Polyploidie: Nützliche Hinweise zur Polyploidie (1179 Wörter)

Hier sind Ihre nützlichen Hinweise zu Polyploidie!

Wenn ein Organismus mehr als 2 Sätze von Genomen hat, dh wenn 3 Sätze dann Triploid sind, wenn 4 Sätze Tetraploiden sind, dann sind es fünf Sätze = Pentaploiden, wenn 6 Sätze dann Hexaploiden sind usw. Wenn die Polyploide gerade Zahl sind, werden sie als primärer Polyploid bezeichnet. zB 2, 4, 6n usw.

Sekundäre Polyploide entstehen normalerweise durch Kreuzung zwischen Organismen mit unterschiedlichen Ploidiewerten, z. B. 4n × 2n → 3n.

Allopolyploide:

Die Chromosomensätze sind homolog (ABC, ABC, ABC) usw. Da es sich um einen 'Selbst- (Auto-) Anstieg des Ploidiepegels handelt. Polyploidie kann in Sexualorganismen vorkommen (Abb. 44.1):

(a) Die Befruchtung des Eies durch mehr als ein Sperma und dann der Zygote wird drei oder mehr Chromosomensätze aufweisen (Abb. 44.1 A).

(b) Misserfolg der Mitose, Multiplikation der Anzahl der Chromosomen dort durch Erhöhung der Anzahl der Gametic-Chromosomen (Abb. 44. IB).

(c) Fehlende Meiose, bei der ein diploider Gamete anstelle eines Haploid entsteht (Abb. 44.1 C, D). Das Versagen der normalen mitotischen Teilung in asexuellen Organismen kann auch Kerne mit doppeltem Chromosomensatz erzeugen. Natürliche Autopolyploide sind aufgrund der daraus resultierenden Anomalien bei der Zellteilung selten.

Triploide können auf viele Arten entstehen. Wenn die normale Meiose versagt, wird eine diploide (2n) -Gamete gebildet. Wenn eine solche Gamete (2n) durch normale haploide Gamete (n) befruchtet wird, bildet sich ein Autotriploid (3n) (Abb. 44.2A). Autotriploide sind im Allgemeinen steril; wegen defekter Gametenbildung. Aufgrund von 3 bilden Chromosom 2 ein Paar (zweiwertig), eines bleibt jedoch einwertig.

Wenn das dritte auch paart, bildet es ein Trivalent (Abb. 44.2C). Die Gameten haben ein und zwei Chromosomen. Wenn im dritten Fall drei Univalente gebildet werden, werden sie zufällig in Gameten verteilt (Abb. 44.2C), z. B. Hyazinthe mit triploider Konstitution 3n = 8 + 8 + 8 = 24. Die Gameten können 8 oder 16 Chromosomen haben unausgeglichen

In ähnlicher Weise erzeugen alle ungeradzahlig nummerierten Polyploide Pentaploide (5n), Heptaploide (7n) usw. sterile Individuen.

In Autotetraploiden (4n) von Datura findet während der Meiose eine gleichmäßige Trennung der Chromosomen statt. Autopolyploidie wurde von de Vries in Oenothera lamarkiana (Autotetraploid) beobachtet. Autopolyploide finden sich in Pflaume, Moos, Tomaten, Mais, Roggen, Datura usw.

Die normale samenlose Banane ist triploid. Alfa alfa, Kartoffelkaffee, Erdnüsse usw. sind Tetraploide (Abb. 44.3). Polyploidie wird in einigen Pflanzen durch Hemmung der normalen Mitose induziert. (Abb. 44.4).

Das Segregationsmuster von Polyploiden unterscheidet sich von der normalen Diploidie. Das Verhältnis basiert auf der Chromosomensegregation oder der Entfernung des Genform-Zentromers (Chromatidsegregation). Die Hauptwirkung der Autopolyploidie auf die Segregation zeigt unterschiedliche Arten der Vererbung. Tetrasomische Vererbung und trisomische Vererbung sind nützlich, um zwischen Auto- und Allopolyploiden zu unterscheiden.

Allopolyploidie:

Allopolyploide entstehen aus einem heterozygoten Stammtyp (ABC, ABC A'B'C ', A'B'C'). Die Chromosomensätze sind nicht homolog. Sie werden von 2 verschiedenen Arten abgeleitet. Allopolyploide enthalten zwei verschiedene Genome, z. B. kann ein Gamet der Spezies 'A' von einem Gameten der Spezies 'B' befruchtet werden, was zu einem diploiden AB führt. Dies wird steril sein, da in Haploiden die Homologen zwischen 'A' und 'B' die Paarung verhindern. Die Verdopplung von A, B-Genomen aufgrund von (AB) F ₁ -Hybrid führt zu Tetraploiden. Ein solches Polyploid wird Amphidiploid oder Allopolyploid genannt.

