Beth yw polyploidy? Pa rôl y mae'n ei chwarae mewn bridio ac mewn natur

Ar ôl darllen yr erthygl hon, byddwch yn dysgu beth yw polyploidy. Byddwn yn ystyried pa rôl y mae'n ei chwarae. Byddwch hefyd yn darganfod pa fathau o polyploidi sydd yno.

Ffurfio polyploidau

Yn gyntaf oll, gadewch i ni siarad am yr hyn a olygir gan y gair dirgel hwn. Gelwir celloedd neu unigolion â mwy na dwy set o gromosomau polyploidau. Mae celloedd polyploid gydag amledd bach yn codi o ganlyniad i "wallau" mewn mitosis. Mae hyn yn digwydd pan na fydd y cromosomau'n rhannu, ac nid yw cytokinesis yn digwydd. Felly, gall celloedd â nifer dwbl o chromosomau (diploidau) ffurfio. Os byddant, ar ôl pasio drwy'r rhyng-gamau, yn rhannu, gallant roi genedigaeth (rhywiol neu anuniol) i unigolion newydd y bydd eu celloedd ddwywaith cymaint â chromosomau fel eu rhieni. Yn unol â hynny, y broses o'u ffurfio yw pa polyploidy yw. Gellir cael planhigion polyploid yn artiffisial gyda chymorth colchicin-alcaloid, sy'n atal ffurfio'r rindel mitotig o ganlyniad i anhwylderau ffurfio microtiwbwl.

Eiddo polyploidau

Yn y planhigion hyn, mae amrywiad yn aml yn llawer culach na diploidau cysylltiedig, gan fod pob genyn yn bresennol o leiaf mewn rhifau dyblu. Wrth rannu ymhlith y genhedlaeth, yn gogwyddog ar gyfer rhyw genyn adfywiol, dim ond 1/16 fydd yr unigolion yn hytrach na 1/4 ar gyfer diploidau. (Yn y ddau achos, tybir bod amlder yr allelau grosesol yn 0.50.) Mae'r polyploidau'n cael eu nodweddu gan hunan-beillio, sy'n lleihau eu helaethrwydd ymhellach, er gwaethaf y ffaith bod y diploidau cysylltiedig yn croesblannu'n ffafriol.

Lle mae polyploidau yn cwrdd

Felly, gwnaethom ateb y cwestiwn, beth yw polyploidy. A ble mae planhigion o'r fath yn digwydd?

Mae rhai polyploidau wedi'u haddasu'n well i lefydd sych neu dymheredd is na'r ffurfiau diploid gwreiddiol, tra bod eraill yn fwy addas i fathau penodol o briddoedd. Oherwydd hyn, gallant boblogi lleoedd gydag amodau eithafol o fodolaeth, lle byddai eu hynafiaid diploid fwyaf tebygol o farw. Gyda amlder bach, maent yn digwydd mewn llawer o boblogaethau naturiol. Maent yn ysgafnach na'r diploidau cyfatebol, yn ymuno â chroesfannau nad ydynt yn perthyn. Yn yr achos hwn, gellir cael hybrid lluosog ar unwaith. Yn llai aml, mae polyploidau o darddiad hybrid yn cael eu ffurfio trwy ddyblu nifer y cromosomau mewn hybridau diploid di-haint. Dyma un o'r ffyrdd o adfer ffrwythlondeb.

Yr achos cyntaf o polyploidi a ddogfennwyd

Yn y modd hwn, ffurfiwyd hybridau polyploid llai cyffredin rhwng radish a bresych. Hwn oedd yr achos cyntaf o ddogfen polyploidi wedi'i dogfennu'n dda. Mae'r ddau genws yn perthyn i'r teulu o groesfasnach ac maent yn perthyn yn agos. Mewn celloedd somatig o'r ddau fath, mae 18 cromosomau, a darganfyddir 9 pâr o gromosomau yn y metafasiaeth gyntaf o meiosis. Gyda rhywfaint o anhawster, cafodd hybrid ei gael rhwng y planhigion hyn. Mewn meiosis roedd ganddo 18 o gromosomau heb eu paratoi (9 o radish a 9 o bresych) ac roedd yn hollol ddi-haint. Ymhlith y planhigion hybrid hyn, ffurfiwyd polyploid yn ddigymell, lle roedd 36 cromosomau mewn celloedd somatig a ffurfiwyd 18 pâr yn gyson yn ystod y meiosis. Mewn geiriau eraill, roedd gan y hybrid polyploid bob un o'r 18 cromosomau, y ddau raidiog a'r bresych, a gweithredodd fel arfer. Roedd y hybrid hwn yn eithaf hir.

