nasiona marihuany

Hodowla Poliploidalna

Wyszukiwarka Forumowa:
S

sub

Guest
Teksty typowo informacyjne - wszystko nie "publikowane" wczesniej w sieci - wykracza to co nieco ponad to co można znaleźć na "ściąga" i innych podobnych serwisach.

->

Jak dotąd 100% pewne są doniesienia o posiadaniu przez gw pharmaceuticals lini tetraploidalnych i badaniach nad liniami triploidalnymi oraz ich płodnością - która okazała się zadziwiająco duża jak na triploidy patrz fragmenty tematu: http://www.forum.haszysz.com/thcv-triploidy-selfing-t16236.html

Nasion tetraploidów czy triploidow // triplo mogły by być rasami typu "terminator" ;)// z tego co mi wiadomo nie ma w ofercie żadnego z banków. [ znaczy się były jakieś doniesienia ale nie wiem czy można to traktować poważnie - raczej - tak na 95% NIE ]


Fragmenty:

Ogólna Hodowla Roślin : W.Hoffman, A.Murda, W.Plarre.warszawa 1975

Dodatkowe teksty zapewne wkrótce: Cześć zdań i opisów wycięta.

tekst powiązany: --> http://www.forum.haszysz.com/thcv-triploidy-selfing-t16236.html są w nim fragmenty o triploidalnych liniach konopi otrzymanych z krzyżowania autotetraploidów z diploidami oraz ich płodności

Hodowla Poliploidalna

W toku ewolucji wielu roślin dzikich i uprawnych nastąpiło zwielokrotnienie podstawowej liczby chromosomów. Nierzadko, zwłaszcza u roślin uprawnych nastąpiło zwielokrotnienie podstawowej liczby chromosomów. Nierzadko, zwłaszcza u roślin uprawnych, wyższy stopień ploidalności jest związany z cennymi właściwościami użytkowymi. Zjawisko to zachęciło hodowców do podejmowania prób wykorzystania różnych środków i metod eksperymentalnych dla uzyskania sztucznych poliploidów, które stanowiłyby materiał wyjściowy do hodowli nowych i bardziej wartościowych odmian roślin użytkowych.

Metody otrzymywania roślin poliploidalnych.

W naturze poliploidy powstają w wyniku zlania się niezredukowanych gamet, które tworzą się niekiedy w skutek różnego typu anomalii w przebiegu gametogenezy. U niektórych gatunków roślin częstotliwość takich anomalii zwiększa się na skutek różnego typu zaburzeń fizjologicznych, spowodowanych na przykład działaniem ciepła lub zimna. Opracowane zostały liczne metody indukowania auto- i allopoliploidalności u roślin. Przy tworzeniu autopoliploidów należy zwracać uwagę na stosowanie materiału wyjściowego o wysokiej żywotności i płodności.

1. Metoda regeneracyjna

Tak zwana metoda regeneracyjna należy do najstarszych, ale i najmniej skutecznych metod sztucznej poliploidyzacji. W metodzie tej wykorzystuje się zjawisko tworzenia tkanki kalusowej, która u wielu gatunków roślin pojawia się w miejscu skaleczenia. Pędy zregenerowane z tkanki kalusowej, powstają po ucięciu lub uszkodzeniu wierzchołka wzrostu, są niekiedy poliploidalne.

2. Metoda termiczna

Lepsze wyniki udało się uzyskać przez zastosowanie szoków termicznych. W wyniku oddziaływania skrajnie niskich lub wysokich temperatur albo przemiennego ogrzewania i chłodzenia mogą wystąpić zaburzenia podziałów komórkowych polegające na tym, że liczba chromosomów zostaje podwojona, ale nie tworzy się nowa ściana komórkowa. Dzięki temu z kiełkujących nasion lub rozwijających się Paczków, poddanych działaniu szoków termicznych, mogą niekiedy wytworzyć się rośliny lub pędy poliploidalne. Szoki termiczne zastosowane w okresie mejozy mogą również spowodować wytworzenie niezredukowanych gamet. W wyniku połączenia dwóch takich gamet powstają rośliny tetraploidalne, a po połączeniu się gamety niezredukowanej ze zredukowaną – triploidalne.
Najlepsze wyniki daje zastosowanie szoku termicznego po zapłodnieniu, podczas pierwszych podziałów zygoty. Pod wpływem działania wysokiej temperatury w początkowej fazie embriogenezy Randolph (który opracował tę metodę) uzyskał u kukurydzy 3-5% poliploidów. Podobne wyniki uzyskał Freisleben (1941) u innych gatunków Gramineae. U poszczególnych gatunków roślin długość okresu od zapylenia wykastrowanych kwiatów i pierwszych podziałów zygoty w stałej temperaturze 20-25 C jest różna i musi być eksperymentalnie ustalona. Na przykład dla jęczmienia okres ten w temperaturze 23-25 C wynosi ok. 20 godzin. Po tym okresie kwiatostany poddawane są w termostacie działaniu wysokiej temperatury (43C) w ciągu 20-30 minut. Działanie szoku termicznego musi być ograniczone do samych kwiatostanów tak, aby uniknąć uszkodzenia całej rośliny. W termostacie należy zachować wilgotność względną w granicach 80-100%. Jeżeli działaniu szoku termicznego poddawane sa zygoty powstałe w wyniku krzyżowanie miedzyodmianowego, uzyskane poliploidy są w wysokim stopniu heterozygotyczne.

3. Metoda chemiczna.

Chemiczna poliploidyzacja opiera się na działaniu tak zwanych trucizn mitotycznych. Wszystkie metody chemiczne polegają na wprowadzeniu odpowiedniego czynnika do miejsc, w których zachodzą intensywne podziały komórkowe.
Jednym z takich czynników jest gaz rozweselający, którego użycie jest jednak kłopotliwe, gdyż musi być stosowany pod ciśnieniem. Bardziej skuteczny i łatwiejszy w użyciu jest acenaften. Najbardziej efektywnym i powszechnie stosowanym środkiem indukującym sztuczna poliploidyzację jest kolchicyna. Działanie kolchicyny polega na zablokowaniu mechanizmu wrzeciona podziałowego. Po dłuższym czasie chromosomy nie rozchodzą się na bieguny i nie tworzą się komórki potomne. Jeżeli stężenie kolchicyny jest za wysokie lub jej działanie trwa zbyt długo, następują dalsze podziały chromosomów, prowadzące do śmierci komórki na skutek przekroczenia poziomu ploidalności, przy którym może ona jeszcze zachować żywotność. Stężenie i okres działania kolchicyny musza być zatem tak dobrane, aby nie przekroczyć etapu podwojenia liczby chromosomów.
Specyficzne działanie kolchicyny jako trucizny mitotycznej odkryli jednocześnie Austin i In., Gavandan i Pompriaskinsky Kabozieff, Blakeslee i Afery oraz Nebel w 1937r. Od tego czasu hodowcy opracowali liczne metody stosowania kolchicyny, z których najważniejsze zostaną w dalszym ciągu pokrótce omówione. Przy stosowaniu tych metod trzeba się liczyć ze zniszczeniem znacznej części traktowanych roślin. Z tego względu ( jeśli to możliwe) szczególnie wartościowy materiał wyjściowy powinien zostać rozklonowany.