Ein klassisches Beispiel leitet GD Karpechenko 1927 zwischen Raphanus satrvus (2n = 18) und Brassica oleracea (2n = 18) ab. Der F1-Hybrid war aufgrund fehlender Paarung steril. Wenn die Genome der beiden Arten ähnlich sind, kann ein fruchtbarer Hybrid gebildet werden. Wenn sie sich nicht unterscheiden, findet im Hybrid keine Synapsis statt und sie ist steril. Wird das Chromosom verdoppelt, bildet sich Allotetraplooid, das fruchtbar ist (Abb. 44.5).

Das fruchtbare Allotetraploid durchläuft eine normale Meiose und produziert normale Gameten. Die neue Gattung heißt Raphanobrassica.

Weizen (Triticum) gibt es in drei verschiedenen Ploidieformen 2n = 14, 2n = 18 und 2n = 42. Der normale Weizen T. aestivum ist hexaploid, dh 2n = 42 und stammt von 3 diploiden Arten.

(a) AA = T. aegilopoides (2n = 14)

(b) BB = Aegilops speltoides (2n = 14)

Der hexaploide Weizen ist AABBDD, wobei Tetraploide 2n = 28 ist und als AABB bezeichnet wird und diploid 2n = 14 und als AA bezeichnet wird.

Der gewöhnliche hexaploide Weizen ist segmentalopolyploid, da sich die drei Vorfahren nicht sehr unterscheiden.

Triticum spelta ist ein Hexaploid, das 1946 von ES Mc Fadden, ER Sears und H. Kihara künstlich synthetisiert wurde. Es wurde durch Kreuzung von Aegilops squarrosa (Diploid 2n = 14) und T. Dicoccoides (Tetraploid 2n = 28, allgemein als Emmerweizen bekannt) erhalten.

Es gibt mehrere andere natürliche und synthetisierte Polyploide, z. B. Gossypium hirsutum (Hochland-Baumwolle mit 2n = 52 ist neue Weltbaumwolle, die durch Kreuzung von G herbaceum (alte Weltbaumwolle 2n = 26) und G-Raimondii (amerikanische Baumwolle 2n = 26) erzeugt wird.

Triticale ist ein neues von Menschen gemachtes Getreide. Es wird durch Kreuzung von Triticum durum (2n = 28) und Secale cereale (2n = 14) erhalten. Die sterilen F, Hybride (2n = 21) wurden verdoppelt, um ein hexaploides Triticale (2n = 6X = 42) und ein Octaploid Triticale (2n = 8X = 56) zu erhalten. Es wurde zuerst von Muntzing (1979), Gupta und Priyadarshan (1982) und Gupta und Reddy (1991) überprüft.

Clausen und Goodsped synthetisierten eine neue Art von Tabak. Sie kreuzten Nicotiana tabacum (48 Chromosomen, Gameten n = 24) mit N. glutinosa (24 Chromosomen, Gameten n = 12) und erhielten F ₁ -Pflanzen, bei denen die meisten steril, aber einige lebensfähig sind. Fruchtbare Pflanze hatte 72 Chromosomen. Die neue Art heißt N. digluta.

Allopolyploide wurden auch durch Verschmelzen des Protoplasten von somatischen Zellen erhalten.

Beziehung verschiedener Arten von Polyploiden:

Bei Tieren ist die Polyploidie stark eingeschränkt, da der XY-Mechanismus der Geschlechtsbestimmung durch die Duplizierung der Geschlechtschromosomenzahlen gestört wird, z. B. würden männliche Tetraploide mit XXYY 'XY'-Gameten und weibliche Tetraploiden XXXX XX-Gameten produzieren. Die Vereinigung zwischen XX und XY wird XXXY bilden, das weder männlich noch weiblich ist.

Segmentale Allopolyploide:

In einigen Allopolyploiden unterscheiden sich die verschiedenen vorhandenen Genome nicht sehr voneinander. In den Polyploiden paaren sich Chromosomen aus verschiedenen Genomen bis zu einem gewissen Grad, und es werden Multivalente gefunden. Die Segmente der Chromosomen und nicht die gesamten Chromosomen sind homolog.

Daher sind solche Allopolyploide als segmentale Allopolyploide bekannt. Es wurde von Stebbins im Jahr 1950 vorgeschlagen. Diese segmentalen Allopolyploide liegen zwischen Autopolyploiden und Allopolyploiden. Im Allgemeinen sind die natürlich vorkommenden Polyploide segmentale Allopolyploide.

Anwendungen der Polyploidie:

Tetraploiden sind kräftiger als Diploide, die größere Früchte und Samen tragen. Polyploide werden künstlich gegen Krankheitsresistenz, große Früchte und hohe Nährstoffe angereichert. Seuchenresistente Tabaksorten, große Früchte von Äpfeln und Wassermelonen, große Körner in Hafer und Weizen und Krankheitsresistenz in Weizen usw. werden erfolgreich als Polyploide erhalten (Abb. 44.6). Tetraploid-Tomaten enthalten einen hohen Vitamingehalt, der tetraploiden Mais enthält 2% mehr Vitamine usw.

Beispiele für Polyploide sind neue Sorten von Weizen, Baumwolle, Tabak usw.