Метод по лип ло и дии. Значение слова полиплоидия. Полиплоидия у животных

Словарь медицинских терминов

полиплоидия (греч. polyploos многократный + eidos вид)

кратное увеличение числа наборов хромосом в клетках организма; у животных встречается редко.

Энциклопедический словарь, 1998 г.

полиплоидия

ПОЛИПЛОИДИЯ (от греч. polyploos - многократный и eidos - вид) наследственное изменение, заключающееся в кратном увеличении числа наборов хромосом в клетках организма. Широко распространена у растений (большинство культурных растений - полиплоиды), среди раздельнополых животных встречается редко. Полиплоидия может быть вызвана искусственно (напр., алкалоидом колхицином). У многих полиплоидных форм растений более крупные размеры, повышенное содержание ряда веществ, отличные от исходных форм сроки цветения и плодоношения. На основе полиплоидии созданы высокоурожайные сорта сельскохозяйственных растений (напр., сахарной свеклы).

Полиплоидия

(от греч. polýploos ≈ многопутный, здесь ≈ многократный и éidos ≈ вид), кратное увеличение числа хромосом в клетках растений или животных. П. широко распространена в мире растений. Среди раздельнополых животных встречается редко, главным образом у аскарид и некоторых земноводных.

Соматические клетки растений и животных, как правило, содержат двойное (диплоидное) число хромосом (2 n); одна из каждой пары гомологичных хромосом происходит от материнского, а другая ≈ от отцовского организмов. В отличие от соматических, половые клетки имеют уменьшенное исходное (гаплоидное) число хромосом (n). В гаплоидных клетках каждая хромосома единична, не имеет парной себе гомологичной. Гаплоидное число хромосом в клетках организмов одного вида называется основным, или базовым, а совокупность генов , заключённую в таком гаплоидном наборе, ≈ геномом. Гаплоидное число хромосом в половых клетках возникает вследствие редукции (уменьшения) вдвое числа хромосом в мейозе, а диплоидное число восстанавливается при оплодотворении. (Довольно часто у растений в диплоидной клетке бывают т. н. В-хромосомы, добавочные к какой-либо из хромосом. Роль их мало изучена, хотя у кукурузы, например, всегда имеются такие хромосомы.) Число хромосом у различных видов растений весьма разнообразно. Так, один из видов папоротника (Ophioglosum reticulata) имеет в диплоидном наборе 1260 хромосом, а у самого филогенетически развитого семейства сложноцветных вид Haplopappus gracilis имеет всего 2 хромосомы в гаплоидном наборе.

При П. наблюдаются отклонения от диплоидного числа хромосом в соматических клетках и от гаплоидного ≈ в половых. При П. могут возникать клетки, в которых каждая хромосома представлена трижды (3 n) ≈ триплоидные, четырежды (4 n) ≈ тетраплоидные, пять раз (5 n) ≈ пентаплоидные и т.д. Организмы с соответственным кратным увеличением наборов хромосом ≈ плоидности ≈ в клетках называются триплоидами, тетраплоидами, пентаплоидами и т.д. или в целом ≈ полиплоидами.

Кратное увеличение числа хромосом в клетках может возникать под действием высокой или низкой температуры, ионизирующих излучений, химических веществ, а также в результате изменения физиологического состояния клетки. Механизм действия этих факторов сводится к нарушению расхождения хромосом в митозе или мейозе и образованию клеток с кратно увеличенным числом хромосом по сравнению с исходной клеткой. Из химических агентов, вызывающих нарушение правильного расхождения хромосом, наиболее эффективен алкалоид колхицин, препятствующий образованию нитей веретена деления клетки. (Воздействуя разбавленным раствором колхицина на семена и почки, легко получают экспериментальные полиплоиды у растений.) П. может возникать и вследствие эндомитоза ≈ удвоения хромосом без деления ядра клетки. В случае нерасхождения хромосом в митозе (митотическая П.) образуются полиплоидные соматические клетки, при нерасхождении хромосом в мейозе (мейотическая П.) ≈ половые клетки с измененным, чаще диплоидным, числом хромосом (т. н. нередуцированные гаметы). Слияние таких гамет даёт полиплоидную зиготу: тетраплоидную (4 n) ≈ при слиянии двух диплоидных гамет, триплоидную (3 n) ≈ при слиянии нередуцированной гаметы с нормальной гаплоидной и т.д.