Traktowanie nasion. Suche lub moczone w wodzie nasiona umieszcza się na okres od 0,5 do 24 (niekiedy nawet 48 ) godzin w roztworze kolchicyny. Optymalne stężenie roztworu waha się dla poszczególnych gatunków od 0.1 do 0.25%. Dla nasion suchych stężenie może być wyższe niż dla nasion wstępnie moczonych w wodzie. Działanie kolchicyny przy tej metodzie nie ogranicza się tyko do wierzchołka wzrostu pędu, ale obejmuje także korzeń zarodkowy, który często nienormalnie się pogrubia i zatrzymuje we wzroście, wskutek czego wiele siewek ginie. Kolchicynowanie nasion może być zatem stosowane tylko w tych wypadkach, kiedy hodowca dysponuje dostateczną ilością materiału wyjściowego.

Traktowanie wierzchołka wzrostu. Nasiona gatunków dwuliściennych wysiewa się na szalki: po skiełkowaniu nasion całe szalki ostrożnie odwraca się i siewki zanurza się w 0.1-0.3% roztworu kolchicyny na 24-48 godzin.
W podobny sposób można traktować pojedyncze starsze siewki, łatwiejsza metodą jest jednak nanoszenie kropli roztworu kolchicyny na wierzchołek wzrostu. Aby zapobiec szybkiemu wyparowywaniu lub spadnięciu nałożonej kropli, stosuje się nakładanie na wierzchołki wzrostu wacików nasyconych roztworem kolchicyny lub dodawanie do roztworu żelu agarowego. U gatunków jednoliściennych, np. traw, metoda ta jest niepewna, ponieważ wierzchołek wzrostu jest osłonięty i aby do niego dotrzeć trzeba rozcinać pochewkę liściową. Można też ścinać koeoptyl młodych siewek i zakrapiać kolchicynę do powstałego otworu. Korzystniejszą stroną traktowania wierzchołków wzrostu jest uchronienie korzeni przed szkodliwym kontaktem z kolchicyną..

Metoda nasycania. Starsze siewki można traktować słabym roztworem kolchicyny poprzez korzenie. W tym celu korzenie obmywa się z ziemi i kilkakrotnie zanurza na okres 2-3 godzin w słabym roztworze kolchicyny. Wskazane jest przy tym traktowanie tylko części korzeni i zanurzanie pozostałych w wodzie tak, aby uniknąć uszkodzenia całego systemu korzeniowego.
Można także całkowicie uchronić system korzeniowy przed uszkodzeniem w następujący sposób: Kilka centymetrów poniżej wierzchołka wzrostu wykonuje się klinowate nacięcie. Powierzchnia ciecia winna prowadzić ukośnie od dołu ku górze, sięgając 1/3 najwyżej ½ grubości pędu. Oddzielony w ten sposób klinowaty pasek tkanki umieszcza się w probówce z roztworem kolchicyny, który poprzez system waskularny dociera do wierzchołka wzrostu. Stężenie roztworu przy tej metodzie musi być szczególnie niskie.

Metoda iniekcyjna. Roztwór kolchicyny wprowadza się za pomocą strzykawki z cienką igłą w pobliże wierzchołka wzrostu. Metoda ta nadaje się jedynie dla roślin, które maja wewnątrz pędów puste przestrzenie, do których roztwór może wniknąć.


następne fragmenty:

Przewidywanie wyników poliploidyzacji

Jak wynika z licznych prac hodowlano-badawczych, nie wszystkie gatunki uprawne w równym stopniu nadaje się do sztucznej poliploidyzacji. Na podstawie dostępnych danych można sformułować następujące ogólne prawidłowości pozwalające do pewnego stopnia przewidzieć skutki zwielokrotnienia liczby chromosomów

1. Rośliny obcopylne bardziej nadają się do hodowli poliploidalnej niż samopylne. W wyniku selekcji gamet szybciej pojawiają się u nich korzystne kombinacje i tym samym łatwiej można podnieść płodność. Wyższy stopień heterozygotyczności stwarza możliwość uzyskania plennych form heterozyjnych.

2. Poliploidyzacja roślin, u których użytkowane są liście lub korzenie, rokuje lepsze nadzieje niż poliploidyzacja roślin użytkowanych na ziarno, gdyż łatwiej uzyskać u poliploidow zwiększenie plonu części wegetatywnych niż nasion. Ponieważ ilości nasion niezbędnych do wysiewu są z reguły stosunkowo niewielkie, ich wysoki koszt spowodowany gorszą plennością, nie stanowi istotnego problemu.

3. Liczba chromosomow formy wyjściowej powinna bye niska, gdyż wysoka liczba chromosomów może wskazywać na to, ze forma ta juz jest poliploidalna. Dla każdego gatunku istnieje pewien optymalny poziom ploidalnosci, którego przekroczenie powoduje spadek bujności i żywotności. Związek między stopniem ploidalnosci a bujnością. u tymotki łąkowej ilustruje rys 44.

4. Z przyczyn dotąd niedostatecznie wyjaśnionych gatunki o małych chromosomach lepiej nadają się do sztucznej poliploidyzacji niż gatunki o chromosomach dużych, które nawet po wielokrotnej selekcji wykazują upośledzoną płodność. Być może przyczyną tego zjawiska są różnice w stopniu poligenii.


================================================================

Zimowit Colchicum autumnale :źródło kolchicyny:

20.png


22.png


23.png
================================================================

Fragment z Marihuana botany:

// fragmenty o tym, że może to faworyzować produkcje THC kosztem CBD itp: jest bajaniem -> tak to nie działa -> w czasach gdy to pisano: nie wiedziano jak przebiega biosynteza THC w konopiach //

25.png


================================================================

Zdjęcie Thai traktowanego Kolchicyną.

28.png


================================================================

Fragmenty : Edmund Malinowski : Genetyka : PWN 1978

B. Autopoliploidy

Jak juz zaznaczyłem, autotetraploidy powstają w przyrodzie spontanicznie na skutek zdwojenia liczby chromosomów. Zamiast dwóch genomów w zygocie mamy ich cztery. Chromosomy homologiczne występują, w zygotach tetraploidalnych po cztery, zamiast po dwa. Ponieważ zawierają one te same lub alleliczne geny, więc przyciągają się tworząc tetrawalenty zamiast biwalentów. W miarę różnicowania się form poliploidalnych w gatunki i rodzaje ulega ewolucji również i skład genetyczny chromosomów. Chromosomy homologiczne, które w diploidzie zawierały identyczne geny, mogą, z czasem ulęgać zmianom na skutek mutacji genowych.

Formy poliploidalne zazwyczaj są mniej płodne. Częściowo ma to związek z pewnymi nieprawidłowościami w rozchodzeniu się chromosomów w okresie mejozy. Ale są tez formy poliploidalne równie płodne jak diploidy. Tak np. tetraploidalna rasa cebuli (Allium) wytwarza więcej niż 90% dobrego pyłku, co świadczy o jej wysokiej płodności. Wydaje ona nawet więcej nasion niż rasa diploidalna. Związane to jest z prawidłowym przebiegiem mejozy pomimo występowania tetrawalentów. W obrębie dzikiego gatunku Silene ciliata istnieją, rasy diploidalne o 24 chromosomach, tetraploidalne o 48 chromosomach i rasy szesnastoploidalne o 192 chromosomach. Wszystkie te rasy odznaczają, się durzą płodnością. Mimo dużej liczby chromosomów w rasie szesnastoploidalnej dysjunkcja chromosomów w mejozie przebiega prawidłowo.

Znaczniejszy procent bezpłodności występuje u poliploidow otrzymanych sztucznie. Rysunek 221 przedstawia typy poliploidalne bielunie (Datura stramonium) otrzymane za pomocą, kolchicynowania. Widzimy, ze najwięcej nasion wydaja. owoce diploidów, mniej tetraploidow, a jeszcze mniej triploidów. U niektórych sztucznie otrzymanych tetraploidow, np. u ras tetraploidalnych koniczyny, otrzymano jednak płodność równą diploidom. Sztucznie otrzymane tetraploidy nagietków i wyżlinów są dostatecznie płodne, aby można je polecać do hodowli.

