O que é poliploidia? Qual o papel que ele desempenha na criação e na natureza

Depois de ler este artigo, você aprenderá o que é poliploidia. Vamos considerar qual o papel que desempenha. Você também descobrirá quais tipos de poliploidia existem.

Formação de poliplóides

Primeiro de tudo, vamos falar sobre o queé significado por essa palavra misteriosa. Células ou indivíduos com mais de dois conjuntos de cromossomos são chamados poliploides. células poliplóides com baixa frequência são o resultado de "erros" mitose. Isso ocorre quando os cromossomos se dividem, e citocinese ocorre. Assim, as células podem ser formados de duas vezes no número de cromossomas (diplóides). Se eles estão passando pelo interfase, irá compartilhar, pode dar origem a (sexuada ou assexuada) novos indivíduos cujas células terá o dobro de cromossomos que seus pais. Assim, o processo de sua formação é o que é poliploidia. plantas poliplóides pode ser produzido artificialmente usando colchicina - alcalóide suprimir a formação do fuso mitótico por uma quebra de formação de microtúbulos.

Propriedades dos Poliplóides

A variabilidade nessas plantas é freqüentementeconsideravelmente mais estreito do que os diplóides relacionados, uma vez que cada um contém o gene tem, pelo menos, duas vezes o número. Após a clivagem da progenitura homozigica em alguns indivíduos de genes recessivos constituem apenas 1/16 em vez de 1/4, em diplóides. (Em ambos os casos, assume-se que a frequência de alelos recessivos é 0,50.) Autopolinização peculiar Poliploidia, reduzindo ainda mais a sua volatilidade, apesar do facto das suas diplóides relacionados vantajosamente cruz polinizadas.

Onde os poliploides se encontram

Então, nós respondemos a pergunta, o que é poliploidia. E onde essas plantas ocorrem?

Alguns poliplóides estão melhor adaptados para secarlocais ou temperaturas mais baixas do que as formas diploides originais, enquanto outros são mais adequados para tipos específicos de solos. Devido a isso, eles podem povoar lugares com condições extremas de existência, em que seus ancestrais diplóides, provavelmente, teriam perecido. Com uma frequência pequena, ocorrem em muitas populações naturais. Eles são mais leves que os diploides correspondentes, entram em cruzamentos não relacionados. Neste caso, híbridos prolíficos podem ser obtidos imediatamente. Menos frequentemente, os poliploides de origem híbrida são formados pela duplicação do número de cromossomos em híbridos diploides estéreis. Esta é uma das maneiras de restaurar a fertilidade.

O primeiro caso documentado de poliploidia

É precisamente uma maneira menos comum que se formouhíbridos poliplóides entre rabanete e repolho. Este foi o primeiro caso bem documentado de poliploidia. Ambos os gêneros pertencem à família das crucíferas e estão intimamente relacionados. Nas células somáticas de ambos os tipos existem 18 cromossomos e 9 pares de cromossomos são sempre encontrados na primeira metáfase da meiose. Com alguma dificuldade, um híbrido foi obtido entre essas plantas. Na meiose, ele tinha 18 cromossomos não pareados (9 de rabanete e 9 de repolho) e era completamente estéril. Entre estas plantas híbridas formou-se espontaneamente poliploide, em que em células somáticas havia 36 cromossomos e 18 pares foram formados regularmente durante a meiose. Em outras palavras, o híbrido poliploide tinha todos os 18 cromossomos, ambos rabanetes e repolhos, e eles funcionavam normalmente. Este híbrido foi bastante prolífico.

Ervas daninhas poliploidias

Alguns poliplóides surgiram como ervas daninhaslugares associados com atividades humanas, e às vezes eles alcançaram prosperidade surpreendente. Um dos exemplos bem conhecidos são os habitantes das salinas do gênero Spartina. Uma espécie, S. maritima (foto abaixo), ocorre em pântanos ao longo das costas da Europa e África. Outra espécie, S. alterniflora, foi introduzida na Grã-Bretanha a partir do leste da América do Norte por volta de 1800 e, posteriormente, se espalhou amplamente, formando grandes colônias locais.

Trigo

Um dos mais importantes grupos poliplóides de plantaspode ser considerado o gênero trigo Triticum (foto abaixo). A cultura de pão mais difundida no mundo - trigo mole (T. aestivum) - tem 2n = 42. O trigo mole surgiu há pelo menos 8000 anos, provavelmente na Europa Central, como resultado da hibridização natural do trigo cultivado com 2n = 28, com capim selvagem do mesmo gênero, tendo 2n = 14. Grama selvagem provavelmente cresceu como uma erva daninha entre colheitas de trigo. A hibridização, que deu origem ao trigo mole, pode ocorrer entre os poliplóides que aparecem de tempos em tempos em populações de ambas as espécies parentais.

É provável que tão logo o 42-cromossômicotrigo com seus atributos úteis apareceu nas margens dos primeiros agricultores, eles imediatamente notaram e selecionaram para cultivo futuro. Uma de suas formas parentais, o trigo cultivado com 28 cromossomos, ocorreu como resultado da hibridização de duas espécies cromossômicas de 14 cromossomos do Oriente Médio. Espécies de trigo com 2n = 28, e agora continuam a ser cultivadas junto com o 42-cromossomo. Tal trigo 28-cromossômico é a principal fonte de grãos para a produção de macarrão devido à alta viscosidade de suas proteínas. Este é o papel que a poliploidia desempenha.

Triticosecale

Estudos nos últimos anos mostraram que novasas linhas obtidas por hibridização podem melhorar a produção agrícola. A poliploidia no melhoramento é amplamente utilizada. Especialmente promissor é Triticosecale - um grupo de híbridos feitos pelo homem entre trigo (Triticum) e centeio (Secale). Alguns deles, combinando a produtividade do trigo com a despretensão do centeio, são mais resistentes à ferrugem linear - uma doença que causa grandes danos à agricultura. Essas propriedades são especialmente importantes nas regiões montanhosas dos trópicos e subtrópicos, onde a ferrugem é o principal fator que limita o cultivo do trigo. Triticosecale agora é cultivada em larga escala e ganhou grande popularidade na França e outros países. A linha de 42 cromossomas desta cultura de grãos é mais famosa. Ele foi obtido pela duplicação do número de cromossomos após a hibridação de 28 cromossomos de trigo com centeio com 14 cromossomos.

A variedade de poliplóides

Na natureza, eles são selecionados sob a influência decondições, e não por causa das atividades humanas. Sua emergência é um dos mecanismos evolutivos mais importantes. Em nosso tempo, muitos poliplóides estão representados na flora mundial (mais da metade de todas as espécies de plantas). Entre eles, muitas das culturas mais importantes - não apenas trigo, mas também algodão, cana-de-açúcar, banana, batata e girassol. Para esta lista você pode adicionar mais belas flores de jardim - crisântemos, amores-perfeitos, dálias.

Agora você sabe o que é poliploidia. Seu papel na agricultura, como você pode ver, é muito grande.