Chwyn Polyploidy

Cododd rhai polyploidau fel chwyn mewn mannau sy'n gysylltiedig â gweithgareddau dynol, ac weithiau maent yn cyflawni ffyniant anhygoel. Un o'r enghreifftiau adnabyddus yw trigolion marsys halen y genws Spartina. Mae un rhywogaeth, S. maritima (yn y llun isod), yn digwydd mewn corsydd ar hyd glannau Ewrop ac Affrica. Cyflwynwyd rhywogaeth arall, S. alterniflora, i'r Deyrnas Unedig o'r dwyrain o Ogledd America tua 1800 ac wedi ei lledaenu'n eang i ffurfio cytrefi lleol mawr.

Gwenith

Gellir ystyried un o'r grwpiau planhigion polyploid pwysicaf yn y gwenith genws Triticum (yn y llun isod). Y diwylliant bara mwyaf cyffredin yn y byd - mae gwenith meddal (T. aestivum) - wedi 2n = 42. Cododd gwenith meddal o leiaf 8000 o flynyddoedd yn ôl, yn ôl pob tebyg yng Nghanolbarth Ewrop, o ganlyniad i hybridization naturiol o wenith wedi'i dyfu â 2n = 28, gyda glaswellt gwyllt O'r un genws, yn cael 2n = 14. Mae'n debyg mai glaswellt gwyllt a dyfodd fel chwyn ymhlith cnydau gwenith. Gallai hybridization, a achosodd gwenith meddal, ddigwydd rhwng polyploidau a ymddangosodd o bryd i'w gilydd mewn poblogaethau o rywogaethau rhiant.

Mae'n debyg, cyn gynted ag y byddai'r gwenith 42-cromosom gyda'i nodweddion defnyddiol yn ymddangos ar ymylon y ffermwyr cyntaf, sylwi arno ar unwaith ac fe'i dewiswyd ar gyfer tyfu ymhellach. Digwyddodd un o'i ffurfiau rhiant, gwenith wedi'i feithrin 28-cromosom o ganlyniad i hybridization o ddau rywogaeth 14-cromosom gwyllt o'r Dwyrain Canol. Mae rhywogaeth gwenith 2n = 28, ac yn awr yn dal i gael ei drin yn ogystal â 42-chromosom. Gwenith 28-cromosom o'r fath yw prif ffynhonnell grawn ar gyfer cynhyrchu macaroni oherwydd stiffis uchel eu protein. Dyma'r rôl y mae polyploidi yn ei chwarae.

Triticosecale

Mae astudiaethau diweddar wedi dangos y gall llinellau newydd a geir trwy hybridization wella cynhyrchu amaethyddol. Defnyddir polyploidi mewn bridio yn eang iawn. Yn arbennig yn addawol yw Triticosecale, grŵp o hybridau gwyn dynol rhwng gwenith (Triticum) a rhyg (Secale). Mae rhai ohonynt, sy'n cyfuno cynhyrchedd gwenith gyda dadleuon rhyg, yn gwrthsefyll llwch llinol - clefyd sy'n achosi difrod mawr i amaethyddiaeth. Mae'r tai hyn yn arbennig o bwysig yn ardaloedd ucheldirol y trofannau a'r is-destunau, lle ceir rhwd yw'r prif ffactor sy'n cyfyngu ar dyfu gwenith. Erbyn hyn mae triticosecale wedi'i dyfu ar raddfa fawr ac mae wedi ennill poblogrwydd eang yn Ffrainc a gwledydd eraill. Mae llinell 42-chromosom y diwylliant grawn hwn yn fwyaf enwog. Fe'i cafwyd trwy ddyblu nifer y cromosomau ar ôl hybridization o wenith 28-cromosom gyda rhyg 14-cromosom.

Yr amrywiaeth o polyploidau

Mewn natur, fe'u dewisir o dan ddylanwad amodau allanol, ac nid oherwydd gweithgareddau dynol. Eu ymddangosiad yw un o'r mecanweithiau esblygiadol pwysicaf. Yn ein hamser, mae llawer o polyploidau wedi'u cynrychioli yn fflora'r byd (mwy na hanner yr holl blanhigion planhigion). Yn eu plith, mae llawer o'r cnydau pwysicaf - nid yn unig gwenith, ond hefyd cotwm, caws siwgr, banana, tatws a blodyn yr haul. I'r rhestr hon gallwch chi ychwanegu'r blodau gardd hardd - chrysanthemums, pansies, dahlias.

Nawr rydych chi'n gwybod beth yw polyploidy. Mae ei rôl mewn amaethyddiaeth, fel y gwelwch, yn wych iawn.