30.png

datura stramonium -> odmiana z "czerwonymi łodygami".
32.png



Rasy tetraploidalne są na ogol bujniejsze niż diploidalne. Ma to związek z wielkością komórek, które są większe wówczas, gdy jądra składają się z większej liczby chromosomów. Rasy takie maja, tez większe kwiaty. Przykładem zwiększenia się rozmiar6w kwiatów w związku z poliploidyzacją mogą być narcyze. Do roku 1885 znane były tylko rasy diploidalne (2n = 24). W roku 1885 pojawiła się na skutek mutacji forma triploidalna, która wyparła z hodowli formy diploidalne ze względu na rozmiary kwiatów. W końcu zeszłego stulecia zaobserwowano w Holandii formę tetraploidalną o kwiatach jeszcze większych. Podobnie było z hiacyntami i innymi roślinami.

Drogą kolchicynowania otrzymano również szereg nowych, bujniejszych odmian tetraploidalnych. Do takich odmian należy np. przedstawiona na rys. 222 nowa tetraploidalna odmiana naparstnicy (Digitalis purpurea).

Na ogol tetraploidy mają większe zdolności przystosowywania się do różnorodnych warunków środowiska. Nie są one w takim stopniu sterylne jak triploidy, ale, jak juz zaznaczyłem, są nieco mniej płodne niż diploidy, od których pochodzą. Komórki tetraploidów są większe we wszystkich partiach roślin. Większe rozmiary tetraploidów przejawiają się w pokroju całych roślin oraz w poszczególnych organach. W obrębie gatunku Nicotiana Langsdorffii w serii składającej się z monoploidów, dipioidów, triploidów, tetraploidów i oktoploidow stwierdzono, ze w związku z każdorazowym zwiększeniem się liczby genomów zwiększa się średnica korony, stosunkowa szerokość liści (stosunek szerokości do długości), grubość poszczególnych partii rośliny oraz wielkość komórek w całej roślinie włączając w to ziarna pyłku komórki szparkowe, komórki liści i korzeni. Za pomocą lupy można często odróżnić poliploidy od diploidów po wielkości szparek oddechowych w skórce liści. Poliploidy u tytoniu dojrzewają później. Zwiększanie się komórek i organów zatrzymuje się jednak w pewnym punkcie serii poliploidalnej i oktoploidy N. Langsdorffii wykazują juz pokrój nienormalny. Rośliny oktoploidalne N. Langsdorfjii sę skarłowaciale i bezpłodne, kwitną. znacznie później od innych typów oraz mają małe, grube i pomarszczone liście. Rysunek 223 przedstawia liście monoploidów, diploidów, triploidów, tetraploidów i oktoploid6w N. Langsdorfjii.

34.png

Na rys. 224 przedstawione są liście form diploidalnych, tetraploidalnych i oktoploidalnych koniczyny. Tetraploidy maja. u tych roślin liście większe nią diploidy, natomiast liście oktoploidów są jakby skarłowaciale.

Wskutek większej zazwyczaj żywotności tetraploidów mogą, one rosnąć jak juz zaznaczyłem, w bardziej różnorodnych i trudniejszych stanowiskach, maja. większe zdolności kolonizacyjne i wskutek tego rozszerzają, zasięg geograficzny danego gatunku. Samorzutnie zachodząca poliploidyzacja chwastów rosnących na naszych polach odegrała duzą role. w ich szerokim rozpowszechnieniu.

Tetraploidy są na ogol wytrzymalsze na mróz niż diploidy. Liczba tetraploidów zwiększa się w północnych rejonach. Tak np. flora Sycylii zawiera poliploidów 31% a flora Islandii — 55%. Jabłonie zdają się stanowić wyjątek, ponieważ tetraploidy u tych roślin są mniej wytrzymałe na mrozy niż diploidy. Może to jednak być wyjątek pozorny, gdyż liczba chromosomów genomu u jabłoni, która wynosi n - 17, może nie być liczba pierwotną i wtedy tetraploidy, które zawierają bardzo dużą liczbą, bo 68 chromosomów, mogą być w rzeczywistości poliploidami wyższego rzędu i przekraczać optimum liczby chromosomów dla danego rodzaju.

36.png

Diploidalne i tetraploidalne formy naparstnicy (Digitalis purpurea) w warunkach optymalnych, jeśli chodzi o wilgotność, rosną, dobrze i nie widać między nimi różnic (rys. 225), natomiast te same dwie formy uprawiane na suchej glebie wykazują znaczne różnice we wzroście, mianowicie formy tetraploidalne w takich trudnych warunkach rośną, znaczne lepiej niż diploidalne (rys. 226).

W świecie roślin zjawiska poliploidalności są pospolite i obejmują około polowy gatunków roślin wyższych. Jest to w tym świecie poważny czynnik ewolucji.

Inaczej jest w świecie zwierząt. Tutaj poliploidalność jest zjawiskiem rzadkim i ograniczonym do gatunków hermafrodytycznych lub partenogenetycznych. Juz w roku 1925 H.J.Muller starał się wyjaśnić rzadkość występowania poliploidalności u zwierząt tym, że organizmy te są przeważnie rozdzielnopłciowe i poliploidyzacja zachwiałaby równowagę. mechanizmu chromosomów płciowych, rozróżniających samice od samców. Poliploidalność prowadzi do powstawania typów płciowo nienormalnych lub sterylnych, o czym będzie mowa w rozdziale XIV. Tworzenie się ras poliploidalnych u zwierząt rozdzielnopłciowych napotyka na trudności, chociaż zasadniczo powstawanie osobników poliploidalnych jest możliwe. Tak np. G. Frankhauser znalazł 4 larwy tripoidalne posród 100 zbadanych larw traszek (Triturus viridescens) a 13 triploidów i 2 tetraploidy posr6d 134 larw salamandry (Eurycea bislineata).
Jednak te larwy poliploidalne nie rozwijają się w osobniki dorosłe względnie osobniki takie giną, gdyż nie są znane ustalone rasy poliploidalne w obrębie tych gatunków. O tym, ze mechanizm chromosomów płciowych odgrywa tu role świadczy fakt, ze między dziewięciu partenogenetycznymi gatunkami rodziny ryjkowatych (Curculionidae) 1 tylko jest diploidalny, a 5 triploidalnych i 3 tetraploidalne. Natomiast 4 rozdzielnopłciowe gatunki tej rodziny są wszystkie diploidami.

37.png

Wróćmy jednak do roślin.

Podziały chromosomów u tetraploidów w komórkach somatycznych zachodzą, normalnie, natomiast w mejozie występują pewne nieprawidłowości. Chromosomy homologiczne przeważnie ustawiają się czwórkami tworząc przed redukcją chromatyczną tzw. tetrawalenty. To pociąga za sobą nierówne rozchodzenie się w anafazie.

