Esempi di poliploidia nell'uomo. Dizionario enciclopedico scientifico e tecnico cos'è la poliploidia, cosa significa e come si scrive correttamente. Poliploidia negli animali

La poliploidia (dal greco polyploos - ripetitivo ed eidos - vista) è un aumento multiplo del numero di set di cromosomi. Un singolo, o aploide (e), posto nelle piante e negli animali superiori è presentato nelle cellule germinali (vedi).

Durante il processo sessuale, dopo la fecondazione dell'uovo, cioè la fusione di due gameti (vedi), sorge un nuovo stato con un doppio, o diploide (2n), set di cromosomi (vedi), che viene trasmesso alla maggior parte delle cellule somatiche di un organismo pluricellulare e rappresentarne la norma.

In sostanza, il processo sessuale stesso dà, quando due insiemi si fondono, il primo stadio della poliploidia, tuttavia, nel caso di organismi superiori, i gradi più elevati di moltiplicazione sono solitamente chiamati poliploidia, cioè insiemi: triploide (3n), tetraploide (4n) , esaploide (6n) ecc.

La poliploidia svolge un ruolo speciale nei processi di normale differenziazione di alcune cellule nello sviluppo individuale (ontogenesi) di piante e animali superiori, compreso l'uomo. Inoltre, la poliploidia è importante anche nei processi di rigenerazione.

Di particolare rilievo è la poliploidia osservata in condizioni patologiche (la crescita di neoplasie maligne).

L'importanza della poliploidia nella formazione di nuove specie vegetali è estremamente grande. Specie vegetali strettamente imparentate dello stesso genere spesso rientrano nelle cosiddette file poliploidi (grano con 14 o 28 o 42 cromosomi, ecc.). I vantaggi morfologici e fisiologici delle specie poliploidi consentono loro talvolta di popolare nuove aree inaccessibili a causa delle condizioni difficili per altre specie. È accertato che anche nella selezione delle piante agricole l'uomo, senza sospettarlo, da secoli seleziona artificialmente forme poliploidi, dalle quali si ricava oggi il grosso delle proteine, dei grassi e dei carboidrati degli alimenti e dei mangimi. La padronanza del metodo di creazione sperimentale dei poliploidi ha già portato all'introduzione di alcuni di essi nella pratica agricola (barbabietola da zucchero triploide, menta piperita, ecc.).

Un metodo promettente per ottenere forme poliploidi è spesso combinato con l'ibridazione artificiale. La poliploidia è l'unico modo per superare l'infertilità degli ibridi ottenuti incrociando specie lontane.

Nell'evoluzione degli animali, la poliploidia non ha ricevuto la stessa importanza delle piante. Questo, a quanto pare, ha impedito meccanismo complesso determinazione del sesso (vedi) negli animali. Tuttavia, dove questa barriera viene rimossa, dove avviene la riproduzione partenogenetica, sono sorte specie poliploidi che hanno conquistato aree più o meno estese.

I casi di poliploidia spontanea negli animali si osservano allo stesso modo delle piante; padroneggiato e il loro ottenimento nell'esperimento. Ciò solleva la questione del loro uso pratico. I primi passi sono già stati compiuti nel nostro paese da V. L. Astaurov, che ha ottenuto l'allevamento poliploide del baco da seta. Singoli casi di poliploidia sono stati riscontrati anche nell'uomo.

poliploidia(dal greco polýploos - multipath, qui - multiplo ed éidos - vista), un aumento multiplo del numero di cromosomi nelle cellule vegetali o animali. P. è molto diffuso nel mondo vegetale. È raro tra gli animali dioici, principalmente nei nematodi e in alcuni anfibi.

Le cellule somatiche di piante e animali, di regola, contengono un numero doppio (diploide) di cromosomi (2 N); uno di ciascuna coppia di cromosomi omologhi proviene dall'organismo materno e l'altro da quello paterno. A differenza delle cellule somatiche, le cellule germinali hanno un numero iniziale ridotto (aploide) di cromosomi ( N). Nelle cellule aploidi, ogni cromosoma è singolo, non ha una coppia di omologhi. Il numero aploide di cromosomi nelle cellule di organismi della stessa specie è chiamato principale, o base, e la totalità dei geni contenuti in un tale insieme aploide è chiamata genoma. Il numero aploide di cromosomi nelle cellule germinali deriva dalla riduzione (dimezzamento) del numero di cromosomi nella meiosi e il numero diploide viene ripristinato dopo la fecondazione. (Molto spesso, le piante in una cellula diploide hanno i cosiddetti cromosomi B, in aggiunta a qualsiasi cromosoma. Il loro ruolo è stato poco studiato, sebbene il mais, ad esempio, abbia sempre tali cromosomi.) Il numero di cromosomi in vari tipi le piante sono molto diverse. Quindi, una delle specie di felce (Ophioglosum reticulata) ha 1260 cromosomi nel set diploide e nella famiglia di Compositae più sviluppata filogeneticamente, la specie Haplopappus gracilis ha solo 2 cromosomi nel set aploide.

Con P. si osservano deviazioni dal numero diploide di cromosomi cellule somatiche e dall'aploide - nei genitali. A P. possono esserci cellule in cui ogni cromosoma è presentato tre volte (3 N) - triploide, quattro volte (4 N) - tetraploide, cinque volte (5 N) - pentaploide, ecc. Gli organismi con un corrispondente aumento multiplo di set di cromosomi - ploidia - nelle cellule sono chiamati triploidi, tetraploidi, pentaploidi, ecc. o, in generale, poliploidi.

Un aumento multiplo del numero di cromosomi nelle cellule può verificarsi sotto l'influenza di radiazioni ionizzanti ad alta o bassa temperatura, sostanze chimiche, nonché a seguito di cambiamenti nello stato fisiologico della cellula. Il meccanismo d'azione di questi fattori si riduce a una violazione della segregazione cromosomica nella mitosi o meiosi e alla formazione di cellule con un numero moltiplicato di cromosomi rispetto alla cellula originale. da agenti chimici, provocando violazione corretta divergenza dei cromosomi, la colchicina alcaloide più efficace, che impedisce la formazione dei fili del fuso della divisione cellulare. (Influenzando semi e gemme con una soluzione diluita di colchicina, i poliploidi sperimentali si ottengono facilmente nelle piante.) P. può anche verificarsi a seguito di endomitosi - raddoppiamento dei cromosomi senza dividere il nucleo cellulare. Nel caso di non disgiunzione dei cromosomi nella mitosi (P. mitotico), si formano cellule somatiche poliploidi; nel caso di non disgiunzione dei cromosomi nella meiosi (P. meiotico), cellule germinali con un numero di cromosomi alterato, più spesso diploide (il si formano i cosiddetti gameti non ridotti). La fusione di tali gameti dà uno zigote poliploide: tetraploide (4 N) - alla fusione di due gameti diploidi, triploide (3 N) - quando un gamete non ridotto si fonde con un normale aploide, ecc.

L'emergere di cellule con un numero di cromosomi 3, 4, 5 volte (o più) del set aploide è chiamato mutazioni genomiche e le forme risultanti sono chiamate euploidi. Insieme all'euploidia, l'aneuploidia si verifica spesso quando le cellule appaiono con un cambiamento nel numero singoli cromosomi nel genoma (ad esempio, nella canna da zucchero, negli ibridi grano-segale, ecc.). Esistono autopoliploidia - un aumento multiplo del numero di cromosomi della stessa specie e allopoliploidia - un aumento multiplo del numero di cromosomi negli ibridi durante l'incrocio tipi diversi(ibridazione interspecifica e intergenerica).

