Autopoliploidna poliploidija, alopoliploid in avtopoliploid



The avtopoliploidija gre za tip poliploidije (celice, ki imajo v svojem jedru več kot dve skupini kromosomov), v katerih ima organizem ali vrsta dve ali več skupin identičnih kromosomov. Zato je rezultat podvajanja skupine kromosomov iste vrste.

Na podlagi študij, opravljenih z rastlinami, je bilo odločeno, da mora merilo, ki ga je treba uporabiti za razvrstitev poliploidov, začeti z načinom njihovega izvora. Različni mehanizmi, ki se pojavljajo tako v rastlinah kot pri živalih, omogočajo strukturiranje dveh večjih razredov poliploidnosti: avtopoliploidijo in alopoliploidijo..

V primeru avtopoliploidije se kombinira več kot dve skupini identičnih kromosomov, tako da ima celica več kot dve skupini haploidnih kromosomov, ki so podedovani od staršev. Ta dva sklopa kromosomov matičnih celic sta pri otrocih podvojena in sta sposobna ustvariti nove vrste..

Obstaja več vrst kromosomov: haploidni (preprosti), diploidni (dvojni), triploidni (trojni) in tetraploidni (štirikratni). Trojice in štirikratniki so torej primeri poliploidnosti.

Živa bitja, ki imajo jedrske celice (evkarionte), so diploidna, kar pomeni, da imajo dve skupini kromosomov, vsaka skupina prihaja iz staršev. Vendar pa je pri nekaterih živih bitjih (predvsem rastlinah) običajno najti poliploidnost.

Indeks

  • 1 Poliploidija
  • 2 Kako poteka avtopoliploidnost?
  • 3 Kaj je avtotriploidnost?
  • 4 Alopolipolidi in avtopoliploidi 
  • 5 Reference

Poliploidija

Poliploidija je stanje celic, ki imajo v svojem jedru več kot dve skupini kromosomov, ki tvorijo pare, imenovane homologe..

Poliploidija se lahko pojavi zaradi nepravilnosti v delitvi celic. To se lahko zgodi med mitozo (celična delitev somatskih celic) ali med metafazo I mejoze (celična delitev spolnih celic)..

To stanje lahko stimuliramo tudi v celičnih kulturah in v rastlinah s pomočjo kemičnih induktorjev. Najbolj znani so kolhicin, ki bi lahko povzročila kromosomsko podvajanje, kot je oryzalin.

Poleg tega je poliploidija mehanizem simpatrične speciacije, to je nastanek vrste brez predhodne vzpostavitve geografske pregrade med dvema populacijama. To se zgodi zato, ker poliploidni organizmi ne morejo prečkati z drugimi člani svoje vrste, ki so večinoma diploidni.

Primer poliploidije je rastlina Erythranthe peregrina: kromosomsko zaporedje te rastline je potrdilo, da je vrsta izvirala iz Erythranthe robertsii, sterilnega triploidnega hibrida s križanjem med Erythranthe guttata in E. Erythranthe lutea. Te vrste so v Združeno kraljestvo pripeljali iz drugega habitata.

Ko so se nove populacije Erythranthe peregrina naturalizirale v novem ekosistemu, so se pojavile na Škotskem in na Orkneyjskih otokih s podvajanjem genoma lokalnih populacij Erythranthe robertsii..

Kako se pojavlja avtopoliploidnost??

Avtopoliploidija se lahko pojavi zaradi različnih procesov, ki jih doživlja vrsta:

  • Enostavno genomsko podvajanje zaradi napak v delitvi zarodnih celic, po mitotični delitvi
  • Proizvodnja in oploditev nereduciranih gamet po pomoti v celični delitvi, po mejozi (pri živalih se pojavlja predvsem v jajcih)
  • Polispermija, ko se jajce oploji z več kot eno spermo

Poleg tega obstajajo zunanji dejavniki, kot so oblika razmnoževanja in okoljska temperatura, ki lahko povečajo pogostost in količino avtopoliploidne proizvodnje..

Včasih se avtopoliploidi pojavljajo s spontanim podvajanjem somatskega genoma, kot v primeru jabolčnih poganjkov (Malus domesticus).. 

To je najpogostejša oblika umetno inducirane poliploidije, kjer se uporabljajo metode, kot so protoplastna fuzija ali zdravljenje s kolhicinom, orzalinom ali mitotičnimi inhibitorji, da prekinejo normalno mitotično delitev..

Ta proces aktivira proizvodnjo poliploidnih celic in je lahko zelo koristen pri izboljšanju rastlin, še posebej, če želite uporabiti introgresijo (gibanje genov iz ene vrste v drugo s hibridizacijo, ki ji sledi hrbtenica) hrasta in breze v rastlinah. v primeru volkov in kojotov pri živalih.

Kaj je avtotriploidija?

Autotriploidija je stanje, v katerem celice vsebujejo trikratno število kromosomov, ki prihajajo iz iste vrste in predstavljajo tri enake genome. Pri rastlinah je avtotriploidija povezana z oblikami apomiktičnega parjenja (razmnoževanje s semenom)..

V kmetijstvu lahko avtotriploidnost povzroči pomanjkanje semen, kot v primeru banan in lubenic. Triploidy se uporablja tudi pri gojenju lososa in postrvi, kar povzroča sterilnost.

Triploidni mladički so sterilni (pojav "triploidnega bloka"), vendar lahko včasih prispevajo k nastanku tetraploidov. Ta pot do tetraploidije je znana kot: "triploidni most"..

Alopolipolides in autopoliploides

Alopoliploidi so vrste, ki imajo v svojih celicah več kot tri sklope kromosomov in so pogostejše od avtopoliploidov, vendar je večja pomembnost avtopoliploidov.

Avtopoliploidi so poliploidni z več skupinami kromosomov, ki izvirajo iz istega taksona (skupina za znanstveno klasifikacijo). Primeri naravnih poliploidov so piggyback rastlina (Tolmiea menzisii) in beli jeseter (Acipenser transmontanum).

Avtopoliploidi imajo vsaj tri skupine homolognih kromosomov, kar povzroča visoke stopnje parjenja med mejozo in zmanjšano plodnost z združevanjem..

Pri naravnih avtopolipoliidih pa parjenje nepravilnih kromosomov med mejozo povzroča sterilnost, ker poteka multivalentna tvorba.

Vrste izvirajo iz samo-poliploidije, če imajo jajca in semenski organizmi populacije kromosomske nesreče podvojene in se z razmnoževanjem generirajo tetraploidni potomci..

Če se ti potomci med seboj pari, se generira rodovitna tetraploidna potomstva, ki so genetsko izolirana od ostale populacije. Tako avtopoliploidija ene generacije ustvarja oviro za tok genov med vrstami v fazi zorenja in vrst njihovih staršev..

Reference

  1. Campbell, N.A. in Reece, J.B. (2007). Biologija. Madrid: Uredništvo Panamericana Médica.
  2. Gregory, T. (2005). Razvoj genoma. San Diego: Elservier Academic Press.
  3. Hassan Dar, T. in Rehman, R. (2017). Poliploidija: Recen Trendi in prihodnje perspektive. New Delhi: Springer.
  4. Jenkins, J. (1986). Genetika. Barcelona: Uvodnik Reverté.
  5. Niklas, K. (1997). Evolucijska biologija rastlin. Chicago: Univerza v Chicagu Press.