Возникновение клеток с числом хромосом 3-, 4-, 5-кратным (и более) гаплоидному набору, называется геномными мутациями, а получаемые формы ≈ эуплоидными. Наряду с эуплоидией часто встречается анеуплоидия , когда появляются клетки с изменением числа отдельных хромосом в геноме (например, у сахарного тростника, пшенично-ржаных гибридов и др.). Различают автополиплоидию ≈ кратное увеличение числа хромосом одного и того же вида, и аллополиплоидию ≈ кратное увеличение числа хромосом у гибридов при скрещивании разных видов (межвидовая и межродовая гибридизация).

У полиплоидных форм растений нередко наблюдается гигантизм ≈ увеличение размеров клеток и органов (листьев, цветков, плодов), а также повышение содержания ряда химических веществ, изменение сроков цветения и плодоношения. Эти особенности чаще наблюдаются у перекрёстноопыляющихся форм, чем у самоопылителей. Хозяйственно-полезные качества полиплоидов издавна привлекали внимание селекционеров, что привело к развёртыванию работ по искусственному получению полиплоидов, которые представляют важный источник изменчивости и могут быть использованы как исходный материал для селекции (например,. триплоидная сахарная свёкла, тетраплоидный клевер, редис и др.). Обычный недостаток автополиплоидов ≈ низкая плодовитость. Однако после длительного отбора можно получить линии с достаточно высокой плодовитостью. Неплохие результаты даёт создание искусственных синтетических популяций, составленных из наиболее плодовитых линий автополиплоидов некоторых перекрёстноопыляющихся растений, например ржи.

Не меньшее значение в селекции имеют и аллополиплоиды. Хромосомные наборы, входящие в состав аллополиплоидов, не одинаковы; они различаются набором содержащихся в них генов, а иногда формой и числом хромосом. При скрещивании растений разных родов, например ржи и пшеницы, возникает гибрид с гаплоидным набором ржи и гаплоидным набором пшеницы. Такой гибрид стерилен и лишь удвоение числа хромосом каждого растения, т. е. получение амфидиплоидов, может нормализовать мейоз и восстановить плодовитость. Аллополиплоидия может быть методом синтеза новых форм на основе гибридизации. Классический пример такого синтеза ≈ получение Г. Д. Карпеченко рафанобрассики ≈ гибрида редьки и капусты с 36 хромосомами (18 от редьки и 18 от капусты). Селекционерами (в СССР ≈ В. Е. Писаревым, Н. В. Цициным, А. И. Державиным, А. Р. Жебраком и др.) аллополиплоиды получены у значительного числа видов растений. Большинство культурных растений, возделываемых человеком, ≈ полиплоиды.

П. имела огромное значение в эволюции дикорастущих и культурных растений (полагают, что около трети всех видов растений возникли за счёт П., хотя в некоторых группах, например у хвойных, грибов, это явление наблюдается редко), а также некоторых (преимущественно партеногенетических) групп животных. Доказательством роли П. в эволюции служат т. н. полиплоидные ряды, когда виды одного рода или семейства образуют эуплоидный ряд с увеличением числа хромосом, кратным основному гаплоидному (например, пшеница Triticum monococcum имеет 2n = 14 хромосом, Tr. turgidum и др. ≈ 4n = 28, Tr. aestivum и др. ≈6n = 42). Полиплоидный ряд видов рода паслён (Solanum) представлен рядом форм с 12, 24, 36, 48, 60, 72 хромосомами. Среди партеногенетически размножающихся животных полиплоидные виды не менее часты, чем среди апомиктических растений (см. Апомиксис, Партеногенез). Советскому учёному Б. Л. Астаурову впервые удалось искусственно получить плодовитую полиплоидную форму (тетраплоид) из гибридов двух видов шелкопряда: Bombyx mori и В. mandarina. На основании этих работ им предложена гипотеза непрямого (через партеногенез и гибридизацию) происхождения раздельнополых полиплоидных видов животных в природе. См. также Видообразование.

