisa postala je moguća tek početkom 20. stoljeća. nakon otkrića osnovnih genetskih obrazaca.
Međuredni hibridi kukuruza. Od početka našeg stoljeća sustavno se proučavaju križanja samooplodnih linija na kukuruzu. U isto vrijeme G. Schell
pokazalo se da se križanjem nekih linija dobivaju hibridne biljke koje su u pogledu zrna i vegetativne mase produktivnije od izvornih linija i sorti. U tablici 26. prikazani su eksperimentalni podaci koji pokazuju nizak prinos samooplodnih linija, značajno povećanje prinosa u Fx i smanjenje prinosa u F2 tijekom samooplodnje biljaka.
Sada je sjetva hibridnim sjemenom postala glavni način proizvodnje kukuruza. Da bi se dobilo hibridno sjeme, najprije se stvara veliki broj samooplodnih linija najbolje sorte koji zadovoljavaju zahtjeve ovog klimatskog područja. Inbred linija nastaje unutar 5-7 godina samooprašivanjem. Prilikom odabira linija ocjenjuju se kvalitete koje je potrebno dobiti od budućeg hibridnog potomstva. Značajan dio linija (oko 99%) se odbija zbog određenih negativnih svojstava.
Stvaranje samooplodnih linija nužna je faza rada za dobivanje heterotičnih oblika. Jedinke unutar linije imaju slične genotipove i gotovo su homozigoti. Stoga se križanjem takvih linija dobivaju heterozigotni hibridi istog genotipa.
Stvorivši veliki broj inbred linija, počinju ih križati. Međulinijski hibridi prve generacije ocjenjuju se na učinak heterozisa, odabiru se linije koje daju najbolje kombinacije i zatim se masovno razmnožavaju za proizvodnju hibridnog sjemena. Što se više vrijednih linija stvori, to se sigurnije i prije mogu pronaći najbolje kombinacije hibrida s potrebnom kombinacijom svojstava. Da bi se pronašao par linija koje križanjem daju visok učinak heterozisa, potrebno je provjeriti nekoliko tisuća hibridnih kombinacija.
Kod dobivanja hibridnog sjemena za potrebe proizvodnje, početne linije koje križanjem daju najveći učinak heterozisa siju se u redove, naizmjenično majčinski i očinski oblici. Kako bi se osiguralo oprašivanje između njih, razvijena je shema za proizvodnju hibridnog sjemena pomoću citoplazmatske muške sterilnosti (vidi Poglavlje 10), što je omogućilo značajno smanjenje troškova rada za uklanjanje metlica s majčinskih biljaka. Tako se dobivaju jednostavni međuredni hibridi kukuruza. Ova metoda je u načelu uobičajena za proizvodnju sjemena hibrida različitih biljaka koje se međusobno oprašuju.
Poliploidija (od grčkih riječi polyploos - višestruk i eidos - pogled) je nasljedna promjena koja se sastoji u kratkotrajnom povećanju broja kromosomskih garnitura u stanicama.
poliploidija kod zumbula
Djeca uvijek izgledaju kao oba roditelja. To se događa zato što u svakoj njihovoj stanici postoje dva seta kromosoma, dva seta gena – jedan majčin i jedan očev. Takav dvostruki, ili diploidni (od grčkih riječi diploos - dvostruko i eidos - pogled), skup kromosoma tipičan je za divlje životinje. Dovoljno je za kontinuitet generacija. Ali u nekim tkivima diploidnih organizama, tijekom njihova razvoja, pojavljuju se stanice u kojima postoji 4, 8 ili mnogo više garnitura kromosoma. Takve stanice nazivamo poliploidnim, a sam proces somatskom poliploidijom (od grčke riječi soma – tijelo). Takva djelomična poliploidizacija stanica nekih tkiva vrlo je raširena, karakteristična je za sve proučavane klase životinja i biljaka. Na primjer, u sisavaca se mnoge poliploidne stanice nalaze u jetri, srcu, među pigmentnim stanicama itd. Drugi fenomen je generativna poliploidija, izvorno karakteristična za organizme ili umjetno stvorena tijekom oplodnje. U ovom slučaju, sve stanice tijela su poliploidne. Ova varijanta poliploidije je najkarakterističnija za biljke, posebno one više.
Poliploidne biljke obično karakteriziraju velike veličine. Višak kromosoma povećava njihovu otpornost na bolesti i mnoge štetne učinke, poput zračenja: ako se ošteti jedan ili čak dva slična (homologna) kromosoma, ostali ostaju potpuno netaknuti. Poliploidne jedinke su održivije od diploidnih. Mnoge biljne vrste su poliploidne. Vjerojatno su neke životinje evoluirale na isti način. Primjer su neki crvi, insekti, ribe itd.
