- Poliploīdija
- Kā notiek autopoliploidija?
- Kas ir autotriploidija?
- Allopolipolīdi un autopolipolīdi
- Atsauces
Autopoliploidía ir no Poliploīdijas (šūnas, kam ir vairāk nekā divas hromosomas kodolā), kurā organisms vai suga ir divi vai vairāki identiski komplekti hromosomas tips. Tāpēc tas ir vienas sugas hromosomu grupas dublēšanās rezultāts.
Balstoties uz pētījumiem, kas veikti ar augiem, ir nolemts, ka kritērijiem, kas jāizmanto poliploīdu klasificēšanai, jāsākas no to izcelsmes veida. Mehānismu dažādība, kas notiek gan augos, gan dzīvniekos, ļauj mums strukturēt divas lielas poliploidijas klases: autopoliploidiju un allopoliploidiju.
Tigridia pavonia. Autors Rjcastillo, no Wikimedia Commons
Autopolipolidijas gadījumā tiek apvienotas vairāk nekā divas identisku hromosomu grupas, tāpēc šūnā ir vairāk nekā divas haploīdu hromosomu grupas, kas mantotas no vecākiem. Šie divi vecāku hromosomu komplekti tiek dublēti bērniem, jo tie var radīt jaunu sugu.
Ir vairāki hromosomu veidi: haploīds (viens), diploīds (dubultā), triploīds (trīskāršs) un tetraploīds (četrkāršs). Trīskāršie un četrkāršie ir poliploīdijas piemēri.
Dzīvajām būtnēm, kurām ir šūnas ar kodoliem (eikarioti), ir diploīds, kas nozīmē, ka tām ir divas hromosomu grupas, katra grupa nāk no vecākiem. Tomēr dažās dzīvās būtnēs (galvenokārt augos) ir bieži sastopama poliploīdija.
Poliploīdija
Poliploidija ir to šūnu stāvoklis, kuru kodolā ir vairāk nekā divi hromosomu komplekti, kas veido pārus, kurus sauc par homologiem.
Poliploīdija var parādīties anomālijas dēļ šūnu dalīšanā. Tas var notikt mitozes laikā (somatisko šūnu dalīšana šūnās) vai meiozes I metafāzes laikā (dzimumšūnu dalīšana šūnās).
Šo stāvokli var stimulēt arī šūnu kultūrās un augos, izmantojot ķīmiskos induktorus. Vispazīstamākie ir kolhicīns, kas varētu izraisīt hromosomu dublēšanos, piemēram, oryzalin.
Turklāt poliploīdija ir simetriskas specializācijas mehānisms, tas ir, sugas veidošanās, iepriekš nenosakot ģeogrāfisku barjeru starp divām populācijām. Tas notiek tāpēc, ka poliploīdie organismi lielākoties nevar krustoties ar citiem to sugas locekļiem, kuri ir diploīdi.
Poliploidijas piemērs ir Erythranthe peregrina augs: šī auga hromosomu secība apstiprināja, ka sugas cēlušās no Erythranthe robertsii, sterila triploīda hibrīda, kas iegūts no krustojuma starp Erythranthe guttata un E. Erythranthe lutea. Šīs sugas tika ievestas Lielbritānijā no cita dzīvotnes.
Pēc naturalizācijas jaunajā ekosistēmā Skotijā un Orkneja salās parādījās jaunas Erythranthe peregrina populācijas, pateicoties Erythranthe robertsii vietējo populāciju genoma dublēšanai.
Kā notiek autopoliploidija?
Autopoliploidija var notikt dažādu procesu rezultātā, ko piedzīvo suga:
- Vienkārša genoma dublēšanās defektu dēļ dzimumšūnu dalīšanā pēc mitotiskās dalīšanas
- Pēc tam, kad rodas meioze, gametu ražošana un apaugļošana, ko nesamazina kļūda šūnu dalīšanā (dzīvniekiem tas galvenokārt notiek olās)
- Polispermija, kas ir tad, kad olšūnu apaugļo vairāk nekā viens sperma
Turklāt pastāv arī tādi ārēji faktori kā reprodukcijas veids un apkārtējās vides temperatūra, kas var palielināt autopoliploīdu ražošanas biežumu un daudzumu.