Лит.: Бреславец Л. П., Полиплоидия в природе и опыте, М., 1963; Экспериментальная полиплоидия в селекции растений. Сб. ст., Новосиб., 1966; Майр Э., Зоологический вид и эволюция, пер. с англ., М., 1968; Астауров Б. Л., Экспериментальная полиплоидия и гипотеза непрямого (опосредованного партеногенезом) происхождения естественной полиплоидии у бисексуальных животных, «Генетика», 1969, т. 5, ╧ 7; его же, Experimental polyploidy in animals, «Annual Review of Genetics», 1969, v. 3; его же, Партеногенез и полиплоидия в эволюции животных, «Природа», 1971, ╧ 6; Жуковский П. М., Эволюционные аспекты полиплоидии растений, там же; Карпеченко Г. Д., Избр. труды, М., 1971.

М. Е. Лобашев.

Примеры употребления слова полиплоидия в литературе.

Больше того, Министерство сельского хозяйства открыло для работы по вопросам полиплоидии специальное учреждение во главе с А.

Метод искусственной полиплоидии , который мы обывательски называем колхицинным методом и с помощью которого достигается удвоение единиц наследственности, нами тоже недостаточно использован.

Мы обязаны использовать метод полиплоидии и метод межсортовых скрещиваний кукурузы, который дал огромные богатства Соединенным Штатам Америки.

Я утверждаю по своему личному опыту советского биолога-большевика, что методы полиплоидии , которые применили Сахаров при создании новых сортов гречихи или М.

Никто не мог доказать на практике, что методы полиплоидии не оправдали себя.

Надо знать, что ни одного сорта ни по одной культуре, который был бы выведен методом полиплоидии , в производстве нет.

Их и не будет до тех пор, пока к создаваемым методом полиплоидии гибридам не будут применены методы воспитания, основанные на правильном понимании взаимоотношений организма с факторами внешней среды.

Товарищи, так как на настоящей сессии был проявлен некоторый интерес к фактическому материалу по экспериментальной полиплоидии и амфидиплоидии культурных растений, то я решил изложить ряд данных, которые получены коллективом моей кафедры.

Мы начали работу по экспериментальной полиплоидии культурных растений, исходя из тех фактических данных, которые имеются в современной науке.

Мы поставили своей целью получить 42-хромосомный тип пшеницы методом экспериментальной полиплоидии и отдаленной гибридизации.

Я считаю, что эти факты по экспериментальной полиплоидии у культурных и диких растений являются существенным доказательством правильности современной хромосомной теории наследственности.

Мы ведем работу с пшеницей не только методом отдаленной гибридизации и экспериментальной полиплоидии , но и методом чистых линий, методом индивидуального отбора.

Надо сказать, что практический успех в работе этим методом у нас выше, чем методом экспериментальной полиплоидии , потому что мы свой материал по отдаленной гибридизации и экспериментальной полиплоидии довели только до пятого поколения.

В работах по полиплоидии культурных растений важно то, что полиплоиды получены в результате воздействий на наследственную основу таким внешним фактором, как колхицин.

Работы по экспериментальной полиплоидии культурных растений показывают, что внешние факторы -- колхицин, аценафтен, температура и прочие факторы внешней среды специфически действуют на наследственную основу, на хромосомный комплекс клетки.

Что такое "ПОЛИПЛОИДИЯ"? Как правильно пишется данное слово. Понятие и трактовка.