Nelle forme poliploidi delle piante si osserva spesso il gigantismo: un aumento delle dimensioni delle cellule e degli organi (foglie, fiori, frutti), nonché un aumento del contenuto di un numero di sostanze chimiche, un cambiamento nei tempi di fioritura e fruttifero. Queste caratteristiche sono più spesso osservate nelle forme a impollinazione incrociata che in quelle autoimpollinanti. Le qualità economicamente utili dei poliploidi hanno da tempo attirato l'attenzione degli allevatori, il che ha portato allo spiegamento di lavori sulla produzione artificiale di poliploidi, che sono fonte importante variabilità e può essere utilizzato come materiale di partenza per l'allevamento (ad esempio, barbabietola da zucchero triploide, trifoglio tetraploide, ravanello, ecc.). Uno svantaggio comune degli autopoliploidi è la bassa fecondità. Tuttavia, dopo una selezione a lungo termine, è possibile ottenere linee con una fecondità sufficientemente elevata. Risultati abbastanza buoni si ottengono creando popolazioni sintetiche artificiali composte dalle linee autopoliploidi più prolifiche di alcune piante a impollinazione incrociata, come la segale.

Gli allopoliploidi non hanno meno importanza nell'allevamento. Insiemi cromosomici, che fanno parte degli allopoliploidi, non sono la stessa cosa; differiscono per l'insieme di geni che contengono e talvolta per la forma e il numero di cromosomi. Quando si incrociano piante di generi diversi, ad esempio segale e grano, nasce un ibrido con un insieme aploide di segale e un insieme aploide di grano. Un tale ibrido è sterile e solo raddoppiando il numero di cromosomi di ciascuna pianta, cioè ottenendo anfidiploidi, è possibile normalizzare la meiosi e ripristinare la fertilità. L'allopoliploidia può essere un metodo per la sintesi di nuove forme basate sull'ibridazione. Un classico esempio di tale sintesi è la produzione di rafanobrassica di G. D. Karpechenko, un ibrido di ravanello e cavolo con 36 cromosomi (18 di ravanello e 18 di cavolo). Gli allevatori (in URSS V. E. Pisarev, N. V. Tsitsin, A. I. Derzhavin, A. R. Zhebrak e altri) hanno ottenuto allopoliploidi da un numero significativo di specie vegetali. La maggior parte delle piante coltivate coltivate dall'uomo sono poliploidi.

P. era di grande importanza nell'evoluzione delle piante selvatiche e coltivate (si ritiene che circa un terzo di tutte le specie vegetali sia sorto a causa di P., sebbene in alcuni gruppi, ad esempio conifere e funghi, questo fenomeno sia raramente osservato) , così come alcuni gruppi di animali (principalmente partenogenetici). La prova del ruolo di P. nell'evoluzione è il cosiddetto. serie poliploide, quando specie dello stesso genere o famiglia formano una serie euploide con un incremento del numero di cromosomi multiplo di quello aploide principale (ad esempio il grano Triticum monococcum ha 2 N= 14 cromosomi, Tr. turgidum e altri - 4 N= 28, Tr. aestivum e altri -6 N= 42). Il numero poliploide di specie del genere Solanum (Solanum) è rappresentato da un numero di forme con 12, 24, 36, 48, 60, 72 cromosomi. Tra gli animali riproduttori partenogenetici, le specie poliploidi non sono meno frequenti che tra le piante apomittiche (vedi Apomixis, Partenogenesi) . Lo scienziato sovietico B. L. Astaurov fu il primo ad ottenere artificialmente una prolifica forma poliploide (tetraploide) da ibridi di due specie di bachi da seta: Bombyx mori e B. mandarina. Sulla base di questi lavori, ha proposto un'ipotesi di origine indiretta (tramite partenogenesi e ibridazione) di specie animali poliploidi dioiche in natura.

8. Mutagenesi- questa è l'introduzione di cambiamenti nella sequenza nucleotidica del DNA (mutazioni). Esistono mutagenesi naturali (spontanee) e artificiali (indotte).

mutagenesi naturale

La mutagenesi naturale o spontanea si verifica a seguito dell'esposizione al materiale genetico di organismi viventi di fattori ambientali mutageni, come luce ultravioletta, radiazioni e mutageni chimici.

[modificare] Teoria delle mutazioni di H. De Vries e S. I. Korzhinsky

La teoria delle mutazioni è uno dei fondamenti della genetica. Ha avuto origine poco dopo la riscoperta delle leggi di Mendel da parte di T. Morgan all'inizio del XX secolo. Si può considerare che abbia avuto origine quasi contemporaneamente nelle menti dell'olandese Hugo De Vries (1903) e del botanico domestico S. I. Korzhinsky (1899). Tuttavia, la priorità nel primato e nella maggiore coincidenza delle disposizioni iniziali spetta allo scienziato russo. Il riconoscimento del principale significato evolutivo della variabilità discreta e la negazione del ruolo della selezione naturale nelle teorie di Korzhinsky e De Vries erano associati all'insolubilità a quel tempo della contraddizione nell'insegnamento evoluzionistico di Charles Darwin tra l'importante ruolo del piccolo deviazioni e loro "assorbimento" durante le traversate (vedi l'incubo di Jenkin).

Punti chiave teoria della mutazione Korzhinsky-De Vries può essere ridotto ai seguenti punti:

1. Le mutazioni sono improvvise, come cambiamenti discreti nei tratti

2. I nuovi stampi sono stabili

3. A differenza dei cambiamenti ereditari, le mutazioni non formano serie continue, non sono raggruppate attorno a nessun tipo medio. Rappresentano salti qualitativi di cambiamento.

4. Le mutazioni si manifestano in modi diversi e possono essere sia benefiche che dannose.

5. La probabilità di rilevare mutazioni dipende dal numero di individui studiati

6. Mutazioni simili possono verificarsi ripetutamente

[modificare] Meccanismo di mutagenesi

La sequenza di eventi che portano a una mutazione (all'interno di un cromosoma) è la seguente:

Si verifica un danno al DNA.

Se il danno si è verificato in un frammento di DNA (introne) insignificante, la mutazione non si verifica.

Nel caso in cui si sia verificato un danno in un frammento significativo (esone) e si sia verificata una corretta riparazione del DNA o per degenerazione codice genetico non si verifica alcuna violazione, quindi non si verifica la mutazione.

· Solo nel caso di tali danni al DNA, avvenuti in una parte significativa, che non sono stati correttamente riparati, che hanno cambiato la codifica dell'amminoacido, o che hanno portato alla perdita di una parte del DNA e alla connessione di il DNA di nuovo in un'unica catena, porterà a una mutazione.

La mutagenesi a livello del genoma può anche essere associata a inversioni, delezioni, traslocazioni, poliploidie e aneuploidie, raddoppiamenti, triplicazioni (duplicazioni multiple), ecc. di alcuni cromosomi.

[modificare] Mutazioni puntiformi

Articolo principale:mutazione puntiforme

1. Mutazione missenso

2. Mutazione Frameshift

3. Mutazione senza senso

4. Mutazione di seimsense sinonimo.

[modificare] Mutazioni cromosomiche

1. Inversioni

2. Traslocazioni reciproche

3. Eliminazioni

4. Duplicazioni e traslocazioni inserzionali

[modificare] Mutazioni genomiche

1. Aneuploidia

2. Poliploidia

[modificare] Mutazioni nucleari e citoplasmatiche

· Mutazioni nucleari - genomiche, cromosomiche, puntiformi.

· Mutazioni citoplasmatiche - associate a mutazioni di geni non nucleari presenti nel DNA mitocondriale e nel DNA plastidico - cloroplasti.