Čovjek je dugo koristio poliploidiju za uzgoj visokoproduktivnih sorti poljoprivrednih biljaka. Ne tako davno, prije početka našeg stoljeća, to se radilo nesvjesno: jednostavno su razmnožavali najveće primjerke koji daju puno zrna ili posebno velike plodove. Odabirom najboljih biljaka fiksirano je svojstvo, potrebno za osobu. S pojavom genetike postalo je jasno da su takvi divovi prirodni poliploidi i stoga je njihova selekcija selekcija poliploidne sorte iz predačke, diploidne vrste. Tada su se počeli stvarati poliploidi.
Postoji tvar kolhicin koja usporava diobu stanica: broj kromosoma se udvostruči prije diobe, kao i obično, ali se stanica ne dijeli, a ima 4 kompleta kromosoma. Utjecajem na sjeme otopinom kolhicina može se dobiti poliploidna biljka. Dijeljenje stanica također može biti odgođeno zračenjem X-zrakama, zagrijavanjem i nekim drugim utjecajima. Možete djelovati na gamete i dobiti zigotu s povećanim brojem kromosoma, koja će biti sačuvana u svim svojim potomcima – somatskim stanicama. Kod biljaka koje se također razmnožavaju vegetativno (vidi Razmnožavanje) moguće je dobiti poliploidno potomstvo od prirodnog ili uzgojenog poliploida.
Oko 80% suvremenih kultiviranih biljaka su poliploidi. Među njima su žitarice, povrće i voće, mnoge bobice, citrusi, neki tehnički i ljekovito bilje. Među sortama ukrasnog bilja ima i mnogo poliploida. Sovjetski znanstvenici uzgajali su triploidnu repu, koja se od obične razlikuje ne samo po velikoj veličini korijena, već i po povećanom sadržaju šećera, kao i otpornosti na bolesti. Oplemenjena je poliploidna heljda koja je znatno produktivnija od izvornih diploidnih sorti. Moguće je dobiti interspecifične poliploidne hibride, kao što su raž i pšenica, kupus i rotkvica.
Eksperimentalno dobiveni poliploidi životinja prava su rijetkost. Tako je sovjetski genetičar B. L. Astaurov, koristeći metodu interspecifične hibridizacije, uspio dobiti poliploidni oblik svilene bube, proizvođača svile. Znanstvenici su uzgajali poliploidne ribe i, u novije vrijeme, ptice poput kokoši. Međutim, uvođenje poliploidnih pasmina životinja u praksu Poljoprivreda- posao budućnosti.
Što je "POLIPLOIDIJA"? Kako se pravilno piše ova riječ. Pojam i interpretacija.
POLIPLOIDIJA(od grč. polyploos - višestruk i eidos - pogled), euploidija, nasljedstva. varijabilnost povezana s višestrukim povećanjem broja skupova kromosoma u stanicama okruga ili (rjeđe) žena. Somatski stanice okruga i žena, u pravilu, sadrže diploidni, ili dvostruki (2n), broj kromosoma (vidi Diploid), spolne stanice - prepolovljen, ili haploid (n), broj kromosoma (vidi Haploid). Kod P. uočavaju se odstupanja od diploidnog broja kromosoma u somatskim. stanica i iz haploidnog – u spolu; mogu nastati stanice, u kojima je svaki kromosom zastupljen tri puta (Zn - triploidi), četiri puta (4n - tetraploidi), pet puta (5n - pentaploidi) itd. Općenito se takvi organizmi nazivaju. poliploidi. Stavka nastaje kao posljedica poremećaja kromosomske razlike u mitozi ili mejozi (mnogo rjeđe) pod utjecajem fizičke. i kem. čimbenici. Kod poliploidnih oblika okruga (obično unakrsno oprašenih) često se opaža gigantizam - povećanje veličine stanica i organa (lišće, cvijeće, plodovi), povećan sadržaj niz kem. in-in, mijenjajući vrijeme cvatnje i plodonošenja. U prirodi su poznate poliploidne serije unutar dec. rađaonice i donji bunari. Na primjer, pšenica je zastupljena nizom vrsta s 14, 28, 42 i 56 kromosoma (u potonjem slučaju, to su oblici izolirani u potomstvu križanjem pšenice i pšenične trave). prirodni P. se mnogo češće nalazi na granicama gorja, pustinja, polarnih područja, gdje je vjerojatnost poteškoća u normalnoj diobi stanične jezgre veća. U tim zonama do 80% vrsta organizama su poliploidi. mnoge prirode. nastali su poliploidi kultivirane biljke kao što su krumpir, pamuk, šećer. trska i dr. Poliploidi m. b. koristi kao izvorni materijal za uzgoj. Razlikovati autopoliploidiju i alopoliploidiju. Autopoliploidija