38.png

Czwórki tworzą się dlatego, ze tetraploidy zawierają po cztery genomy, a więc w każdej partii garnituru mają po cztery chromosomy homologiczne. Jeżeli przyjmiemy, ze każdy chromosom może koniugować z każdym z trzech pozostałych chromosomów homologicznych, czyli ze chromosomy w obrębie każdej czwórki sąsiadować mogą ze sobą zgodnie z prawami przypadku, to również przechodzenie ich na bieguny odbywa się zgodnie z tymi prawami. Jeżeli wiec jakiś chromosom przechodzi na biegun dzielącej się komórki, to z nim razem będzie przechodzić któryś z pozostałych trzech chromosomów tej czwórki, przy czym dla każdego z tych trzech chromosomów jednakowe są szanse przejścia razem z pierwszym. Jeżeli więc w czwórce chromosomów jakiegoś tetraploidalnego mieszańca ulokowane są cztery geny AAaa po jednym genie w każdym chromosomie, to powstające gamety będą zawierać następujące kombinacje genów:


1) A A, ,
2) aa,
3) pierwsze A i pierwsze a,
4) drugie A i drugie a
5) pierwsze A i drugie a,
6) drugie A i pierwsze a.

Jednakowe są szanse utworzenia się każdej z tych kombinacji. Wynika z tego, ze mieszance o tetraploidalnej liczbie chromosomów i o składzie genetycznym AAaa wytworzą serie gamet, jak następuje: 1AA:4Aa: 1aa.

Podczas samozapylana się takiej rośliny tetraploidalnej gamety te dadzą 36 kombinacji przedstawionych na rys. 227.
Jeżeli gen panujący A wywołuje barwę czerwoną, a gen ustępujący o barwę białą, to otrzymamy rozszczepienie na rośliny czerwone i białe w stosunku 35 :1. Seria gamet 1AA: 4Aa: 1aa powstaje wówczas, gdy chromosomy homologiczne tworzące tetrawalent rozchodzą się według praw przypadku.

39.png

Należy jednak pamiętać, ze między chromosomami w obrębie tetrawalentów tworzą się, chiazmy, a co za tym idzie, zachodzi wymiana odcinków między chromatydami. W konsekwencji rozszczepienie w potomstwie danego osobnika staje się bardziej skomplikowane.

Hodowca, który w krzyżówkach między tetraploidami pragnie otrzymać określone połączenia cech cech recesywnych, musi wysiewać wielokrotnie nie większy materiał w drugim pokoleniu mieszańców, gdyż w tych przypadkach czyste recesywny występują znacznie rzadziej niż w krzyżówkach między diploidami. Zamiast bowiem stosunku 3 : 1 otrzymujemy przy rozszczepieniu stosunek 35 : 1.

================================================================
================================================================
Inne chemikalia indukujące poliploidy

1. oryzalin 4-(dipropylamino)-3,5-dinitrobenzenesulfonamide Herbicyd:

40.png


IN VITRO AND IN VIVO POLYPLOIDIZATION OF DRACAENA WITH ORYZALIN

Authors: E.S. Teng, K.W. Leonhardt
Keywords: D. deremensis 'Santa Rosa', D. deremensis 'Lisa', callus, tetraploid, mixoploid flow cytometry

Abstract:
Polyploid forms of plants often have horticulturally desirable characteristics such as more compact growth habit, thicker and more robust leaves, and a deeper green color. Dracaenas are an important foliage plant not only in the United States, but also worldwide, and a polyploid form with new desirable characteristics would be helpful in maintaining consumer demand. In addition, a polyploid form could be useful for creating variety in hybridizing efforts. Two methods of polyploidization on Dracaena were attempted. The first method treated developing axillary buds of D. deremensis ‘Santa Rosa’ in vivo by placing oryzalin soaked cotton on the meristem and wrapping in plastic. The second method treated callus tissue of D. deremensis ‘Lisa’ in vitro by soaking the calli in oryzalin solution. Both methods employed six treatments consisting of 3 concentrations of oryzalin and 2 durations of treatment: 0% for 24 hours, 0% for 48 hours, 0.005% for 24 hours, 0.005% for 48 hours, 0.01% for 24 hours, and 0.01% for 48 hours. The developed shoots from the axillary buds and the regenerated shoots from the callus tissue were tested for conversion to polyploidy using flow cytometry with leaf tissue nuclei. In vivo treatments resulted in only one mixoploid plant. In vitro treatments resulted in one mixoploid and one tetraploid plant. The tetraploid plant exhibited shorter internodes and shorter leaves than its diploid counterpart and is under evaluation for suitability as a new variety or for use in hybridizing efforts.
 
Ostatnią edycję dokonał moderator:
S

sub

Guest
Fragmenty: Podstawy cytogenetyki roślin. Pod redakcją Marii J.Olszewskiej PWN 1999
// reszta obrazków później... ;P //



6.1.2.3. Autopoliploidy

Autopoliploidy mogą powstawać bezpośrednio z diploidów w wyniku zwielokrotnienia liczby chromosomów w komórkach somatycznych lub tez zlania się gamet o nie zredukowanej liczbie chromosomów. W ten sposób tworzą, się np. autotetraploidy. Autotriploidy natomiast pojawiają się najczęściej jako potomstwo krzyżówki pomiędzy tetraploidem i diploidem lub przez połączenie się gamety o nie zredukowanej liczbie chromosomów diploida z normalną garnetą o n chromosomach. W populacjach naturalnych autopoliploidy występują, rzadko. Stosunkowo łatwo jednak otrzymać je z użyciem kolchicyny. Alkaloid ten jest stosowany jako roztwór wodny o rożnym stężeniu na tkanki merystematyczne.

6.1.2.3.1. Autotriploidy

Ten typ poliploidów powstaje najczęściej w efekcie krzyżowania się tetraploida z diploidem. U wielu krzyżówek tego typu następuje tak zwana blokada triploidalna. Wynika ona z niewłaściwej proporcji liczby chromosomów w zarodku, bielmie i tkance roślinnej, co powoduje zahamowanie rozwoju zarodka triploidalnego. Tylko wtedy, gdy zarodek taki zostanie umieszczony na pożywce, może się rozwinąć w roślinę triploidalną. Pewną szanse na uzyskanie triploida daje odpowiedni kierunek krzyżowania roślin, np. tetraploidalna forma jako roślina mateczna, a diploidalna - jako zapylacz. Triploidy z reguły są sterylne, nie tworzą, nasion.

Aiaocriploidy są wykorzystywane w praktyce sadowniczej, ogrodniczej i rolniczej, namnażane za pomocą techniki in vitro. Najlepszym przykładem są triploidalne i beznasienne banany, melony (Citrullus) i tulipany. Triploidalne banany wykazują, największy wigor, poza tym zaś formy diploidalne mają twarde nasiona co przekreśla ich wartość jako owoców handlowych. U tulipanów nie wytwarzanie nasion powoduje wydłużenie okresu kwitnienia. Sztucznie otrzymuje się triploidy u buraków cukrowych poprzez cykliczne krzyżowanie odpowiedniej partii roślin tetraploidalnych z diploidalnymi. Triploidalne buraki cukrowe wykazują efekt heterozji dotyczącej zawartości cukru w korzeniach, co przyczynia się do wysokiej wydajności jego produkcji.

Triploidy są znakomitym źródłem pierwotnych trisomikow (tj. osobników 2 jednym, 2n+1, dodatkowym chromosomem poza zespołem diploidalnym), używanymi do lokalizacji genów w chromosomach, oraz pośredniczą w wytwarzaniu innych typów trisomii. Mogą mieć fenotyp pośredni pomiędzy diploidem i tetrapioidem. Rozpoznaje się je na podstawie liczby chromosomów w komórkach somatycznych, a identyfikacje poszczególnych chromosomów przeprowadza się stosując rożne techniki barwienia, np. barwnikiem Giemsy (por. 2.2.5 ).