[modifica] Mutagenesi artificiale

La mutagenesi artificiale è ampiamente utilizzata per studiare le proteine ​​e migliorarne le proprietà (evoluzione diretta).

[modificare] Mutagenesi non mirata

Con il metodo della mutagenesi non diretta, vengono apportate modifiche alla sequenza del DNA con una certa probabilità. I fattori mutageni (mutageni) possono essere vari effetti chimici e fisici: sostanze mutagene, ultravioletti, radiazioni. Dopo aver ottenuto organismi mutanti, vengono effettuate l'identificazione (screening) e la selezione di quelli che soddisfano gli obiettivi della mutagenesi. La mutagenesi non mirata è più laboriosa e la sua implementazione è giustificata se sviluppata sistema efficiente screening mutante.

[modificare] Mutagenesi diretta

Nella mutagenesi sito-diretta, i cambiamenti nel DNA vengono effettuati in un sito predeterminato. Per questo, vengono sintetizzate brevi molecole di DNA a filamento singolo (primer) che sono complementari al DNA bersaglio, ad eccezione del sito di mutazione.

[modificare] Mutagenesi secondo Kunkel

Per un plasmide batterico (DNA circolare extracromosomico) si ottiene uno stampo di uridina, cioè la stessa molecola in cui i residui di timina sono sostituiti dall'uracile. Il primer è ricotto sulla matrice, è completato in vitro utilizzando la polimerasi al DNA circolare complementare al modello uridina. Le cellule batteriche vengono trasformate con DNA ibrido a doppio filamento, all'interno della cellula la matrice di uridina viene distrutta come estranea, e un secondo filamento viene completato sul DNA circolare mutante a singolo filamento. L'efficienza di questo metodo di mutagenesi è inferiore al 100%.

[modificare] Mutagenesi mediante PCR

La reazione a catena della polimerasi rende possibile effettuare la mutagenesi sito-diretta utilizzando una coppia di primer portatori della mutazione (Fig. 1), così come la mutagenesi casuale. In quest'ultimo caso, gli errori nella sequenza del DNA sono introdotti dalla polimerasi in condizioni che ne riducono la specificità.

9. L'azione di selezione non può andare oltre certi limiti - deve interrompersi quando si riceve una linea pulita.

W.Johannsee, 1909

Prima dell'avvento della selezione scientifica, il miglioramento delle piante coltivate veniva effettuato selezionando gli individui migliori in termini di caratteristiche esterne. Anche nel recente passato, la selezione era il principale metodo di selezione. Il materiale di partenza era solitamente varietà locali, che sono popolazioni complesse. Con tale selezione, l'allevatore seleziona solo quei genotipi che sono già presenti nella popolazione. Ecco perché la selezione di quel periodo è stata chiamata analitica.

La selezione è uno dei principali fattori dell'evoluzione. Mentre mutazioni e ricombinazioni creano diversità genetica attraverso cambiamenti casuali nel codice genetico (mutazioni) o scissioni casuali nell'ambito delle leggi di Mendel, la selezione naturale assicura che le popolazioni naturali si adattino al loro ambiente. Allo stesso tempo, la selezione negativa porta all'eliminazione dei mal adattati dalla popolazione e la selezione positiva garantisce la conservazione dei ben adattati alle condizioni prevalenti. ambiente esterno individui, che alla fine determina l'evoluzione progressiva e diretta delle piante.

La selezione artificiale è di pari importanza nel moderno miglioramento genetico delle piante. Questo è un elemento integrante di tutti i metodi di allevamento, che differiscono tra loro principalmente nel modo in cui viene creato il materiale di partenza. Il materiale di partenza può essere di origine naturale o ottenuto per incrocio, poliploidizzazione, mutagenesi. Allo stesso tempo, i principi di selezione sono gli stessi per tutti i metodi di selezione.

9. La selezione artificiale, come già accennato, viene utilizzata dall'uomo in tutti i casi in cui è necessario selezionare le forme vegetali più utili. Dopo tale selezione, ogni nuova generazione dovrebbe essere migliore della precedente. La selezione artificiale non dovrebbe solo rafforzare l'uno o l'altro tratto utile, ma anche svilupparlo e rafforzarlo di generazione in generazione.
Nella dottrina della selezione artificiale, Darwin ha teoricamente confermato e generalizzato la pratica millenaria dell'uomo nel creare razze di animali domestici e piante coltivate. Nelle sue opere fornisce numerosi esempi di miglioramento degli animali domestici e delle piante coltivate in via di selezione. Ad esempio, il peso medio dell'uva spina selvatica era di 7,5 g, negli anni successivi è cambiato come segue:

L'efficacia della selezione è testimoniata anche da un aumento del contenuto di zucchero nelle radici della barbabietola da zucchero.

Pertanto, durante 100 anni di selezione individuale sistematica, il contenuto di zucchero nelle radici di barbabietola da zucchero è aumentato di 3 volte. Attualmente, le migliori varietà da riproduzione contengono il 21-22% di zucchero.
La selezione richiede l'eterogeneità degli organismi, creati in natura dalla variabilità mutazionale e combinatoria. Se la popolazione conserva la minima eterozigosi per qualsiasi tratto, l'azione di selezione continua. La selezione non crea nuova variazione genetica, ma promuove la trasformazione della variazione potenziale in variazione genetica libera. Teoricamente, l'azione di selezione dovrebbe cessare quando tutta la variabilità genetica è esaurita, cioè tutti gli alleli desiderabili sono fissati nella popolazione. Nei tratti poligenetici, questo è praticamente irraggiungibile, ma nei tratti che dipendono da una coppia di geni, purché siano recessivi e altamente omozigoti, è possibile.
Il risultato che può teoricamente essere raggiunto dalla selezione dipende da molti fattori: l'intensità della selezione, il numero di tratti selezionati, la frequenza dei geni, il loro legame e il numero che determina la formazione dei tratti. Ad esempio, la selezione per tenda da sole e senza tenda di una spiga in una popolazione di grano ibrido agisce solo una volta, poiché questi tratti sono determinati da una coppia di geni, e la selezione per il contenuto di olio e proteine ​​nel chicco di mais (tratti poligenici), secondo l'Illinois Stazione Sperimentale negli USA, è già operativa da oltre 60 anni.

10. Il miglioramento genetico delle piante è la scienza della creazione di nuove varietà di colture. Ha il compito di raccogliere, creare e studiare il materiale di partenza, valutare le nuove forme ei campioni ottenuti, testare, regionalizzare e introdurre in produzione le varietà allevate.

L'obiettivo principale del lavoro di miglioramento genetico è creare nuove varietà in grado di produrre rese più elevate, aumentare la resa lorda dei prodotti agricoli e migliorarne la qualità. Tutte le attività degli istituti di allevamento e degli allevatori sono finalizzate all'adempimento dei compiti urgenti che la produzione agricola deve affrontare per creare una quantità sufficiente di cibo per la popolazione e materie prime per l'industria leggera e alimentare.

Una varietà è intesa come un insieme di proprietà economiche e biologiche simili e caratteristiche morfologiche piante coltivate create e propagate per la coltivazione in condizioni naturali e produttive adeguate al fine di aumentare la produttività, la qualità del prodotto e l'efficienza economica della produzione.