je rezultat višestrukog povećanja haploidnog skupa kromosoma jedne vrste. Prijelaz na poliploidnu razinu uvelike komplicira mehanizam nasljeđivanja, često smanjuje plodnost, jer se povećava broj kromosoma i gena koji kontroliraju razgradnju. znakova, njihova interakcija se očituje na drugačiji način. U autotetraploidima u drugoj i sljedećim generacijama održava se viša razina heterozigotnosti nego u diploidnim oblicima. Ovo je m. b. koristi se za produljenje heterozisa kod hibrida u nekoliko. generacije. U kukuruzu su kolhicinom dobiveni tetraploidni oblici jednostavnih međulinjskih hibrida koji predstavljaju praktičnu. interes. Alopoliploidija je rezultat kombiniranja skupova kromosoma različitih vrsta nakon stvaranja interspecifičnih hibrida. Prema tome, poliploidni oblici tzv. autopoliploidi ili alopoliploidi. Ako alopoliploid ima kompletan dvostruki skup obiju vrsta, naziva se. amfidiploidni. Križanjem dviju različitih vrsta ili rodova obično se dobije sterilno potomstvo. Uz djelomičnu homologiju kromosoma, hibrid ima smanjenu plodnost. S autosintetskom konjugacijom, amfidiploidi imaju veću postojanost (vidi Hibridi). Alotetraploide karakterizira izražena hibridna moć, koja se uporno čuva u sljedećim generacijama. klasična primjer alopoliploidije su hibridi kupusa i rotkve, kao i alopoliploidi raži i pšenice i pšenične trave i pšenice. Često pod pojmom "P." razumjeti bilo koju količinu. promjena u kromosomima, uključujući aneuploidiju. Aneuploidi – organizmi koji imaju u glavnom. set povećan ili smanjen, ali ne višestruki haploidni broj kromosoma. Ovisno o tome je li došlo do smanjenja ili povećanja broja kromosoma u odnosu na utvrđeni. razina ploidije, pri klasifikaciji aneuploidnih brojeva koriste se prefiksi hipo- odnosno hiper-. Na primjer, trisomici (2n + 1) i tetrasomici (2n + 2) imaju hiperdiploidni broj kromosoma, monosomici (2n - 1) i nulisomici (2n - 2) imaju hipodiploidni broj kromosoma. Ako je broj kromosoma aneuploida veći od diploida, naziva se. neuravnoteženi poliploid. Aneuploidi se koriste monosomalnom analizom za utvrđivanje lokalizacije gena na određeni način. kromosoma.
POLIPLOIDIJA- POLIPLOIDIJA (od grč. polyploos - višestruk i eidos - pogled), nasljedna promjena, zaključak...
Što je poliploidija? Vjerojatno svi znaju da osoba pri začeću dobiva 23 kromosoma od oca i majke. Ljudi se mogu nazvati diploidima ("di" znači "dva" i "ploid" znači "resursi" koji se odnose na kromosome ili dijelove DNK), budući da primaju samo dva seta. Svaki organizam s više od dva seta kromosoma naziva se poliploidan. Koji su primjeri poliploidije kod biljaka, životinja i ljudi. Koje vrste postoje?
Što je poliploidija?
Sam pojam "poliploidija" znači prisutnost mnogih kompletnih skupova genetskih informacija. Većina bića koja se spolno razmnožavaju imaju paran broj kromosoma: jedan set od majke i jedan set od oca. Važno je zapamtiti da su ti setovi slični, ali nisu identični.
Stanice koriste sve genetske informacije pohranjene u njima. Zbog toga poliploidna živa bića imaju više visoke razine"doze" svakog proizvedenog gena, što obično rezultira većim stanicama, većim veličinama i većim potomstvom.
Vrste poliploidije
Jer znanstvenici vole specifičan jezik, stvorili su mnoge izraze za opisivanje ploidije, ili broja skupova genetskih informacija. Izraz "poliploid" možete koristiti kao imenicu, a "poliploid" kao pridjev oblika. Usput, ovo pravilo vrijedi za sve termine za različiti tipovi ploidnost.
Evo nekih od uobičajenih vrsta:
Poliploidija kod biljaka
Koji organizmi su poliploidni? Najčešće se može vidjeti u biljnom svijetu. Tisuće godina selektivnog uzgoja i oplemenjivanja biljaka rezultiralo je plodnim prehrambenim biljkama koje su obično tetraploidne i heksaploidne.
Kada se uspoređuju diploidne i tetraploidne sorte iste biljne vrste, vrlo često tetraploidne biljke rastu sve produktivnije. Poliploidija u uzgoju igra vrlo važnu ulogu u naše vrijeme.