Dažreiz autopoliploīdi parādās spontāni somatiskā genoma dublēšanās, tāpat kā ābolu asnu (Malus domesticus) gadījumā.
Šis ir visizplatītākais mākslīgi izraisītās poliploīdijas veids, kad normālas mitotiskās dalīšanās izjaukšanai tiek izmantotas tādas metodes kā protoplastu saplūšana vai apstrāde ar kolhicīnu, oryzalin vai mitotiskiem inhibitoriem.
Šis process aktivizē poliploīdu šūnu veidošanos un var būt ļoti noderīgs augu uzlabošanā, it īpaši, ja vēlaties ozoliem un bērziem augos piemērot introgresiju (gēnu pārvietošanos no vienas sugas uz citu ar hibridizāciju, kam seko pārkrustošanās). un vilku un koijotu gadījums dzīvniekiem.
Kas ir autotriploidija?
Autotriploidija ir stāvoklis, kad šūnas satur trīskāršu hromosomu skaitu no vienas sugas, veidojot trīs identiskus genomus. Augos autotriploidija ir saistīta ar apomītisku pārošanos (reprodukcija ar sēklu palīdzību).
Lauksaimniecībā autotriploidija var izraisīt sēklu trūkumu, tāpat kā banānu un arbūzu gadījumā. Triploidiju piemēro arī laša un foreles kultūrā, lai izraisītu sterilitāti.
Triploīdu mazuļi ir sterili ("triploīdu bloka" fenomens), bet reizēm var veicināt tetraploīdu veidošanos. Šis ceļš uz tetraploidiju ir pazīstams kā "triploīda tilts".
Allopolipolīdi un autopolipolīdi
Allopoliploīdi ir sugas, kuru šūnās ir vairāk nekā trīs hromosomu komplekti, un tās ir biežāk sastopamas nekā autopoliploīdi, bet autopolipolīdiem tiek piešķirta lielāka nozīme
Autopoliploīdi ir poliploīdi ar vairākām hromosomu grupām, kas iegūtas no tā paša taksona (zinātniskās klasifikācijas grupa). Dabisko autopoliploīdu piemēri ir cūkkopis (Tolmiea menzisii) un baltais stārķis (Acipenser transmontanum).
Autopoliploīdiem ir vismaz trīs homologo hromosomu grupas, tas meiozes laikā izraisa augstu pārošanās procentu un samazinātu auglību asociācijas dēļ.
Dabiskos autopoliploīdos neregulāru hromosomu savienošanās meiozes laikā izraisa sterilitāti, jo notiek daudzvērtīga veidošanās.
Sugas izcelsme ir autopoliploidija, ja populācijā esošo organismu olām un spermai ir nejauši dubultojies hromosomu skaits un, reproducējot savā starpā, tās rada tetraploīdus pēcnācējus.
Ja šie pēcnācēji sader viens ar otru, rodas auglīgs tetraploīds pēcnācējs, kurš ir ģenētiski izolēts no pārējās populācijas. Tādējādi vienas paaudzes autopoliploidija rada šķēršļus gēnu plūsmai starp nobriedušām sugām un to vecāku sugām.
Atsauces
- Kempbela, NA un Reece, JB (2007). Bioloģija. Madride: Médica Panamericana redakcija.
- Gregorijs, T. (2005). Genoma evolūcija. Sandjego: Elservier Academic Press.
- Hasans Dar, T. un Rehmans, R. (2017). Poliploīdija: Recen tendences un nākotnes perspektīvas. New Delhi: Springer.
- Jenkins, J. (1986). Ģenētika. Barselona: redakcijas reverss.
- Niklas, K. (1997). Augu evolūcijas bioloģija. Čikāga: The University of Chicago Press.