Le varietà create dall'uomo hanno lo scopo di ottenere rese elevate e stabili di un certo tipo di prodotto della qualità desiderata. Le piante che compongono la varietà sono caratterizzate da un'origine comune, hanno una base genetica simile e si propagano dallo stesso o

da diversi individui originali. Il grado di somiglianza delle piante che compongono una varietà è determinato sia dal materiale riproduttivo di partenza (ibridi, mutanti, ibridi mutanti, poliploidi, ecc.) sia dai metodi di selezione utilizzati (individuale, di massa, clonale, ecc.). Una varietà viene creata per determinate zone pedoclimatiche, dove ha la possibilità della realizzazione più completa del potenziale del genotipo.

Le varietà di colture agricole sono suddivise in base alla loro origine in locali (create a seguito di selezione naturale e artificiale in una determinata area) e allevamento (create sulla base di metodi scientifici di allevamento).

A seconda dei metodi di allevamento, si ottengono varietà-popolazioni, create dalla selezione massale di piante impollinate incrociate (segale, grano saraceno, mais, barbabietola, trifoglio, ecc.) o autoimpollinanti; varietà lineari ottenute mediante selezione individuale di piante di colture autoimpollinanti (grano, orzo, avena, piselli, lino, lupino a foglia stretta, ecc.), che rappresentano la progenie propagata da una pianta. Le varietà di origine ibrida vengono create incrociando forme parentali con successiva selezione di piante preziose per la loro ulteriore riproduzione. Varietà clonali ottenute per selezione individuale da colture a propagazione vegetativa (patata, topinambur, cipolla, aglio, fragola).

Gli ibridi, a seconda del metodo di ottenimento, si dividono in semplici, doppi, a tre linee, interlinee, varietali-lineari, lineari-varietali. Per ottenere ibridi vengono utilizzati analoghi sterili, analoghi fertili di fissatori di sterilità e analoghi fertili di restauratori di fertilità.

Varietà e ibridi possono essere promettenti, zonati, scarsi e standard. Le varietà e gli ibridi che superano con successo il test di stato, confermano i loro vantaggi, ma richiedono test di produzione e propagazione nel sistema di produzione di semi primari prima che la zonazione sia riconosciuta come promettente. Le varietà e gli ibridi zonati sono iscritti nel registro statale delle varietà protette e possono essere utilizzati nella produzione. Le varietà zonate e gli ibridi sono scarsi, per i quali la produzione di semi non è completamente sviluppata e c'è carenza di semi.

Lo standard sono le migliori varietà e ibridi suddivisi in zone, in base al quale, nel test di stato, tutte le nuove varietà testate vengono confrontate negli appezzamenti di varietà statali (GSU) e nelle stazioni di test di varietà statali (GSS).

Grandi richieste sono poste sulla varietà come mezzo di produzione agricola. Dovrebbe combinare con successo un'elevata produttività stabile con la resistenza a condizioni di produzione avverse, malattie e parassiti. Deve essere di plastica, ad es. avere un'ampia gamma di velocità di reazione, rispondere ai fertilizzanti applicati e ad altre pratiche agricole e avere un'architettura perfetta. Le varietà plastiche a causa delle peculiarità del genotipo e dell'ampiezza della velocità di reazione nelle prove di varietà statali e industriali danno rese più stabili e elevate nel corso degli anni in vari appezzamenti di varietà e stazioni di prova di varietà. Sulla base dei dati ottenuti, tali varietà sono suddivise in zone su vaste aree e occupano vaste aree di distribuzione. Esempi di varietà molto plastiche diffuse segale invernaleè la varietà Vyatka, Voskhod 1, Kharkovskaya 60, grano invernale Bezostaya 1, Mironovskaya 808, grano primaverile Lutescens 62, Saratovskaya 29, Ivolga, orzo primaverile Wiener, Moskovsky 121, Zazersky 85, Gonar, Gastinets, lupino Vaiko, a crescita rapida 4 , Akademichesky 1 , patate Early rose, Lorch, Priekulsky early, Temp e altri.

La produttività di qualsiasi varietà colturale dipende dal suo genotipo e dalle condizioni ambientali. Di particolare importanza sono caratteristiche come la resistenza invernale, la resistenza alla siccità, la resistenza alle malattie, ai parassiti e all'alloggio, la facilità di maturazione e la durata della stagione di crescita. Quanto più pienamente le condizioni di crescita di una varietà corrispondono al suo genotipo, tanto più a lungo la sua tipicità, purezza, elevate qualità di semina e altre caratteristiche e proprietà economiche e biologiche vengono preservate e mantenute costantemente. Allo stesso tempo, è noto che le condizioni per la crescita delle piante coltivate cambiano nel corso degli anni, quindi ci sono deviazioni nella realizzazione del potenziale delle varietà.

La qualità del prodotto è determinata da indicatori quali la vitreosità, il completamento del chicco, il contenuto di proteine ​​e glutine, la resa in farina o cereali nelle colture di cereali e cereali, la resa in fibre nel lino, l'amido nelle patate, lo zucchero nelle barbabietole, le unità proteiche foraggere nelle erbe, ecc.

In qualsiasi istituto di ricerca, l'allevamento per creare una nuova varietà inizia con lo sviluppo del suo modello (progetto), che si basa sui risultati di uno studio approfondito del materiale di partenza e dei risultati dell'allevamento.

Modello di varietà include un elenco delle principali caratteristiche morfologiche ed economicamente utili. La corrispondente varietà standard meglio suddivisa in zone con i suoi parametri è presa come standard. La seconda colonna del modello indica il livello di indicatori che dovrebbero essere forniti nella varietà prevista in termini di resa ed elementi della sua struttura, resistenza alle malattie, parassiti, allettamento, muta, condizioni meteorologiche avverse, qualità del prodotto, durata della crescita stagione e altre caratteristiche.

In tutta la storia dell'allevamento, e specialmente nella sua attuale fase scientifica, un gran numero di preziose varietà di varie colture, che in molti casi hanno cambiato l'aspetto e le proprietà dei loro antenati in modo irriconoscibile. Esempi vividi I risultati nell'allevamento non solo di colture relativamente nuove come barbabietola da zucchero, girasole, lupino, ma anche di cereali antichi: grano, segale, orzo e altre piante agricole possono servire a questo.

Il girasole, ad esempio, come pianta di semi oleosi in un raccolto di campo, apparve in Russia nel 1816, ma a causa della forte suscettibilità al succiamele e dei bassi raccolti, i suoi raccolti non si espansero, ma, al contrario, dopo un certo aumento, dal fine del XIX secolo, iniziarono a diminuire drasticamente. Il lavoro di selezione iniziato nel 1912-1913 salvò il girasole come coltura e cambiò radicalmente il "fiore del sole".

Un merito speciale nei risultati della selezione di questo raccolto appartiene al due volte eroe dell'accademico del lavoro socialista V.S. Pustovoit, sotto la cui guida presso l'Istituto di ricerca tutto russo sui semi oleosi di Krasnodar, in poco più di un quarto di secolo, è stato possibile aumentare di 2 volte il contenuto di olio dei semi. Il contenuto di olio dei semi commerciali nel 1940 era del 28,6%, dopo 10 anni è aumentato al 30,4%, ogni 5 anni successivi il contenuto di olio nei semi di nuove varietà è aumentato del 4-5%. Nel 1975, il contenuto di olio dei semi delle varietà rilasciate raggiunse il 50-52% e nuove varietà come Peredovik, Mayak, Smena, Vostok e altre formano rese elevate di semi di girasole con un contenuto di olio del 55-57%.

