Što je poliploidija? Koja uloga igra u uzgoju i prirodi

Nakon čitanja ovog članka, saznat ćete što je poliploidija. Razmotrit ćemo ulogu koju igra. Također ćete saznati kakve su poliploidije.

Formiranje poliploida

Prije svega, recite nam o tome što se podrazumijeva pod ovim tajanstvenim riječi. Stanice ili pojedinci s više od dva seta kromosoma nazivaju polyploids. Poliploidnih stanica s niske frekvencije rezultat su „pogreške” mitoze. To se događa kada su kromosomi dijele, i citokinezu događa. Tako stanica mogu se formirati od dvostruko broj kromosoma (diploidi). Ako su oni prolaze kroz međufaze, će dijeliti, to može dovesti do (seksualno ili asexually) novih pojedinaca čije stanice će imati dvostruko više kromosoma od svojih roditelja. Prema tome, proces formiranja - što je poliploidija. Poliploidnih biljke može proizvesti na umjetan način pomoću kolhicin - alkaloid suzbijanju formiranje diobenog vretena kršenjem stvaranja mikrotubula.

Svojstva poliploida

U tim biljkama varijabilnost je često znatno suža od one srodnih diploida, budući da je svaki gen predstavljen barem u dvostrukom broju. Kada se dijeli na potomstvo homozigotno za neke recesivni gen pojedinci će biti samo 1/16 umjesto 1/4 u diploidi. (U oba slučaja pretpostavlja se da je učestalost recesivnih alela 0.50.) Poliploidije osebujan samooplodnje, dodatno smanjuje njihovu nepostojanost, unatoč činjenici da su njihove srodne diploidi pogodno unakrsno oprašuju.

Gdje se susreću poliploidi

Dakle, odgovorili smo na pitanje, što je poliploidija. I gdje se takve biljke pojavljuju?

Neki poliploidi bolje se prilagode suhim mjestima ili nižim temperaturama od izvornih diploidnih oblika, dok su drugi bolje prilagođeni posebnim vrstama tla. Zbog toga oni mogu naseliti mjesta s ekstremnim uvjetima života, u kojima bi im najvjerojatnije izginuli njihovi diploidni preci. S malom učestalošću pojavljuju se u mnogim prirodnim populacijama. Oni su lakši od odgovarajućih diploida, ulaze u nepovezane prijelaze. U tom slučaju odmah se mogu dobiti plodni hibridi. Rjeđe, poliploidi hibridnog podrijetla nastaju udvostručavanjem broja kromosoma u sterilnim diploidnim hibridima. Ovo je jedan od načina vraćanja plodnosti.

Prvi dokumentirani slučaj poliploidije

Na tom je manje uobičajen način stvoren poliploidni hibridi između rotkvica i kupusa. Ovo je bio prvi dobro dokumentirani slučaj poliploidije. Oba rodova pripadaju obitelji križere i usko su povezani. U somatske stanice i obje vrste postoje 18 kromosoma, au prvoj metafazi meioze uvijek se nalaze 9 parova kromosoma. Uz neke poteškoće, hibrid je dobiven između tih biljaka. U mejozi je imao 18 neuparanih kromosoma (9 od rotkvica i 9 iz kupusa) i bio je posve sterilan. Među tim hibridnim biljkama spontano je oblikovano poliploidno, u kojem su u somatskim stanicama bilo 36 kromosoma i redovito su nastale 18 parova tijekom meioze. Drugim riječima, poliploidni hibrid imao je svih 18 kromosoma, oba rotkvica i kupusa, i oni su normalno funkcionirali. Ovaj je hibrid prilično plodan.

Polyploids-korovi

Neki poliploidi pojavili su se kao korovi na mjestima povezanim s ljudskim aktivnostima, a ponekad su postigli nevjerojatan prosperitet. Jedan od poznatih primjera su stanovnici slanih močvara iz roda Spartina. Jedna vrsta, S. maritima (na slici dolje), javlja se u močvarama duž obala Europe i Afrike. Druga vrsta, S. alterniflora, uvedena je u Veliku Britaniju s istoka Sjeverne Amerike oko 1800. godine i kasnije se proširila, stvarajući velike lokalne kolonije.

pšenica

Jedna od najvažnijih poliploidnih skupina biljaka može se smatrati roda Triticum pšenice (na slici dolje). Najraširenija kultura kruha na svijetu - mekana pšenica (T. aestivum) - ima 2n = 42. Mekana pšenica što je bilo prije najmanje 8000 godina, vjerojatno u srednjoj Europi, kao posljedica prirodne hibridizacije kultivirane pšenice, koja je 2n = 28, s divljim žitarice iste vrste, nakon što je 2n = 14. Divlje trave, vjerojatno rasla kao korov među pšenice. Hibridizacija, iznjedrile meke pšenice, može doći između poliploidija pojavljuje s vremena na vrijeme u populacijama oba roditelja vrsta.

Vjerojatno je da čim 42-kromosomsko pšenice sa svojim korisnim svojstvima pojavljuju na marginama prvih poljoprivrednika, odmah su je primijetili i odabrali za daljnje uzgoj. Jedan od njegovih roditeljskih oblika, 28-kromosoma kultiviranog pšenice, nastao je kao posljedica hibridizacije dviju divljih 14 kromosoma iz Bliskog istoka. Vrste pšenice, s 2n = 28, a sada se i dalje uzgaja zajedno s 42 kromosomom. Takav 28-kromosomski pšenica glavni je izvor zrna za proizvodnju makarona zbog visoke ljepljivosti njihovih proteina. Ovo je uloga igra poliploidije.

Triticosecale

Nedavne studije su pokazale da nove linije dobivene hibridizacijom mogu poboljšati poljoprivrednu proizvodnju. Poliploidija u uzgoju se vrlo široko koristi. Posebno je obećavajuće Triticosecale, grupa hibridnih tvari napravljenih između pšenice (Triticum) i raži (Secale). Neki od njih, kombinirajući produktivnost pšenice s nepretencioznosti raži, najviše su otporni na linearnu hrđu - bolest koja uzrokuje veliku štetu poljoprivredi. Ova svojstva su posebno važna u brdima tropima i subtropijama, gdje je hrđa glavna ograničavajući faktor kultiviranje pšenice. Triticosecale se danas u velikoj mjeri uzgaja i stekao je široku popularnost u Francuskoj i drugim zemljama. 42-kromosomska linija ove kulture žita je najpoznatija. Dobivena je udvostručavanjem broja kromosoma nakon hibridizacije 28 kromosomskog pšenice s 14 kromosomske rote.

Raznolikost poliploida

U prirodi, oni su odabrani pod utjecajem vanjskih uvjeta, a ne zbog ljudskih aktivnosti. Njihova pojava je jedan od najvažnijih evolucijskih mehanizama. U našem vremenu, mnogi poliploidi su zastupljeni u svjetskoj flori (više od polovice biljnih vrsta). Među njima, mnogi od najvažnijih usjeva - ne samo pšenice, nego i pamuk, šećerne trske, banana, krumpir i suncokret. Na ovaj popis možete dodati najljepše vrtne cvjetove - krizanteme, pansije, dalihe.

Sada znaš što je poliploidija. Njegova uloga u poljoprivredi, kao što vidite, vrlo je dobra.