33. Изменение числа хромосом: гаплоидия, автоплоидия, аллоплоидия, анеуплоидия

Как известно, все организмы одного биологического вида, несмотря на их возможные различия, имеют одинаковые геномы — характерную видовую совокупность постоянного числа хромосом гаплоидного набора.

В то же время могут происходить геномные мутации, связанные с изменением (увеличением или уменьшением) числа хромосом клеточного ядра. Под полиплоидией в широком смысле слова понимают изменение числа хромосом вообще.

Увеличение числа хромосом за счет генома одного биологического вида называют автополиплоидией, а если изменение числа хромосом происходит при межвидовой гибридизации в результате кратной суммы основных чисел геномов скрещиваемых видов, то ее называют аллополиплоидией (от греческого аллос— другой).

При некратном изменении числа хромосом в ядре по отношению к основ ному их числу в геноме называют анеуплоидией.

Увеличение числа хромосом в ядре приводит к увеличению объема клеток и до оптимального уровня плоидности увеличивается размер растений и его органов.

Лучше реагируют на удвоение числа хромосом виды, у которых небольшое число хромосом (например, рожь), а для некоторых видов (сахарная свекла, арбуз) оптимальным уровнем плоидности является триплоидный уровень. Но триплоиды стерильны, чем затрудняется их семеноводство.

Анеуплоидные организмы происходят от гамет с измененным количеством хромосом.

Следует заметить, что лишняя хромосома в какой-то гомологичной паре кариотипа менее отрицательно сказывается на организм, чем ее недостаток. Все анеуплоиды характеризуются частичной или полной стерильностью.

Считается, что у человека возникает примерно 6% анеуплоидных зигот (гамет, следовательно, больше) и небольшая их доля развивается во взрослые особи, обладающие рядом физических и психических недостатков. Это болезнь Дауна у человека — трисомия по 21 паре хромосом, синдром Шерешевского — Тернера у женщин — моносомия по половой х-хромосоме и синдром Клайнфельтера у мужчин — полисомия по х-хромосоме и другие.

Гаплоиды — организмы с гаплоидным числом хромосом — п. Гаплоиды развиваются из одной клетки с генотипом гаметы, минуя оплодотворение: из яйцеклетки синергиды, антиподы, пыльцевого зерна или. Гаплоиды, как правило, имеют пониженную жизнеспособность и полную или почти полную стерильность.

В генетике и селекции растений гаплоидии придается очень большое значение, поскольку этим путем можно быстро (за 2—3 года) получить гомозиготные диплоидные линии (удвоив число хромосом у гаплоидных растений).

В целом, полиплоидия и анеуплоидия в значительной мере обогащает генофонд древесных видов и имеют большое значение в их эволюции и селекции.

34. Автополиплоидия. Пониженная плодовитость автополиплоидов и методы ее повышения. Использование автополиплоидов в селекции растений.

Наиболее широко в селекции используется автоплоэдия и аллоплоэдия.

Получение автоплоидов.

Проникая в клетки, калхицин разрушает ахроматиновое веретено делящейся клетки, хромосомы при этом расходятся к полюсам, в результате чегочисло хромосом удваивается. Скрещивая тетраплоиды с диплоидами можно получить триплоиды.

Ценность тетраплоидных сортов ржи состоит в том, что в них удаётся разорвать отрицательную корреляцию между зимостойкостью и урожайностью. Тетраплоидные формы нашли широкое применение в селекции озимой ржи.

Первый сорт был создан а Швеции в 1915 году. Первые тетраплоидные сорта клевера были созданы шведскими учёными. В 1920 году был районирован в Советском Союзе тетраплоидный сорт гречихи Большевик 4.

Особенно важную роль в росте урожайности и сахаристости корнеплодов сыграло создание триплоидных сортов сахарной свеклы. Многие триплоиды дают на 15-20 процентов больше сахара, чем диплоиды. Семеноводство триплоидов основано на совместном выращивании тетраплоидов и диплоидов. В результате переопыления получают триплоидную форму. Большой интерес представляет получение тетраплоидных форм редиса.

Серьёзное препятствие созданию полиплоидов перекрёстноопыляемых культур – высокая стерильность полиплоидов, обусловленная их переопылением пыльцой диплоидов. В результате происходят нарушения нормального протекания мейоза, а как следствие – стерильность. Для преодоления этого изыскивают генетические способы изоляции полиплоидов от диплоидов.