Dal 1977, per la prima volta nella pratica mondiale, è stata rilasciata una nuova varietà di girasole Pervenets, il cui contenuto di acido oleico nell'olio raggiunge il 70-75%, ovvero il doppio rispetto alle varietà convenzionali. L'introduzione di questa e di varietà simili nella produzione eliminerà completamente l'importazione di costose olio d'oliva estratto dalle olive nei paesi del Mediterraneo. Sotto le varietà di selezione VNIIMK loro. V.S. Pustovoit in Russia e Ucraina copre ogni anno un'area di 4,4 milioni di ettari e oltre 2 milioni di ettari all'estero e in altri paesi di quasi tutti i continenti.

Grazie al grande successo degli allevatori, le varietà di girasole Krasnodar, anche nella patria di questa coltura, nei paesi del continente americano, non solo si sono diffuse nella produzione, ma sono anche le principali fonti per il lavoro di allevamento come materiale di partenza.

Il successo dell'allevamento del girasole risiede non solo nell'aumento del contenuto di olio dei suoi semi, ma anche in un aumento significativo della resa di questa coltura. Anche proprietà economicamente preziose della pianta come resistenza a malattie e parassiti, maturazione uniforme, idoneità alla raccolta meccanizzata e altre sono state notevolmente migliorate.

Grazie all'introduzione di nuove varietà ad alto contenuto di olio e ad alto rendimento, la resa in olio per ettaro raggiunge i 2.000 o più kg/ha, ovvero quasi 5 volte di più rispetto al 1940. Per questo motivo, ogni anno la raccolta aggiuntiva di olio è di centinaia di migliaia di tonnellate di olio di girasole.

Un secondo esempio molto convincente di trasformazione della natura vegetale può essere ricondotto alla barbabietola da zucchero. Per la prima volta è stato ottenuto lo zucchero commerciale da questa coltura in Europa inizio XIX secoli. Il suo contenuto a quel tempo nelle colture di radici non superava il 6%, ma grazie al lavoro di selezione iniziato da Louis Vilmorin a metà del XIX secolo in Francia, nel 1888 fu possibile aumentare la percentuale di zucchero nelle radici a 10 %, e 10 anni dopo al 15,2, nel 1909 le migliori varietà avevano un contenuto di zucchero fino al 18,4%.

Le varietà attualmente suddivise in zone contengono fino al 20% di zucchero nelle loro radici. La resa allo stesso tempo è aumentata più volte e ha raggiunto 45,0-50,0 t/ha senza irrigazione, il che garantisce la raccolta di zucchero 7,5-9,0 t/ha. Le varietà di barbabietola da zucchero Ganusovskaya a un seme 55, Belorusskaya a un seme 69, Kristall, rilasciate in Bielorussia, negli ultimi anni i test statali negli appezzamenti di varietà della repubblica danno una resa alla radice fino a 50,3-68,0 t /ha con resa zuccherina fino a 9,3-10,6 t/ha.

Un grande successo nella selezione della barbabietola da zucchero è la creazione di varietà a seme singolo (a germoglio singolo), che possono ridurre significativamente il consumo di semi durante la semina e meccanizzare al massimo la cura delle piantagioni di questa coltura. Ulteriori progressi nell'allevamento di questa coltura continuano attraverso lo sviluppo di nuovi metodi genetici e di allevamento che utilizzano la poliploidia e l'ibridazione di varietà di diversa ploidia, che produce semi ibridi triploidi su scala industriale, in grado di produrre rese più elevate di radici con un alto contenuto di zucchero contenuto in esse.

Se confrontiamo questi risultati con quei pochi centesimi del raccolto di zucchero che gli agricoltori ricevevano dalle barbabietole da zucchero all'inizio del XIX secolo, allora si può immediatamente vedere l'enorme ruolo della selezione e l'eccezionale importanza della varietà.

I risultati dell'allevamento del lupino possono anche servire come esempio vivido ed espressivo della trasformazione dei lupini gialli, a foglia stretta e bianchi coltivati ​​per il sovescio in una preziosa coltura foraggera ad alto contenuto proteico, che nelle condizioni di Bielorussia, Polissya Ucraina, non -zona chernozem Federazione Russa e le repubbliche baltiche Grande importanza per risolvere il problema delle proteine.

Oltre 75 anni recenti come risultato del lavoro di selezione di scienziati di vari paesi, il lupino giallo, ad esempio, ha ricevuto caratteristiche preziose come l'assenza di alcaloidi, semi bianchi, fave che non si spezzano, rapida crescita iniziale, maturità precoce, semi rigonfi senza precedente scarificazione, resistenza al fusarium. Per questo relativamente breve periodo tempo nel lupino, quindi, molti segni del selvaggio sono stati eliminati ed è stato creato un ampio nuovo patrimonio genetico di questa coltura per ulteriori lavori di selezione. Le moderne migliori varietà di lupino sono in grado di produrre 1,5-2,0 tonnellate di proteine ​​vegetali complete in termini di composizione aminoacidica.

Esempi simili si possono fare per patate, mais, cotone e molte altre colture.

È impossibile ignorare l'eccezionale successo nella selezione del principale raccolto di grano, la cui storia di selezione risale a diversi millenni. Per tutta la sua durata, le persone con il metodo della selezione hanno aiutato il processo evolutivo, creando numerose varietà locali di selezione popolare. Tuttavia, a causa di una serie di carenze, non sono stati in grado di garantire rese elevate. Le rese medie annue del grano invernale, anche nelle terre favorevoli del Kuban per il periodo 1901-1919. variava da 0,6 a 1,3 t/ha. E solo grazie agli sforzi del lavoro di selezione, gli allevatori nella città di Krasnodar sotto la guida del due volte eroe del lavoro socialista accademico P.P. Alla fine degli anni '30, Lukyanenko riuscì a creare la varietà Krasnodarskaya 622/2, che superava del 10-15% la varietà Ukrainka più comune dell'epoca. Questo piccolo salto è stato molto importante per costruire un ulteriore successo. Per creare varietà di grano resistenti all'allettamento e alla ruggine, è stato utilizzato un vasto materiale di partenza da varietà americane e argentine, il cui pedigree comprendeva varietà di Inghilterra, Olanda, Italia, Giappone, Cina, Spagna, Uruguay, Stati Uniti, Russia, Ucraina, Ungheria. Incrociando la varietà argentina Klein 33 con l'americana Canred-Fulcaster 266287 sono state ottenute le varietà Skorospelok 1, 2, 3 e 3b. Una di questa serie, la varietà Skorospelka 2, incrociata con la varietà ucraina Lutescens 17, ha dato origine a varietà di un nuovo tipo, contraddistinte da resistenza all'allettamento, resa elevata e qualità del grano. La prima varietà di questo tipo, Bezostaya 4, è stata rilasciata nel 1955 e dopo 4 anni è stata sostituita da una nuova varietà ancora più preziosa, Bezostaya 1, ottenuta per selezione individuale da Bezostaya 4. La varietà Bezostaya 1 ha glorificato l'allevamento sovietico in tutto il mondo ed è stato giustamente definito un capolavoro della selezione mondiale. Con l'introduzione di queste varietà nella produzione, la resa del grano invernale nel Kuban nel 1963-1966 aumentò. è aumentato di quasi 3 volte rispetto al periodo pre-rivoluzionario.

Non meno famosa e ancora più comune varietà di grano invernale era Mironovskaya 808, creata in Ucraina dal due volte eroe del lavoro socialista accademico V.N. Mestiere. Grazie alle migliori varietà di allevamento domestico Bezostaya 1, Mironovskaya 808 e altri, la resa del grano invernale è aumentata da 1,0 t/ha (1913) a 2,78 t/ha (1986), e nel Kuban da 0,99 t/ha (1913 ) a 3,35 t/ha (1988). Nelle condizioni della Bielorussia, dove il grano precedente non era ampiamente distribuito, le varietà zonate Berezina, Nadzeya, Suzorye, Karavay e altre non solo negli appezzamenti di varietà, ma anche in vaste aree di colture industriali producono fino a 5,0 e più t/ha di grano.