Poliploidija kod životinja
Među životinjama se često opaža kod riba i vodozemaca. Općenito, postoji genetska pristranost za ploidne brojeve kod životinja. Trske s nejednakim brojem kromosoma ili kromosomi koji sadrže pogrešne kromosome obično ne uspijevaju proizvesti potomke.
Što je poliploidija? Koji konkretni primjeri Može li doći do specijacije kod biljaka i životinja?
Triploidi
Prije nego što se pozabavimo poliploidijom, moramo razumjeti nešto o tome kako tijela stvaraju nove stanice. Sve ljudske stanice su diploidne, pa kada se spolne stanice stvaraju, moraju biti haploidne, ili imati samo jedan set kromosoma, da bi novi organizam ponovno bio diploidan. Međutim, ponekad stvari krenu po zlu tijekom ovog procesa. Najčešća pojava je da ponekad jedna nova gameta dobije dvije kopije kromosoma. To se može dogoditi kada ženke proizvode jaja. Kada se jajašce s dva seta kromosoma spoji s normalnom haploidnom spermijskom stanicom, dobivena stanica ima tri seta kromosoma, tj. triploidna je.
Sada će svaka stanica u ovom novom organizmu biti triploidna. Za većinu životinja to je izuzetno štetno i tijelo neće preživjeti. Biljke obično bolje podnose poliploidiju, pa čak i uspijevaju s tako intenzivnim genetskim promjenama.
Više primjera
Evo nekoliko primjera poliploidije kod biljaka i životinja. Znanstvenici su sugerirali da su dvije trećine cvjetnica poliploidi. Većina paprati i trava su poliploidi, kao i krumpir, jabuke i jagode. Banane su zanimljiv primjer. Banane su triploidi, a obično se triploidni organizmi ne mogu sami razmnožavati, što znači da su sterilni. To znači da ne možete nabaviti sjeme banane da biste zasadili više banana. Poljoprivrednici odrežu izdanke sa strane biljke prije nego proizvedu plod i završe svoj ciklus te posade novu generaciju.
Što je poliploidija? Ovo je nasljedno stanje koje ima više od dva kompletna seta kromosoma. Poliploidi su česti među biljkama, kao i među određenim skupinama riba i vodozemaca. Na primjer, neki daždevnjaci, žabe i pijavice su poliploidni. Mnogi od ovih poliploidnih organizama dobro su prilagođeni okoliš.
Poliploidni preci
Mnogo je manje vrsta poliploidnih životinja nego biljaka. Točan razlog za to nije u potpunosti poznat. Neki znanstvenici smatraju da bi to moglo biti posljedica povećanja složenosti strukture životinjskih organizama u usporedbi s biljkama. Drugi sugeriraju da poliploidija može ometati stvaranje gameta, diobu stanica ili regulaciju genoma. Međutim, postoje neke iznimke. Primjeri poliploidije u životinjskom carstvu su ribe, gmazovi i kukci.
Zapravo, nedavni rezultati istraživanja genoma pokazuju da su mnoge vrste koje su trenutno diploidne, uključujući ljude, potjecale od poliploidnih predaka. Ove vrste koje su preživjele drevna genotipska umnožavanja i potom redukciju genoma nazivaju se paleopoliploidima.
Prednosti poliploidije
U velikom broju poliploidnih stanica biljaka, riba i žaba očito moraju postojati neke prednosti. uobičajeni primjer kod biljaka je opažanje hibridne snage, ili heterozisa, pri čemu su poliploidni potomci dva diploidna pretka snažniji i zdraviji od bilo kojeg od dva diploidna roditelja. Postoji nekoliko mogućih objašnjenja za ovo opažanje. Prvi je da prisilno uparivanje homolognih kromosoma sprječava rekombinaciju između genoma izvornih pretka, učinkovito održavajući heterozigotnost generacijama.
Ova heterozigotnost sprječava nakupljanje recesivnih mutacija u genomima sljedećih generacija, čime se održava hibridna snaga. Drugi važan čimbenik je redundantnost gena u biljnim stanicama. Budući da poliploidno potomstvo ima dvostruko više kopija bilo kojeg gena, potomstvo je zaštićeno od štetnih učinaka recesivnih mutacija. Ovo je posebno važno tijekom faze gametofita.
Još jedna prednost koju pruža redundantnost gena je mogućnost diverzifikacije funkcije gena tijekom vremena. Drugim riječima, dodatne kopije gena koje nisu potrebne za normalna funkcija organizam, može se koristiti na nove i potpuno drugačije načine, što dovodi do novih mogućnosti. U evolucijskom izboru oni igraju gotovo odlučujuću ulogu. Poliploidi su važni u nastanku novih biljnih vrsta.