10.png


Mejoza u triploldow ma charakterystyczny przebieg. W mejocytach znajdują się zamiast dwóch - trzy identyczne chromosomy. Mogą one koniugować w różnych układach, w zasadzie z tą sama, częstością. Na przykład jeżeli chromosomy oznaczymy 1, 2, 3, to trzy kombinacje 1-2, 1-3 i 2-3 są tak samo liczne (rys. 6.3). Natomiast gdy dwa ramiona - nazwijmy je A i B — każdego chromosomu koniugują niezależnie, np. u trisomikow, wówczas otrzymujemy 3x3 = 9 możliwości kombinacyjnych. Wtedy tworzą one 6 kombinacji triwalentnych i trzy układy - biwalent plus uniwalent (rys. 6.4 ). Oczywiście jest to bardzo uproszczony model zachowania się chromosomów w mejozie u triploida, ale bardzo realistyczny. Trzy chromosomy mogą. formować połączenie triwalentne rożnego kształtu, zbliżonego do liter: „V", „Q" i „Y" (rys. 6.5, 6.6 ). Tworzą się one w zależności od miejsca powstania chiazm. Jednak jeżeli jedno krótkie ramie jednego chromosomu jest połączone mała liczba chiazm z takim samym ramieniem chromosomu homologicznego, to nie obserwuje się juz triwalentu w diplotenie - diakinezie - metafazie I, mimo rzeczywistej koniugacji triwalentnej. Spowodowane jest to zanikaniem chiazm (terminalizacja chiazm), rozpoczynające się juz od końca diplotenu. Anafaza I u triploiddw jest nieregularna. Następuje tu losowa segregacja chromosomów różna od segregacji biwalentaej (1:1), np. 2: 1 lubb 3:0. Oznacza to, ze do jednego bieguna komórki przejdą dwa lub trzy chromosomy homologiczne, a do bieguna przeciwnego -odpowiednio 1 lub 0 chromosomów. W układzie: biwalent i uniwalent, to biwalent ulega regularnemu rozdziałowi, a uniwalenty mogą zachowywać się rożnie - przejść do jednego z biegunów komórki gdzie zostaną włączone do jadra, albo pozostają poza biegunami i ulęgają eliminacji. Ponadto, u triploiddw powstają tez rozmaite aberracje chromosomowe, np. pęknięcia centryczne u uniwalentdw, będące źródłem zmienności liczby i morfologii chromosomów (rys. 6.7). W konsekwencji powstają gamety o rożnej liczbie chromosomów oraz z różnymi modyfikacjami ich morfologii. Prowadzi to do osłabienia ich funkcjonalności i ostatecznie obniża płodność triploidów. Można zatem stwierdzić, że triploidy są niestabilne cytogenetycznie.

11.png


12.png


6.1.2.3.2. Autotetraploidy

Autotetraploidy występują w naturze w wyniku spontanicznego zwielokrotnienia 2x liczby chromosomów do 4x. Można otrzymać autotetraploidy przez traktowanie wybranych roślin kolchicyna (rys. 6.8 ). Zwiększeniu liczby chromosomów towarzyszy najczęściej powiększenie rozmiarów komórek i wegetatywnych części roślin. Na przykład w epidermalnych komórkach liści komórki przyszparkowe u tetraploidalnych roślin tytoniu (Nicotiana tabacum L.) są większe, w porównaniu z roślinami diploidalnymi. Poza tym, u tetraploidów większe są nasiona, kwiaty, liście itp. Za autotetraploidy uważa się lucernę (Medicago sativa L.), kawę (Coffea arabica L.), orzech ziemny, niektóre trawy pastewne oraz liczne gatunki roślin ozdobnych, np. narcyzów (Narcissus poeticus L.), hiacyntów (Hyacinthus) i tulipanów (Tulipa). Autotetraploidalne hiacynty są zawsze niebieskie i jest regułą, ze wraz ze wzrostem liczby chromosomów u tych roślin wzrasta procent błękitno kwitnących odmian. Natomiast u narcyzów uprawnych największą optymalna liczba chromosomów jest liczba tetraploidalna (2n = 4x = 28 ).

Tetraploidy maja parzystą, czterokrotną liczbę tego samego genomu. Zatem nie powinno być żadnych trudności koniugacji chromosomów homologicznych i ich segregacji mejotycznej. W rzeczywistości, u różnych autotetraploidów, cztery identyczne chromosomy mogą koniugować w rożnych układach (ryc. 6.9, 6.10, 6.11 ). Mogą koniugować po dwa homologiczne chromosomy, ale mogą też tworzyć połączenia wszystkich czterech chromosomów, tkz. kwadriwalenty. Oba sposoby koniugacji dają w efekcie względnie regularną segregacje w anafazie L Natomiast układ: triwalent + uniwalent jest niestabilny genetycznie, a rośliny, u których przeważa on w mejozie, są w wysokim stopniu sterylne (ryc. 6.12 - Tabl. X). U większości naturalnych autotetraploidów w mejozie występuje koniugacja typu 2 biwalenty lub kwadriwalent od tego modelu mogą występować rozmaite odstępstwa. Na przykład u Allium porrum L. w pachytenie występują liczne kwadriwalenty, a w metafazie I są juz tylko biwalenty. U tego gatunku, a także u innych gatunków Allium chiazmy występują w obszarze przycentromerowym, po jednej z każdej strony centromeru, Bardzo rzadko w tym obszarze zachodzi podwójny crossing-over, w związku z czym połączenia kwadriwalentne rozpadają się i w metafazie I obserwuje się wyłącznie biwalenty.

13.png


14.png


Koniugacja losowa polega na tym, że w zygotenie-pachytenie cztery homo-logiczne chromosomy koniugują w różnych miejscach na przemian, każdy z każdym. Połączone chromosomy homologiczne wymieniają odcinki chromatyd w procesie crossing-over i powstają chiazmy. Liczba chiazm i ich rozmieszczenie wzdłuż połączonych ze sobą chromosomów mogą być zmienne. Warunkują one powstanie różnych konfiguracji w diplotenie-diakinezie; mogą powstać biwalenty, łańcuchy lub pierścienie kwadrywalentne. Następnie, w metafazie I-anafazie I, w zależności od konfiguracji, np. z pierścienia, dwa sąsiadujące chromosomy mogą albo podążać do tego samego bieguna, albo do biegunów przeciwnych. Takie same możliwości istnieją dla połączeń łańcuchowych. Natomiast jeżeli przeważa koniugacja biwalentna, to dwa chromosomy z biwalentu musza w anafazie I rozejść się do przeciwnych biegunów. Przy rozłączeniu się kwadriwalentdw chromosomy przeważnie przechodzą po dwa do każdego bieguna. Zdarzają się jednak odstepstwa od tej zasady i wówczas na jednym z biegunów mogą się zaaleźć np. trzy chromosomy, a na drugim - jeden. Prowadzi to do powstania gamet o nie zbalansowanej (aneuploidalnej) liczbie chromosomów. Gamety te mają malą, żywotność i nie wpływają, na frekwencje zygotyczne (ryc, 6.13).