Rilevando l'aumento della produttività con - x. colture, dovuto al miglioramento della cultura generale dell'agricoltura, all'uso di tecnologie di coltivazione intensiva, che contribuiscono a un migliore utilizzo del potenziale delle varietà rilasciate. Tuttavia, durante l'impostazione di esperimenti speciali, quando vecchie varietà e Bezostaya 1 sono state seminate nelle stesse condizioni, si è scoperto che la resa in granella era rispettivamente di 2,51 t/ha (Sedouska) e 5,16 t/ha (Bezostaya 1). Qui il merito della selezione e il ruolo della varietà sono evidenti.

Con la creazione delle varietà di grano a gambo corto si è compiuta la cosiddetta "rivoluzione verde". Accademico P.P. Lukyanenko ha una priorità nello sviluppo di un modello di varietà create di grano invernale a gambo corto. Secondo la varietà Polukarlikovaya 49, creata nel Krasnodar Research Institute of Agriculture, per 4 anni di test competitivi (1973-1976), è stata ottenuta una resa di 7,83 t/ha, che è 1,83 t/ha in più rispetto a quella di Bezostaya 1 .

Rese record di grano invernale sono state ottenute presso la Przhevalsky GSU in Kirghizistan, dove, sotto irrigazione, la varietà Przhevalskaya ha prodotto 11,05 t/ha di grano, mentre Kavkaz e Ilyichevka hanno prodotto rispettivamente 10,35 e 10,52 t/ha.

La preziosa varietà di grano Grekum 114 è stata creata con il metodo dell'ibridazione a distanza sotto la guida del due volte Eroe del lavoro socialista accademico N.V. Tsitsina. Questa varietà in condizioni normali supera le migliori varietà zonate di 0,3-1,2 t/ha, e in condizioni di irrigazione di 1,4-1,5 t/ha.

Ci sono esempi di eccezionale valore e grandi prospettive nell'allevamento di orzo, segale e molte altre colture.

Lo spazio assegnato in questo capitolo non consente una rassegna dettagliata dei risultati e storia completa selezione. Tuttavia, sulla base di quanto precede, si può concludere con sufficiente persuasività che la varietà è il risultato di molti anni di lavoro scrupoloso e molto duro di intere squadre e scuole scientifiche, il risultato dell'incarnazione di un complesso di conoscenze biologiche, idee e idee dell'allevatore in realtà. Una varietà è un gruppo sistematico di piante qualitativamente speciale ed economicamente utile, un mezzo molto potente di produzione agricola.

Attualmente sono state immesse sul mercato oltre 750 varietà di cereali, leguminose e cereali, circa 200 varietà di semi oleosi, colture industriali e da filatura, oltre 120 varietà di patate, circa 550 varietà e ibridi di ortaggi e 850 varietà di colture foraggere. repubbliche della CSI. Più di 150 nuove varietà rilasciate di varie colture agricole sono incluse nei Registri ogni anno.

14. Il concetto di eterosi. Nell'allevamento animale e vegetale posto speciale occupa il fenomeno del potere ibrido, o eterosi, che è il seguente. Quando si incrociano diverse specie, razze, razze animali e varietà vegetali, così come linee inbred, gli ibridi Fi spesso superano gli organismi parentali originali in una serie di caratteristiche e proprietà. L'incrocio di ibridi Fi tra loro porta all'attenuazione di questo effetto nelle generazioni successive.
Sebbene l'effetto dell'eterosi sia noto fin dall'antichità, la sua natura è ancora poco conosciuta. Il primo tentativo di spiegare il meccanismo di questo fenomeno e il suo significato nell'evoluzione di animali e piante apparteneva a C. Darwin. Secondo Darwin, l'eterosi è una delle ragioni dell'utilità biologica dell'incrocio nell'evoluzione delle specie. La fecondazione incrociata è supportata dalla selezione naturale proprio perché serve come meccanismo per mantenere il vigore ibrido.
Un'analisi scientifica approfondita del fenomeno dell'eterosi è diventata possibile solo dall'inizio del XX secolo. dopo la scoperta dei modelli genetici di base.
Interlinea ibridi di mais. Dall'inizio del nostro secolo è stato effettuato uno studio sistematico degli incroci tra linee inbred sul mais. Allo stesso tempo, G. Schell

è stato dimostrato che incrociando alcune linee si ottengono piante ibride più produttive in termini di granella e massa vegetativa rispetto alle linee e varietà originarie. La tabella 26 mostra i dati sperimentali che mostrano la bassa resa delle linee inbred, un aumento significativo della resa in Fx e una diminuzione della resa in F2 durante l'autoimpollinazione delle piante.
Ora la semina con semi ibridi è diventata il principale metodo di produzione del mais. Per ottenere semi ibridi, viene prima creato un gran numero di linee inbred le migliori varietà che soddisfano i requisiti di questa regione climatica. La linea inbred viene creata entro 5-7 anni dall'autoimpollinazione. Quando si selezionano le linee, vengono valutate le qualità che devono essere ottenute dalla futura prole ibrida. Una parte significativa delle linee (circa il 99%) viene rifiutata a causa di alcune proprietà negative.

La creazione di linee inbred è una fase di lavoro necessaria per ottenere forme eterotiche. Gli individui all'interno di una linea hanno genotipi simili e sono quasi omozigoti. Pertanto, l'incrocio di tali linee produce ibridi eterozigoti dello stesso genotipo.
Avendo creato un gran numero di linee consanguinee, iniziano a incrociarsi tra di loro. Gli ibridi interlinea di prima generazione vengono valutati per l'effetto di eterosi, le linee che danno le migliori combinazioni vengono selezionate e poi propagate su larga scala per produrre semi ibridi. Più linee preziose vengono create, più sicuramente e prima puoi trovare le migliori combinazioni ibride con la necessaria combinazione di proprietà. Per trovare una coppia di linee che, incrociate, diano un elevato effetto di eterosi, è necessario verificare diverse migliaia di combinazioni ibride.
Quando si ottengono semi ibridi per la produzione, le linee iniziali che danno il massimo effetto di eterosi quando incrociate vengono seminate in file, alternando forme materne e paterne. Per garantire l'impollinazione tra di loro, è stato sviluppato uno schema per la produzione di semi ibridi utilizzando la maschiosterilità citoplasmatica (vedi Capitolo 10), che ha permesso di ridurre significativamente i costi di manodopera per rimuovere le pannocchie dalle piante materne. È così che si ottengono semplici ibridi interline di mais. Questo metodo è, in linea di principio, comune per la produzione di semi di ibridi di varie piante a impollinazione incrociata.

La poliploidia (dalle parole greche polyploos - multiplo ed eidos - vista) è un cambiamento ereditario, che consiste in un breve aumento del numero di serie di cromosomi nelle cellule.

poliploidia in giacinto

I bambini sembrano sempre entrambi i genitori. Questo accade perché in ciascuna delle loro cellule ci sono due set di cromosomi, due set di geni: uno materno e uno paterno. Tale doppio, o diploide (dalle parole greche diploos - doppio ed eidos - vista), un insieme di cromosomi è tipico della fauna selvatica. È sufficiente per la continuità delle generazioni. Ma in alcuni tessuti di organismi diploidi, durante il loro sviluppo, compaiono cellule in cui sono presenti 4, 8 o molti più set di cromosomi. Tali cellule sono chiamate poliploidi e il processo stesso è chiamato poliploidia somatica (dalla parola greca soma - corpo). Tale poliploidizzazione parziale delle cellule di alcuni tessuti è molto diffusa ed è caratteristica di tutte le classi studiate di animali e piante. Ad esempio, nei mammiferi si trovano molte cellule poliploidi nel fegato, nel cuore, tra le cellule del pigmento, ecc. Un altro fenomeno è la poliploidia generativa, originariamente caratteristica degli organismi o creata artificialmente durante la fecondazione. In questo caso, tutte le cellule del corpo sono poliploidi. Questa variante della poliploidia è più caratteristica delle piante, specialmente quelle più alte.