ПОЛИПЛОИДИЯ (от греч. polyploos - многократный и eidos - вид) , эуплоидия, наследств. изменчивость, связанная с кратным увеличением числа наборов хромосом в клетках р-ний или (реже) ж-ных. Соматич. клетки р-ний и ж-ных, как правило, содержат диплоидное, или двойное (2n), число хромосом (см. Диплоид), половые - уменьшенное вдвое, или гаплоидное (n), число хромосом (см. Гаплоид). При П. наблюдаются отклонения от диплоидного числа хромосом в соматич. клетках и от гаплоидного - в половых; могут возникать клетки, в к-рых каждая хромосома представлена трижды (Зn - триплоиды), четырежды (4n - тетраплоиды), пять раз (5n - пентаплоиды) и т. д. В целом такие организмы наз. полиплоидами. П. возникает в результате нарушения расхождения хромосом в митозе или мейозе (значительно реже) под действием физ. и хим. факторов. У полиплоидных форм р-ний (обычно перекрёстноопыляющихся) часто наблюдается гигантизм - увеличение размеров клеток и органов (листьев, цветков, плодов), повышенное содержание ряда хим. в-в, изменение сроков цветения и плодоношения. В природе известны полиплоидные ряды в пределах разл. родов р-ний и низших ж-ных. Напр., пшеница представлена рядом видов с 14, 28, 42 и 56 хромосомами (в последнем случае это формы, выделенные в потомстве от скрещивания пшеницы и пырея). Естеств. П. значительно чаще обнаруживается на границах высокогорья, пустынь, полярных областей, где вероятность затруднения нормального деления ядра клетки больше. В указанных зонах до 80% видов организмов - полиплоиды. Многие из естеств. полиплоидов дали начало культурным растениям, таким, как картофель, хлопчатник, сах. тростник и др. Полиплоиды м. б. использованы как исходный материал для селекции. Различают автополиплоидию и аллополиплоидию. Автополиплоидия - результат кратного увеличения гаплоидного набора хромосом одного вида. Перевод на полиплоид-ный уровень сильно усложняет механизм наследования, часто снижает плодовитость, т. к. увеличивается число хромосом и генов, контролирующих разл. признаки, по-иному проявляется их взаимодействие. У автотетраплоидов во втором и последующих поколениях сохраняется более высокий уровень гетерозиготности, чем у диплоидных форм. Это м. б. использовано для продления гетерозиса у гибридов в неск. поколениях. У кукурузы путём колхицинирования были получены тетраплоидные формы простых межлинейных гибридов, представляющих практич. интерес. Аллополиплоидия - результат объединения наборов хромосом разных видов после образования межвидовых гибридов. Соответственно полиплоидные формы наз. автополиплоидами или аллополиплоидами. Если у аллополиплоида имеется полный двойной набор того и другого вида, его наз. амфидиплоидом. При скрещивании двух разных видов или родов обычно получается бесплодное потомство. При частичной гомологичности хромосом гибрид имеет пониженную плодовитость. При автосинтетической конъюгации амфидиплоиды имеют большую константность (см. Гибриды). Аллотетраплоидам свойственна резко выраженная гибридная мощность, стойко сохраняющаяся в последующих поколениях. Классич. пример аллополиплоидии - капустно-редечные гибриды, а также ржано-пшеничные и пырейно-пшеничные аллополиплоиды. Часто под термином “П.” понимают любое количеств. изменение хромосом, в т. ч. и анеуплоидию. Анеуплоиды - организмы, имеющие в осн. наборе увеличенное или уменьшенное, но не кратное гаплоидному, число хромосом. В зависимости от того, произошло уменьшение или увеличение числа хромосом по сравнению с определ. уровнем плоидности, при классификации анеуплоидных чисел используют соответственно приставки гипо- и гипер-. Напр., гипердиплоидные числа хромосом имеют трисомики (2n +1) и тетрасомики (2n + 2), гиподиплоид-ные - моносомики (2n - 1) и нуллисо-мики (2n - 2). Если число хромосом анеуплоида превышает диплоидное, он наз. несбалансированным полиплоидом. Анеуплоиды используют путём моносомного анализа для установления локализации генов в определ. хромосомах.

ПОЛИПЛОИДИЯ - ПОЛИПЛОИДИЯ (от греческого polyploos - многократный и eidos - вид), наследственное изменение, заключ...