Charakterystyczną cecha cytologiczna autotetraploiddw jest segregacja chromatydowa, W pierwszym podziale mejotycznym odbywa się rozdzielanie ośmiu chromatyd na cztery chromosomy homologiczne, czyli na dwie pary chromosomowe. Każdy chromosom z dwiema chromatydami odpowiada jednej z czterech gamet wytwarzanych przez każdy mejocyt. Zakładając, ze na każdym chromosomie homologicznym w danym miejscu ulokowany jest odpowiedni allel, np. A lub a, to w autotetraploidzie mogą powstać różne genotypy, ponieważ na skutek zwielokrotnienia liczby chromosomów zostaje zwielokrotniona liczba ulokowanych w nich genów, Zasadniczo powstaje pięć genotypów w danym lokus Aaaa - nullipleks, nie zawiera genów dominujących; aaaA - simpleks, z jednym genem dominującym; AAaa - dupleks, z dwoma genami dominującymi: Aaaa - tripleks z trzema i AAAA — kwadripleks z cztetema genami dominującymi. Powstaje one w wyniku zlania się gamet o konstytucji: AA, Aa i aa, których frekwencje zależą od przebiegu procesów cytologicznych w mejozie. Trudność w przewidywaniu częstości fenotypów w dziedziczeniu tetrasomicznym (u tetraploiddw, a u diploidów — disomiczne) polega na określeniu, w jaki sposób procesy cytogenetyczne wpływają na rozdzielenie się chromatyd po dwie do każdej z czterech powstających komórek z jednego sporocytu.
Na powstawanie żywotnych gamet wytwarzanych przez autotetraploidy wpływają następujące czynniki:

-preferencja koniugacji, tzn. regularność tworzenia się kwadriwalentów lub triwalentów + uniwalenty, czy tylko biwalentów;

-losowość dysjunkcji z multiwalentów (połączenie więcej niż 2 chromosomów, w tym przypadku czterech lub trzech, co zalety przede wszystkim od odległości między kinetochorem a danym locus).

Na przykład u autotetraploida simpleks aaaA, u którego tworzą się tylko biwalenty, dwie chromatydy z dominującymi allelami są zawsze polączone z tym samym kinetochorem i nigdy nie trafiają do tej samej gamety. Podobnie zachowują się pozostałe trzy pary chromatyd z allelami recesywnymi.: Jeżeli chromatydy oznaczymy jako: (Al, A2), (a3, a4), (a5, a6) i (a7, a8 ), to wszystkie allele z róznych chromatyd mają szansę spotkania się w tej samej gamecie. Tego typu segregacja nazywa się losową segregacja chromosomową. Jeżeli jednak tworzą się kwadriwalenty, a dany locus (np. A) jest wystarczająco odległy od kinetochoru, aby mógł wystąpić crossing-over w tym obszarze, to w konsekwencji siostrzane allele mogą się znaleźć w tej samej gamecie, zależnie od sposobu rozejścia się chromatyd w I i w II podziale mejotycznym. Gdy tworzenie się kwadriwalent6w jest całkowite, a crossing-over zachodzi w 50%, mamy do czynienia z losową segregacja chromatyd. Jak juz wspomniano, tetraploidy odznaczają się tetrasomicznym sposobem dziedziczenia cech. U diploidów występuje dziedziczenie disomiczne polegające na tym, ze istnieją trzy możliwości kombinacji róznych alleli A i a: AA, Aa i aa. Natomiast u tetraploidów istnieje pięć różnych możliwości kombinacji rożnych alleli w danym locus — nullipleks, simpleks, dupleks, tripleks i kwadripleks, o czym wspomniano wyżej. Cztery chromosomy homologiczne ( - 1, 2, 3,4 mogą segregować dwa-dwa; jest to zrównoważoną segregacja, w wyniku której można oczekiwać sześciu róznych kombinacji dla każdego z dwóch chromosomów: 1-2, 3-4,1-3, 2-4, 1-4, 2-3. Na przykład w układzie tripleks chromosom 1 ma allel recesywny, a w chromosomach 2, 3,4 znajdują się allele dominujące. W gametach allel recesywny zawsze wystąpi obok allelu dominującego, a w potomstwie nie pojawi się fenotyp recesywny. Jeżeli taki tripleks zostanie samozapylany lub skrzyżowany z innym tripleksem, w potomstwie powstaną kwadripleksy, tripleksy i dupleksy. Dupleksy mogą w następnych pokoleniach wytwarzać pewien procent potomstwa bez allela dominującego. Dupleks AAaa tworzy sześć typów gamet, wśród których jeden typ, zawiera kombinację dwóch alleli recesywnych. Po samozapyleniu lub po skrzyżowaniu z innym dupleksem powstaje 1/6 x 1/6 = 1/36 potomstwa typu nullipleks i 1/36 kwadripleks, 18/36 dupleks, 8/36 tripleks i 8 /36 simpleks. Jest to typowy przykład dziedziczenia tetrasomicznego. Ponadto brak segregacji u tripleksów oraz występowanie w mejozie tylko biwalentów u simpleks jest te£ charakterystyczne dla dziedziczenia tetrasomicznego. To ostatnie często moze być mylące i sprawiać wrażenie, ze mamy do czynienia z allotetraploidem. Jeżeli disomiczne dziedziczenie wystąpi u formy z tetraploidalną liczbą chromosomów, nie oznacza to automatycznie, że jest allotetraploid, u którego z definicji występuje dziedziczenie disomiczne. Aby to sprawdzić, należy stosować rożne zabiegi i techniki badawcze, np. obserwacje segregacji genów markerowych, oraz identyfikować chromosomy. Czasami jest to bardzo trudne lub wręcz niemożliwe ze względu na niespodziewane interakcje pomiędzy genami i nieprawidłową segregacja badanych alleli.

W wyjątkowych przypadkach w potomstwie tripleks mogą się pojawić nieoczekiwane recesywne fenotypy lub wystąpić w większej liczebności od oczekiwanej w potomstwie dupleks. Oznacza to, ze dwie chromatydy z recesywnymi allelami częściej spotykają się w jednej gamecie. Wszystko przemawia za tym, ze pochodzą one z jednego chromosomu, który normalnie dzieli Sie w anafazie II, a chromatydy — chromosomy potomne powinny się rozejść do przeciwnych biegunów i nie powinny wejść do jednej gamety. W tych przypadkach oba chromosomy potomne wchodzą do jednej gamety, a proces, w wyniku którego następuje to odchylenie, nazywa się podwójną. redukcja. (ryc. 6.14). Wystąpienie podwójnej redukcji zależy od:

1) odległości locus od centromeru; im dalej od centromeru położony jest locus, tym większą jest szansa crossing-over; powstanie jednej chiazmy łączy oba potomne chromosomy podążające do jednego bieguna jest dowodem, że są one niejednorodne genetycznie;

2) orientacji przylegających chromosomów względem biegunów, która jest trudna do ustalenia, ale występuje w określonym, niewielkim procencie komórek mejotycznych.

Częstość wystąpienia podwójnej redukcji, znajdującej odzwierciedlenie w częstości rekombinacji dwóch siostrzanych chromatyd, jest zwykle nazywana parametrem alfa. Podwójna redukcja jest dlatego interesująca, ze powoduje powstawanie segregacji recesywnej u auto-tetraploida typu tripleks.