Le piante poliploidi sono solitamente caratterizzate da grandi dimensioni. Un eccesso di cromosomi aumenta la loro resistenza alle malattie ea molti effetti dannosi, come le radiazioni: se uno o anche due cromosomi simili (omologhi) vengono danneggiati, gli altri rimangono completamente intatti. Gli individui poliploidi sono più vitali di quelli diploidi. Molte specie vegetali sono poliploidi. Probabilmente alcuni animali si sono evoluti allo stesso modo. Un esempio sono alcuni vermi, insetti, pesci, ecc.

L'uomo ha usato a lungo la poliploidia per allevare varietà altamente produttive di piante agricole. Non molto tempo fa, prima dell'inizio del nostro secolo, questo veniva fatto inconsapevolmente: si limitavano a propagare gli esemplari più grandi che danno molto grano o frutti particolarmente grandi. Selezionando le piante migliori, il carattere è stato fissato, necessario per una persona. Con l'avvento della genetica, è diventato chiaro che tali giganti sono poliploidi naturali e, quindi, la loro selezione è la selezione di una varietà poliploide da una specie ancestrale diploide. Quindi iniziarono a essere creati i poliploidi.

C'è una sostanza colchicina che ritarda la divisione cellulare: il numero di cromosomi raddoppia prima della divisione, come al solito, ma la cellula non si divide e ha 4 set di cromosomi. Influenzando i semi con una soluzione di colchicina si può ottenere una pianta poliploide. La divisione cellulare può anche essere ritardata dall'irradiazione di raggi X, dal riscaldamento e da altri fattori. Puoi agire sui gameti e ottenere uno zigote con un numero maggiore di cromosomi, che sarà preservato in tutti i suoi discendenti: le cellule somatiche. Nelle piante che si riproducono anche vegetativamente (vedi Riproduzione), è possibile ottenere progenie poliploide da un poliploide naturale o allevato.

Circa l'80% delle moderne piante coltivate sono poliploidi. Tra questi ci sono cereali, ortaggi e colture frutticole, molti frutti di bosco, agrumi, alcuni tecnici e piante medicinali. Tra le varietà di piante ornamentali ci sono anche molti poliploidi. Gli scienziati sovietici hanno allevato barbabietole triploidi, che differiscono dalle solite non solo per le grandi dimensioni delle radici, ma anche per l'aumento del contenuto di zucchero e per la resistenza alle malattie. È stato allevato grano saraceno poliploide, che è molto più produttivo delle varietà diploidi originali. È possibile ottenere ibridi poliploidi interspecifici, come segale e frumento, cavolo e ravanello.

I poliploidi animali ottenuti sperimentalmente sono una rarità. Così, il genetista sovietico B. L. Astaurov, usando il metodo dell'ibridazione interspecifica, riuscì a ottenere una forma poliploide del baco da seta, un produttore di seta. Gli scienziati hanno allevato pesci poliploidi e, più recentemente, uccelli come i polli. Tuttavia, l'introduzione nella pratica di razze animali poliploidi agricoltura- affari del futuro.

Cos'è la "POLIPLOIDIA"? Qual è l'ortografia corretta di questa parola. Concetto e interpretazione.

POLIPLOIDIA(dal greco polyploos - multiplo ed eidos - vista), euploidia, eredità. variabilità associata ad un aumento multiplo del numero di set di cromosomi nelle cellule dei distretti o (meno spesso) delle donne. Somatico le cellule dei distretti e delle donne, di regola, contengono un numero diploide, o doppio (2n), di cromosomi (vedi Diploide), cellule sessuali - dimezzate o aploidi (n), il numero di cromosomi (vedi Aploide). A P. si osservano deviazioni dal numero diploide di cromosomi in somatico. cellule e dall'aploide - nel sesso; possono sorgere cellule, in cui ogni cromosoma è rappresentato tre volte (Zn - triploidi), quattro volte (4n - tetraploidi), cinque volte (5n - pentaploidi), ecc. In generale, vengono chiamati tali organismi. poliploidi. L'articolo si alza come risultato di violazione di una discrepanza di cromosomi in una mitosi o una meiosi (molto meno spesso) sotto l'influenza del fisico. e chim. fattori. Nelle forme poliploidi dei distretti (solitamente impollinati in modo incrociato), si osserva spesso il gigantismo: un aumento delle dimensioni delle cellule e degli organi (foglie, fiori, frutti), contenuti aumentati un certo numero di chim. in-in, cambiando i tempi di fioritura e fruttificazione. In natura, le serie poliploidi sono note entro dec. distretti del parto e pozzi inferiori. Ad esempio, il grano è rappresentato da un numero di specie con 14, 28, 42 e 56 cromosomi (in quest'ultimo caso si tratta di forme isolate nella prole dall'incrocio di grano e erba di grano). naturale P. si trova molto più spesso ai confini di altopiani, deserti, regioni polari, dove la probabilità di difficoltà nella normale divisione del nucleo cellulare è maggiore. In queste zone, fino all'80% delle specie di organismi sono poliploidi. molte delle nature. i poliploidi hanno dato origine piante coltivate come patate, cotone, zucchero. canna, ecc. Polyploids m. b. utilizzato come materiale di partenza per la riproduzione. Distinguere tra autopoliploidia e allopoliploidia. L'autopoliploidia è il risultato di un aumento multiplo dell'insieme aploide dei cromosomi di una specie. Il trasferimento a livello poliploide complica notevolmente il meccanismo dell'ereditarietà, spesso riduce la fertilità, poiché aumenta il numero di cromosomi e geni che controllano la decomposizione. segni, la loro interazione si manifesta in modo diverso. Negli autotetraploidi della seconda e delle successive generazioni, viene mantenuto un livello più elevato di eterozigosi rispetto alle forme diploidi. Questo è m.b. usato per prolungare l'eterosi negli ibridi in diversi. generazioni. Nel mais, per colchicina, si ottenevano forme tetraploidi di ibridi interline semplici, che rappresentano una pratica. interesse. L'allopoliploidia è il risultato della combinazione di insiemi di cromosomi di specie diverse dopo la formazione di ibridi interspecifici. Di conseguenza, le forme poliploidi chiamate. autopoliploidi o allopoliploidi. Se un allopoliploide ha un doppio insieme completo di entrambe le specie, viene chiamato. anfidiploide. Quando si incrociano due specie o generi diversi, di solito si ottiene una progenie sterile. Con parziale omologia dei cromosomi, l'ibrido ha una fecondità ridotta. Con la coniugazione autosintetica, gli anfidiploidi hanno una maggiore costanza (vedi Ibridi). Gli allotetraploidi sono caratterizzati da un potere ibrido pronunciato, che è persistentemente conservato nelle generazioni successive. Classico un esempio di allopoliploidia sono gli ibridi cavolo-ravanello, così come gli allopoliploidi segale-frumento e grano-grano. Spesso sotto il termine "P." comprendere qualsiasi quantità. cambiamento nei cromosomi, inclusa l'aneuploidia. Aneuploidi - organismi che hanno nel principale. insieme aumentato o diminuito, ma non un multiplo del numero aploide di cromosomi. A seconda che si sia verificata una diminuzione o un aumento del numero di cromosomi rispetto al determinato. il livello di ploidia, quando si classificano i numeri aneuploidi, vengono usati rispettivamente i prefissi ipo- e iper-. Ad esempio, la trisomica (2n + 1) e la tetrasomica (2n + 2) hanno numeri cromosomici iperdiploidi, la monosomica (2n - 1) e la nullisomica (2n - 2) hanno numeri cromosomici ipodiploidi. Se il numero di cromosomi dell'aneuploide supera il diploide, viene chiamato. poliploide non bilanciato. Le aneuploidi sono utilizzate dall'analisi monosomica per stabilire la localizzazione dei geni in un certo modo. cromosomi.