ПОЛИПЛОИДИЯ

Увеличение числа наборов хромосом в клетках организма, кратное гаплоидному (одинарному) числу хромосом; тип геномной мутации. Половые клетки большинства организмов гаплоидны (содержат один набор хромосом - n), соматические - диплоидны (2n). Организмы, клетки которых содержат более двух наборов хромосом, называются полиплоидами: три набора - триплоид (3n), четыре - тетраплоид (4n) и т. д. Наиболее часто встречаются организмы с числом хромосомных наборов, кратным двум, - тетраплоиды, гексаплоиды (6 n) и т. д. Полиплоиды с нечётным числом наборов хромосом (триплоиды, пентаплоиды и т. д.) обычно не дают потомства (стерильны), т. к. образуемые ими половые клетки содержат неполный набор хромосом - не кратный гаплоидному. Полиплоидия может возникнуть при нерасхождении хромосом в мейозе. В этом случае половая клетка получает полный (нередуцированный) набор хромосом соматической клетки (2n). При слиянии такой гаметы с нормальной (n) образуется триплоидная зигота (3n), из которой развивается триплоид. Если обе гаметы несут по диплоидному набору, возникает тетраплоид. Полиплоидные клетки могут возникнуть в организме при незавершённом митозе: после удвоения хромосом деления клетки может не происходить, и в ней оказываются два набора хромосом. У растений тетраплоидные клетки могут дать начало тетраплоидным побегам, цветки которых будут вырабатывать диплоидные гаметы вместо гаплоидных. При самоопылении может возникнуть тетраплоид, при опылении нормальной гаметой - триплоид. При вегетативном размножении растений сохраняется плоидность исходного органа или ткани. Полиплоидия широко распространена в природе, но среди разных групп организмов представлена неравномерно. Большое значение этот тип мутаций имел в эволюции диких и культурных цветковых растений, среди которых ок. 47 % видов - полиплоиды. Высокая степень плоидности свойственна простейшим - число наборов хромосом у них может возрастать в сотни раз. Среди многоклеточных животных полиплоидия редка и более характерна для видов, утративших нормальный половой процесс, - гермафродитов (см. гермафродитизм), напр. земляных червей, и видов, у которых яйцеклетки развиваются без оплодотворения (см. партеногенез), напр. некоторых насекомых, рыб, саламандр. Одна из причин, по которой полиплоидия у животных встречается значительно реже, чем у растений, заключается в том, что у растений возможно самоопыление, а большинство животных размножается путём перекрёстного оплодотворения, и, значит, возникшему мутанту-полиплоиду нужна пара - такой же мутант-полиплоид другого пола. Вероятность подобной встречи крайне низка. Довольно часто у животных бывают полиплоидными клетки отдельных тканей (напр., у млекопитающих - клетки печени). Полиплоидные растения часто более жизнеспособны и плодовиты, чем нормальные диплоиды. О их большей устойчивости к холоду свидетельствует увеличение числа видов-полиплоидов в высоких широтах и в высокогорьях. Поскольку полиплоидные формы часто обладают ценными хозяйственными признаками, искусственную полиплоидизацию применяют в растениеводстве для получения исходного селекционного материала. С этой целью используют специальные мутагены (напр., алкалоид колхицин), нарушающие расхождение хромосом в митозе и мейозе. Получены урожайные полиплоиды ржи, гречихи, сахарной свёклы и др. культурных растений; стерильные триплоиды арбуза, винограда, банана популярны благодаря бессемянным плодам. Применение отдалённой гибридизации в сочетании с искусственной полиплоидизацией позволило отечественным учёным ещё в 1-й пол. 20 в. впервые получить плодовитые полиплоидные гибриды растений (Г.Д. Карпеченко, гибрид-тетраплоид редьки и капусты) и животных (Б.Л. Астауров, гибрид-тетраплоид тутового шелкопряда). См. также гаплоид. геном. диплоид. кариотип.

Энциклопедия Биология. 2012

Смотрите еще толкования, синонимы, значения слова и что такое ПОЛИПЛОИДИЯ в русском языке в словарях, энциклопедиях и справочниках:

• ПОЛИПЛОИДИЯ в Медицинских терминах:
  (греч. polyploos многократный + eidos вид) кратное увеличение числа наборов хромосом в клетках организма; у животных встречается …
• ПОЛИПЛОИДИЯ в Большом энциклопедическом словаре:
  (от греч. polyploos - многократный и eidos - вид) наследственное изменение, заключающееся в кратном увеличении числа наборов хромосом в клетках …
• ПОЛИПЛОИДИЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
  (от греч. polyploos - многопутный, здесь - многократный и eidos - вид), кратное увеличение числа хромосом в клетках растений или …
• ПОЛИПЛОИДИЯ в Современном энциклопедическом словаре:
  