Ustalone, naturalne autotetraploidy, takie jak lucerna, odznaczają się wybiorczością koniugacyjną. Przypuszczalnie jest ona spowodowana nagromadzeniem się i ustabilizowaniem drobnych zmian strukturalnych w chromosomach. Autotetraploidy naturalne wykazują tendencje do diploidyzacji, co wiąże się ze stopniowym zmniejszaniem się homologii czterech, pierwotnie niemal całkowicie homologicznych chromosomów. Cecha negatywna autotetraploidów jest tworzenie znacznego procentu potomstwa aneuploidalnego, które z reguły ma obniżoną płodność.


ups: obrazki wyglądają jakby je ktoś .... :nusz tosz..: skaner to to nie jest :lol:
 
Ostatnią edycję dokonał moderator:
S

sub

Guest
Fragmenty: Ogólna Hodowla roślin:
T.ruebenbauer , H.W. Muller
PWN 1985

2.2.3. Poliploidy

Powiększenie liczby chromosomów w komórkach somatycznych może nastąpić we wczesnych stadiach rozwoju zarodka, powodując powstawanie organizmu poliploidalnego. W przyrodzie występują mutacje samorzutne. W celu uzyskania roślin przydatnych w hodowli wywołuje się mutacje indukowane. Hodowcy stosują, najczęściej dwie grupy czynników: różnego rodzaju promieniowanie i niektóre związki chemiczne (np. kolchicynie). Można również stosować metodę regeneracyjną, polegającą. na odcięciu wierzchołka wzrostu i otrzymaniu tkanki kalusowej, lub tez działaniu szokiem termicznym na wierzchołki wzrostu i kwiatostany. Stosując te metody otrzymuje się najczęściej poliploidy. Zespól chromosomów, występujących w gamecie osobnika diploidalnego, nazywany jest genomem. Gamety tego osobnika zawierają haploidalną liczbę chromosomów, a komórki somatyczne - diploidalne liczby chromosomów- Poliploidy zawierają więcej niż dwa genomy. Genom oznaczony jest symbolem „X". Charakterystyczna dla gamety liczba chromosomów oznaczona jest symbolem „n". Komórki somatyczne diploid6w i poliploidów zawierają po 2 n chromosomów,

Wśród poliploidów wyróżnia się euploidy, których liczby chromosomów są pełnymi wielokrotnościami liczby podstawowej „n" oraz aneuploidy, których liczby chromosomowe nie są pełnymi wielokrotnościami liczby podstawowej.

Poliploidy różnią się od diploidów większymi rozmiarami pojedynczych komórek, organów i całych roślin. Są one wykorzystywane w hodowli ze względu na wyższe plony. Mają jednak często gorszą, płodność niż formy diploidalne, spowodowane zaburzeniami podczas mejozy.

Poliploidy rozpoznajemy: badając wielkość komórek szparkowych w liściach, wielkość i żywotność ziaren pyłku oraz określając liczbę i morfologię chromosomów w czasie metafazy komórek somatycznych, Metody rozpoznawania poliploidów podano w rozdziale 2.1.8.

Wśród euploidów wyróżnia się : autoploidy, w których zwielokrotnieniu ulega ten sam genom i alloploidy, w których zwielokrotnienie nastąpiło przez połączenie genomów z różnych gatunków.

Aneuploidy charakteryzują się podwyższeniem lub zmniejszeniem liczby pojedynczych chromosom6w. Mają one często mniejszą, żywotność, ponieważ brak lub nadmiar pojedynczych chromosomów może powodować zaburzenia mejozy, w wyniku której tworzą się najczęściej mało żywotne ziarna pyłku. Aneuploidy wykorzystywane są w analizie genetycznej do ustalenia sprzężeń i lokalizacji genów, a w hodowli roślin - do przenoszenia określonych cech. Szczególne zastosowanie znalazły tu trisomiki, monosomiki i nullisomiki. Pozwalają, one na zbadanie wpływu poszczególnych chromosomów na wykształcenie cech takich, jak: odporność na choroby, wyleganie, plenność, jakość ziarna, męska bezpłodność itp.

Rośliny z nadliczbowymi chromosomami zwane są hyperploidami. Trisomiki mają tylko jeden nadliczbowy chromosom. Wyróżnia się wśród nich trisomiki pierwotne, wtórne i trzeciego rzędu. Trisomik pierwotny zawiera nadliczbowy chromosom będący identycznym powtórzeniem jednego chromosomu z zespołu haploidalnego. W mejozie trzy homologiczne chromosomy tworzą najczęściej multiwalent w formie łańcucha. Trisomik wtórny ma nadliczbowy chromosom o dwóch identycznych ramionach (zwany izochromosomem). Izochromosomy powstałe wskutek duplikacji chromosomów telocentrycznych i zmiany pozycji chromatyd o 180°. U trisomika wtórnego w mejozie tworzą się pierścienie.
Trisomik trzeciego rzędu ma nadliczbowy, chromosom utworzony 2 części dwóch niehomologicznych chromosomów.

Trisomiki otrzymuje się najczęściej przez segregację niezrównoważonych zespołów chromosomów roślin triploidalnych. Wykorzystuje się je do lokalizacji grup sprzężeń na poszczególnych chromosomach. Rośliny homozygotyczne krzyżuje się z roślinami trisomicznymi, w pokoleniu F1 i F2 analizuje się rozszczepienie badanych cech, W przypadku znacznych odchyleń od przewidzianych stosunków liczbowych wnioskuje się, że badany gen związany jest z trisomicznym chromosomem.

Monosomiki charakteryzują się brakiem jednego chromosomu z jednej pary. W przypadku braku większej liczby chromosomów należących do różnych par homologicznych mamy monosomika podwójnego (2n-2) lub potrójnego (2n-3). W razie braku obu chromosomów jednej pary mamy rosliny nullisomiczne
Jeżeli brakuje dwóch lub trzech homologicznych par, organizmy takie nazywane są odpowiednio podwójnymi lub potrójnymi nullisomikami.

Rośliny monosomiczne zapylane wsobnie dają potomstwo: monosomiczne, disomiczne i nullisomiczne. Linie nullisomiczne służą do ustalenia lokalizacji genów dominujących. Monosomiki i nullisomiki wyk rzystuje się również do wprowadzenia pożądanego chromosomu (np. z genem odporności na choroby).


Kolejny fragment:


Metody kolchicynowania.

Jedną z najstarszych metod kolchicynowania jest metoda Avery'ego. Polega ona na traktowaniu kiełkujących nasion roztworem kolchicyny. Jest to metoda prymitywna, stosowana głownie przy kolchicynowaniu roślin o drobnych nasionach. Ujemną stroną tej metody jest poddawanie korzonków na działanie kolchicyny, na którą są one szczególnie wrażliwe.

Metoda Gyorffy'ego polega na okładaniu stożków wzrostu roślin przez 3 do 5 dni watą zamoczoną w 0,1 do 0,2 procentowym roztworze kolchicyny. W kilka lat po jej ogłoszeniu metoda ta została zmodyfikowana. Zaczęto używać roztworu kolchicyny w 1,5-procentowym agarze lub w postaci pasty lanolinowej. Krople agaru lub pasty nakładano na młode zawiązki liści. Dodatnią stroną tej metody jest możliwość kolchicynowania nie tylko młodych siewek, ale takie kątowych pączków starszych pędów. Ponieważ jednak z kątów liści może wybijać po kilka pędów, przeto konieczne jest stale usuwanie pędów diploidalnych.

Metoda Strauba jest najprostszym sposobem kolchicynowania, polega ona na wyjmowaniu młodych roślinek z ziemi, wiązaniu ich w pęczki i zanurzaniu wierzchołków w wodnym roztworze kolchicyny. Ponieważ rośliny są odwrócone korzonkami do góry, zabezpiecza się je przed wyschnięciem przez owijanie wilgotną watą lub bibulą.