POLIPLOIDIA- POLIPLOIDIA (dal greco polyploos - multiplo ed eidos - vista), cambiamento ereditario, conclusione ...

Cos'è la poliploidia? Probabilmente tutti sanno che una persona riceve 23 cromosomi da suo padre e sua madre al momento del concepimento. Le persone possono essere chiamate diploidi ("di" significa "due" e "ploid" significa "risorse" riferendosi a cromosomi o parti di DNA), poiché ricevono solo due serie. Qualsiasi organismo con più di due serie di cromosomi è chiamato poliploide. Quali sono esempi di poliploidia nelle piante, negli animali e nell'uomo. Quali tipi esistono?

Cos'è la poliploidia?

Il termine stesso "poliploidia" indica la presenza di molti set completi di informazioni genetiche. La maggior parte delle creature che si riproducono sessualmente ha un numero pari di cromosomi: un set dalla mamma e uno dal papà. È importante ricordare che questi kit sono simili, ma non sono identici.

Le cellule utilizzano tutte le informazioni genetiche memorizzate in esse. Per questo motivo, gli esseri viventi poliploidi ne hanno di più livelli alti"dosaggi" di ciascun gene prodotto, che di solito si traducono in cellule più grandi, dimensioni maggiori e prole più grande.

Tipi di poliploidia

Perché gli scienziati amano linguaggio specifico, hanno creato molti termini per descrivere la ploidia, o il numero di insiemi di informazioni genetiche. Puoi usare il termine "poliploide" come sostantivo e "poliploide" come aggettivo di forma. A proposito, questa regola si applica a tutti i termini per tipi diversi ploidia.

Ecco alcuni dei tipi più comuni:

Poliploidia nelle piante

Quali organismi sono poliploidi? È più comunemente visto nel regno vegetale. Migliaia di anni di coltivazione selettiva e allevamento di piante hanno portato a fertili piante alimentari che sono generalmente tetraploidi ed esaploidi.

Quando si confrontano varietà diploidi e tetraploidi dello stesso tipo di pianta, molto spesso le piante tetraploidi crescono in modo sempre più produttivo. La poliploidia nell'allevamento gioca un ruolo molto importante nel nostro tempo.

Poliploidia negli animali

Tra gli animali, è spesso osservato nei pesci e negli anfibi. In generale, esiste un pregiudizio genetico per i numeri ploid negli animali. Canne con un numero disuguale di cromosomi, o cromosomi contenenti i cromosomi sbagliati, di solito non riescono a produrre prole.

Cos'è la poliploidia? Quale esempi concreti La speciazione può verificarsi nelle piante e negli animali?

Triploidi

Prima di affrontare la poliploidia, dobbiamo capire un po' come i corpi creano nuove cellule. Tutte le cellule umane sono diploidi, quindi quando vengono creati i gameti, devono essere aploidi, o avere un solo set di cromosomi, affinché il nuovo organismo sia di nuovo diploide. Tuttavia, a volte le cose vanno male durante questo processo. L'evento più comune è che a volte un nuovo gamete riceve due copie di cromosomi. Questo può accadere quando le femmine producono uova. Quando un uovo con due serie di cromosomi si fonde con un normale spermatozoo aploide, la cellula risultante ha tre serie di cromosomi, cioè è triploide.

Ora ogni cellula di questo nuovo organismo sarà triploide. Per la maggior parte degli animali, questo è estremamente dannoso e il corpo non sopravviverà. Le piante tendono a tollerare meglio la poliploidia e persino a prosperare con cambiamenti genetici così intensi.

Altri esempi

Ecco alcuni esempi di poliploidia nelle piante e negli animali. Gli scienziati hanno suggerito che i due terzi delle piante da fiore sono poliploidi. La maggior parte delle felci e delle erbe sono poliploidi, così come patate, mele e fragole. Le banane sono un esempio interessante. Le banane sono triploidi e di solito gli organismi triploidi non possono riprodursi, il che significa che sono sterili. Ciò significa che non puoi ottenere semi di banana per piantare più banane. Gli agricoltori tagliano i germogli dal lato della pianta prima che producano frutti e completino il loro ciclo e piantino una nuova generazione.

Cos'è la poliploidia? Questa è una condizione ereditaria che ha più di due serie complete di cromosomi. I poliploidi sono comuni tra le piante, così come tra alcuni gruppi di pesci e anfibi. Ad esempio, alcune salamandre, rane e sanguisughe sono poliploidi. Molti di questi organismi poliploidi sono ben adattati a ambiente.

Antenati poliploidi

Ci sono molte meno specie di animali poliploidi che piante. La ragione esatta di ciò non è del tutto nota. Alcuni scienziati ritengono che ciò possa essere dovuto all'aumento della complessità della struttura degli organismi animali rispetto alle piante. Altri suggeriscono che la poliploidia possa interferire con la formazione dei gameti, la divisione cellulare o la regolazione del genoma. Tuttavia, ci sono alcune eccezioni. Esempi di poliploidia nel regno animale sono pesci, rettili e insetti.

In effetti, i recenti risultati degli studi sul genoma indicano che molte specie attualmente diploidi, inclusi gli esseri umani, derivano da antenati poliploidi. Queste specie sopravvissute ad antiche duplicazioni genotipiche e quindi alla riduzione del genoma sono chiamate paleopoliploidi.

Vantaggi della poliploidia

In un gran numero di cellule poliploidi di piante, pesci e rane, devono ovviamente esserci dei vantaggi. esempio comune nelle piante è l'osservazione del vigore ibrido, o eterosi, per cui la progenie poliploide di due progenitori diploidi è più vigorosa e sana di uno dei due genitori diploidi. Ci sono diverse possibili spiegazioni per questa osservazione. Il primo è che l'accoppiamento forzato di cromosomi omologhi impedisce la ricombinazione tra i genomi dei progenitori originali, mantenendo efficacemente l'eterozigosi per generazioni.

Questa eterozigosi impedisce l'accumulo di mutazioni recessive nei genomi delle generazioni successive, mantenendo così il vigore ibrido. Un altro fattore importante è la ridondanza dei geni nelle cellule vegetali. Poiché la prole poliploide ha il doppio delle copie di un particolare gene, la prole è protetta dagli effetti dannosi delle mutazioni recessive. Ciò è particolarmente importante durante la fase del gametofito.

Un altro vantaggio fornito dalla ridondanza genica è la capacità di diversificare la funzione genica nel tempo. In altre parole, copie extra di geni che non sono necessarie per funzione normale organismo, può finire per essere utilizzato in modi nuovi e completamente diversi, portando a nuove possibilità. Nella scelta evolutiva giocano quasi un ruolo decisivo. I poliploidi sono importanti nell'origine di nuove specie vegetali.