• ПОЛИПЛОИДИЯ
  (от греческого polyploos - многократный и eidos - вид), наследственное изменение, заключающееся в кратном увеличении числа наборов хромосом в клетках …
• ПОЛИПЛОИДИЯ в Энциклопедическом словарике:
  и, мн. нет, ж., биол., бот. Увеличение числа хромосомных наборов в ядрах клеток. | Явление полиплоидии используется в рас-тениеводстве для …
• ПОЛИПЛОИДИЯ в Большом российском энциклопедическом словаре:
  ПОЛИПЛОИД́ИЯ (от греч. роlyploos - многократный и eidos - вид), наследств. изменение, заключающееся в кратном увеличении числа наборов хромосом в …
• ПОЛИПЛОИДИЯ в Полной акцентуированной парадигме по Зализняку:
  полиплои"дия, полиплои"дии, полиплои"дии, полиплои"дий, полиплои"дии, полиплои"диям, полиплои"дию, полиплои"дии, полиплои"дией, полиплои"диею, полиплои"диями, полиплои"дии, …
• ПОЛИПЛОИДИЯ в Новом словаре иностранных слов:
  (гр. polyp loos многопутный, здесь многократный + eidos вид) увеличение числа хромосомных наборов в ядрах клеток. существуют полиплоидные организмы …
• ПОЛИПЛОИДИЯ в Словаре иностранных выражений:
  [гр. polyp loos многопутный, здесь многократный + eidos вид] увеличение числа хромосомных наборов в ядрах клеток. существуют полиплоидные организмы с …
• ПОЛИПЛОИДИЯ в словаре Синонимов русского языка.
• ПОЛИПЛОИДИЯ в Словаре русского языка Лопатина:
  полиплоид`ия, …
• ПОЛИПЛОИДИЯ в Полном орфографическом словаре русского языка:
  полиплоидия, …
• ПОЛИПЛОИДИЯ в Орфографическом словаре:
  полиплоид`ия, …
• ПОЛИПЛОИДИЯ в Современном толковом словаре, БСЭ:
  (от греч. polyploos - многократный и eidos - вид), наследственное изменение, заключающееся в кратном увеличении числа наборов хромосом в клетках …
• ПОЛИПЛОИДИЯ ВНУТРИЯДЕРНАЯ в Медицинских терминах:
  см. Эндоредупликация …
• ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ в Энциклопедии Биология:
  (теория эволюции), наука о принципах, движущих силах, механизмах и общих закономерностях эволюции; теоретическая основа биологии. Идеи об изменяемости окружающего мира …
• СЕЛЕКЦИЯ в Энциклопедии Биология:
  , разработка научно обоснованных методов создания и совершенствования сортов культурных растений и пород домашних животных, а также применение этих методов …
• МУТАЦИИ в Энциклопедии Биология:
  , внезапные наследуемые изменения генетического материала, вызывающие изменения каких-либо признаков и свойств организма. Мутации могут быть естественными, спонтанными, т. е. …
• ВИДООБРАЗОВАНИЕ в Энциклопедии Биология:
  , процесс возникновения новых биологических видов и изменения их во времени. Основа видообразования - наследственная изменчивость организмов, движущий его фактор …

Прочитав эту статью, вы узнаете, что такое полиплоидия. Мы рассмотрим, какую роль она играет. Вы также узнаете, какие бывают виды полиплоидии.

Образование полиплоидов

Прежде всего, расскажем о том, что подразумевается под этим загадочным словом. Клетки или особи, имеющие более двух наборов хромосом, называются полиплоидами. Полиплоидные клетки с небольшой частотой возникают в результате «ошибок» митоза. Это происходит, когда хромосомы делятся, а цитокинез не происходит. Таким образом могут образоваться клетки с удвоенным числом хромосом (диплоиды). Если они, пройдя через интерфазу, будут делиться, то смогут дать начало (половым или бесполым путем) новым особям, клетки которых будут иметь вдвое больше хромосом, чем у родителей. Соответственно, процесс их образования - вот что такое полиплоидия. Полиплоидные растения могут быть получены искусственно с помощью колхицина — алкалоида, подавляющего образование митотического веретена в результате нарушения образования микротрубочек.

Свойства полиплоидов

У этих растений изменчивость часто бывает значительно уже, чем у родственных диплоидов, поскольку каждый ген представлен у них по меньшей мере в удвоенном числе. При расщеплении в потомстве гомозиготные по какому-нибудь особи составят только 1/16 вместо 1/4 у диплоидов. (В обоих случаях принимается, что частота рецессивных аллелей равна 0,50.) Полиплоидам свойственно самоопыление, еще более снижающее их изменчивость, несмотря на то что родственные им диплоиды преимущественно опыляются перекрестно.

Где встречаются полиплоиды

Итак, мы ответили на вопрос, что такое полиплоидия. А где же встречаются такие растения?

Одни полиплоиды лучше приспособлены к сухим местам или более низким температурам, чем исходные диплоидные формы, в то время как другие лучше приспособлены к особым типам почв. Благодаря этому они могут заселять места с экстремальными условиями существования, в которых их диплоидные предки, скорее всего, погибли бы. С небольшой частотой они встречаются во многих естественных популяциях. Они легче, чем соответствующие им диплоиды, вступают в неродственные скрещивания. При этом сразу же могут получаться плодовитые гибриды. Реже полиплоиды гибридного происхождения образуются путем удвоения числа хромосом у стерильных диплоидных гибридов. Это один из путей восстановления плодовистости.

Первый документированный случай полиплоидии

Именно таким, менее обычным, путем образовались полиплоидные гибриды между редькой и капустой. Это был первый хорошо задокументированный случай полиплоидии. Оба рода принадлежат к семейству крестоцветных и находятся в близком родстве. В и того и другого вида находится 18 хромосом, и в первой метафазе мейоза всегда обнаруживается 9 пар хромосом. С некоторым трудом был получен гибрид между этими растениями. В мейозе он имел 18 непарных хромосом (9 от редьки и 9 от капусты) и был совершенно бесплоден. Среди этих гибридных растений спонтанно образовался полиплоид, у которого в соматических клетках было 36 хромосом и в процессе мейоза регулярно образовывались 18 пар. Иными словами, полиплоидный гибрид имел все 18 хромосом как редьки, так и капусты, и они функционировали нормально. Этот гибрид был довольно плодовитым.

Полиплоиды-сорняки

Некоторые полиплоиды возникали как сорняки в местах, связанных с деятельностью человека, и иногда они достигали удивительного процветания. Один из хорошо известных примеров — обитатели соленых болот из рода Spartina. Один из видов, S. maritima (на фото ниже), встречается на болотах вдоль берегов Европы и Африки. Другой вид, S. alterniflora, был завезен в Великобританию с востока Северной Америки около 1800 г. и впоследствии широко распространился, образовав крупные локальные колонии.

Пшеница

Одной из важнейших полиплоидных групп растений можно считать род Triticum пшеницы (на фото далее). Самая распространенная в мире хлебная культура — мягкая пшеница (Т. aestivum) — имеет 2n = 42. возникла как минимум 8000 лет назад, вероятно, в Центральной Европе, в результате естественной гибридизации возделываемой пшеницы, имеющей 2n = 28, с диким злаком того же рода, имеющим 2n = 14. Дикий злак, вероятно, рос как сорняк среди посевов пшеницы. Гибридизация, давшая начало мягкой пшенице, могла произойти между полиплоидами, появлявшимися время от времени в популяциях обоих родительских видов.

Вполне вероятно, что как только 42-хромосомная пшеница с ее полезными признаками появилась на полях первых земледельцев, они сразу ее заметили и отобрали для дальнейшего культивирования. Одна из ее родительских форм, 28-хромосомная возделываемая пшеница, произошла в результате гибридизации двух диких 14-хромосомных видов с Ближнего Востока. имеющие 2n = 28, и теперь продолжают возделываться наряду с 42-хромосомными. Такие 28-хромосомные пшеницы представляют собой главный источник зерна для производства макарон благодаря высокой клейкости их белка. Вот какую роль играет полиплоидия.

Triticosecale

Исследования последних лет показали, что новые линии, полученные с помощью гибридизации, могут улучшить сельскохозяйственное производство. Полиплоидия в селекции применяется очень широко. Особенно многообещающим является Triticosecale — группа созданных человеком гибридов между пшеницей (Triticum) и рожью (Secale). Некоторые из них, сочетающие урожайность пшеницы с неприхотливостью ржи, наиболее устойчивы к линейной ржавчине — болезни, наносящей большой ущерб сельскому хозяйству. Эти свойства особенно важны в высокогорных районах тропиков и субтропиков, где ржавчина — главный культивирование пшеницы. Triticosecale теперь выращивается в больших масштабах и получила широкую популярность во Франции и других странах. Наибольшую известность имеет 42-хромосомная линия этой зерновой культуры. Она была получена путем удвоения числа хромосом после гибридизации 28-хромосомной пшеницы с 14-хромосомной рожью.

Многообразие полиплоидов

В природе они отбираются под влиянием внешних условий, а не благодаря деятельности человека. Их возникновение — один из важнейших эволюционных механизмов. В наше время множество полиплоидов представлено в мировой флоре (более половины всех видов растений). Среди них многие из наиболее важных сельскохозяйственных культур — не только пшеница, но и хлопчатник, банан, картофель и подсолнечник. К этому перечню можно добавить большинство красивых садовых цветов — хризантемы, анютины глазки, георгины.

Теперь вы знаете, что такое полиплоидия. Ее роль в сельском хозяйстве, как вы видите, очень велика.

Полиплоидия (от греческих слов polyploos - многократный и eidos - вид) - наследственное изменение, заключающееся в кратком увеличении числа наборов хромосом в клетках.

Полиплоидия у гиацинта

Дети всегда похожи на обоих родителей. Происходит это потому, что в каждой их клетке находятся два набора хромосом, два комплекта генов - один материнский и один отцовский. Такой двойной, или диплоидный (от греческих слов diploos - двойной и eidos - вид), набор хромосом типичен для живой природы. Он достаточен для преемственности поколений. Но в некоторых тканях диплоидных организмов в процессе их развития появляются клетки, в которых 4, 8 или гораздо больше наборов хромосом. Такие клетки называют полиплоидными, а сам процесс - соматической полиплоидией (от греческого слова soma - тело). Такая частичная полиплоидизация клеток некоторых тканей очень широко распространена, она свойственна всем изученным классам животных и растений. Например, у млекопитающих много полиплоидных клеток находят в печени, сердце, среди пигментных клеток и др. Другое явление - генеративная полиплоидия, исходно свойственная организмам или искусственно создаваемая при оплодотворении. В этом случае все клетки организма полиплоидные. Такой вариант полиплоидии наиболее свойствен растениям, особенно высшим.

Для полиплоидных растений обычно характерны крупные размеры. Избыток хромосом повышает их устойчивость к болезням и многим повреждающим воздействиям, например к радиации: при повреждении одной или даже двух сходных (гомологичных) хромосом остаются другие такие же совершенно целые. Полиплоидные особи жизнеспособнее диплоидных. Многие виды растений полиплоидные. Вероятно, так же эволюционировали и некоторые животные. Примером могут служить некоторые черви, насекомые, рыбы и др.

Человек давно использует полиплоидию для выведения высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных растений. Не так давно, до начала нашего века это делалось бессознательно: просто размножали самые крупные экземпляры, дающие много зерна или же особенно крупные плоды. Отбором лучших растений закрепляли признак, нужный человеку. С появлением генетики выяснилось, что такие гиганты - природные полиплоиды и, следовательно, их отбор - это выделение полиплоидного сорта из предкового, диплоидного вида. Тогда полиплоиды стали создавать.

Есть вещество колхицин, задерживающее деление клеток: число хромосом перед делением удваивается, как обычно, но клетка не делится, и в ней получается 4 набора хромосом. Воздействуя раствором колхицина на семена, можно получить полиплоидное растение. Задержать деление клетки можно также рентгеновским облучением, нагревом и некоторыми другими воздействиями. Можно воздействовать на гаметы и получить зиготу с умноженнным числом хромосом, которое сохранится во всех её потомках - соматических клетках. У растений, которые размножаются и вегетативным путем (см. Размножение), можно получить полиплоидное потомство от природного или выведенного полиплоида.

Около 80% современных культурных растений - полиплоиды. Среди них хлебные злаки, овощные и плодовые культуры, многие ягодные, цитрусовые, некоторые технические и лекарственные растения. Среди сортов декоративных растений также немало полиплоидов. Советские ученые вывели триплоидную свеклу, отличающуюся от обычной не только крупными размерами корнеплодов, но и повышенной их сахаристостью, а также устойчивостью к болезням. Выведена полиплоидная гречиха, гораздо более урожайная, чем исходные, диплоидные сорта. Возможно получение межвидовых полиплоидных гибридов, например ржи и пшеницы, капусты и редьки.

Экспериментально полученные полиплоиды животных - большая редкость. Так, советскому ученому-генетику Б. Л. Астаурову методом межвидовой гибридизации удалось получить полиплоидную форму тутового шелкопряда, продуцента шелка. Ученые вывели полиплоидных рыб, а в последнее время и птиц, например кур. Однако внедрение полиплоидных пород животных в практику сельского хозяйства - дело будущего.