Dla traw, które są bardzo trudne do kolchicynowania (niskie osadzenie stożka wzrostu i szczególna wrażliwość na toksyczne działanie alkaloidu), opracowano modyfikacje metody Strauba. Na wilgotnej bibule kładzie się siatkę, na której wysiewa się nasiona. Korzonki przechodzą, pod siatkę i rozrastają się bardzo silnie. Gdy koleoptyl osiągnie długość 1,0 do 1,5 cm, nacina się go skalpelem, obraca siatkę do góry korzonkami i zanurza koleoptyl w roztworze kolchicyny. Stosując tę metodę należy wysiewać rośliny rzadko, ponieważ przy gęstym siewie korzenie przerastające siatkę tworzą zbitą masę. Po kolchicynowaniu, gdy każdą roślinę należy wyjąć oddzielnie, można bardzo silnie uszkodzić korzonki, a tym samym niszczyć rośliny,

Metoda Essera opracowana została ze względu na trudności przy kolchicynowaniu traw. W doniczkach wypełnionych ziemią zagłębia się szalki Petriego. Wokół brzegu płytki układa się wałeczki z waty, które zwilża się i wysiewa na nich nasiona. Na każdym wałeczku układa się jedno nasionko w ten sposób, aby zarodek znajdował się bliżej brzegu szalki. Wykiełkowane korzonki wrastają w ziemię. Gdy pochewka kiełkowa ma jut odpowiednią wielkość, tj. 1,0-1,5 cm, można przystąpić do kolchicynonowania wówczas bowiem ma się pewność, że korzonki nie będą zanurzone w alkaloidzie. Szalki napełnia się roztworem kolchicyny i po usunięciu wałeczków z waty pochewka kiełkowa sama zanurzy się w wodzie pod wpływem obciążenia zwisającym ziarniakiem.

Metoda Essera jest więc skomplikowana i uciążliwą, zwłaszcza przy kolchicynowaniu większej ilości materiałów. Modyfikację tej metody opracował Hulewicz. Wysiewa on nasiona na wilgotną bibułę i po skiełkowaniu te, które znajdują się w tej samej fazie rozwojowej, przenosi na 2-procentowy agar sporządzony na pół-pożywce Knoppa. Korzonki wrastają w agar, który stanowi dla nich ochronę przed toksycznym działaniem kolchicyny. Kiedy pochewka kiełkowa osiągnie długość 1,0-1,5 cm, nacina ją skalpelem, podobnie jak przy metodzie Essera, a szalkę napełnia roztworem kolchicyny.

Inny sposób opracowali Becker i Skiebe, którzy wprowadzali do rośliny kolchicynę w sposób najbardziej naturalny, przez tkanki przewodzące. Dla ochrony korzeni autorzy polecają odcinanie pędów, które maja być kolchicynowane i wkładanie ich do roztworu kolchicyny na 24 do 96 godzin. Po kolchicynowaniu pędy przeszczepia się na podkładki. Przeszczepianie jednak udaje się tylko na niektórych roślinach. Po kolchicynowaniu rośliny muszą przebywać około 14 dni w optymalnych warunkach wilgotności i temperatury. Koncentracja roztworu kolchicyny waha się w granicach 0,01-0,10%

Przegląd stosowanych przez różnych autorów metod indukowania poliploidalności u różnych roślin za pomocą kolchicyny podaje F. C. Elliott. Skrót tego zestawienia, odnoszący się do najważniejszych roślin uprawianych w Polsce, podaje tabela 7. Ponieważ kolchicyna działa w rożny sposób w zależności od środowiska, z którego rośliny pochodzą przeto zalecane metody mają rozbieżności. Obecnie opracowuje się metody pozwalające na podwojenie liczby chromosomów zarodków, w czasie pierwszego podziału mitotycznego po zapłodnieniu. Tego rodzaju podwojenie chromosomów ma przewagę nad stosowaniem kolchicyny w późniejszym okresie, gdyż unika się powstawania organizmów o podwojonych i niepodwojonych tkankach, czyli tzw. miksoploidów.

Rośliny po traktowaniu kolchicyny (lub innymi środkami służącymi do podwojenia chromosomów) wysadza się do szklarni lub do gruntu celem rozmnożenia. W tym stadium hodowli należy wybrać rosliny poliploidalne z pośród licznych roślin, u których mimo działania kolchicyny nie nastąpiło podwojenie liczny chromosomów.

Po wybraniu euploidalnych roślin ze szkółki konieczne jest w następnych pokoleniach kontrolowanie stałości dziedziczenia poliploidalności. Selekcja winna iść w kierunku eliminacji miksoploid6w, aneuploidow oraz usuwania osobników o nieprawidłowej mejozie. W ten sposób bowiem zwiększy się płodność populacji roślin


4.png
 
Ostatnią edycję dokonał moderator:
S

sub

Guest
Fragmenty:
Dziedziczność.
Stanisław Skowron. Wiedza powszechna 1962


Mutacje chromosomowe

Pierwszy rodzaj mutacji chromosomowych cechuje się zwielokrotnieniem liczby chromosomów. Z dotychczasowych uwag wiadomo, że gamety mają pojedynczą, czyli haploidalną (n) licuję chromosomów. W gamecie z każdej pary chromosomów homologicznych znajduje się tylko jeden. W zygocie liczba chromosomów jest podwójna, czyli diploidalna (2n), a każdy chromosom też jest podwójny. W istniejących więc parach chromosomów jeden chromosom pochodzi od matki, a drugi od ojca. Jeżeli np. liczba haploidalna (n) chromosomów jest 10, to liczba diploidalna (2n) wynosić będzie 20. Okazuje się jednak, że u niektórych osobników w komórkach, zamiast liczby diploidalnej chromosomów, występuje liczba większa, będąca z reguły wielokrotnością normalnej liczby. Jeżeli osobnik ma, w naszym przykładzie, w swoich komórkach 30 chromosomów zamiast 20, to wówczas poszczególne chromosomy homologiczne występują nie parami, lecz po trzy. Mówimy wtedy, że osobnik taki jest triploidem, a liczbę chromosomów określamy ogólnie przez 3n. Jeżeli chromosomy homologiczne występują w ilości czterech, mówimy o tetraploidlne. Tetraploid w naszym wypadku będzie więc miał w swoich komórkach 40 chromosomów (4n). Podobnie komórki pentaploidów zawierają 50 chromosomów (czyli 5n), a octoploidów 80 (czyli 8n ). Formy o zwielokrotnionej liczbie chromosomów (nazywamy ogólnie poliploidami. Szczególnie często występują one u roślin kwiatowych (ryc. 87 ), których prawie połowa i należy do poliploidów. Poliploidy spotyka się również u roślin niższych, a także, chociaż rzadko, u niektórych zwierząt.

Powstawanie poliploidów

W jaki sposób powstają poliploidy? Przyczyny pojawienia się ich mogą być różne. Jedną z nich jest - brak redukcji chromosomów — diploidalna liczba chromosomów nie ulega w gametach zmniejszeniu do połowy. W innym przypadku poliploidy powstać mogą np. na skutek zapłodnienia komórki jajowej dwoma plemnikami. Najczęściej jednak zdarza się, że w pewnej chwili następuje jedynie podział chromosomów, sama komórka natomiast nie dzieli się. Jeżeli przypadek taki nastąpił w okresie wczesnego rozwoju zarodka, cały osobnik będzie wykazywał zwielokrotnioną liczbę chromosomów. W ten sposób właśnie powstają z reguły poliploidy u roślin. Istnieje bowiem możliwość, że z komórek, w których w pewnym momencie nastąpił podział chromosomów bez podziału cytoplazmy, rozwijają się w dalszym ciągu gałązki, a na nich kwiaty. Powstające w takich kwiatach komórki płciowe, nawet jeśli nastąpi redukcja, mają oczywiście zwielokrotnioną liczbę chromosomów. Jeśli komórka jajowa (por. ryc. 88 ) np. z diploidalnym garniturem chromosomów połączy się z normalnym, haploidalnym plemnikiem, zygota będzie zawierała 3n chromosomów — będzie więc triploidem. Podobnie, jeżeli jedna z komórek płciowych będzie np. miała tetraploidalną liczbę chromosomów (4n), a druga — haploidalną, zygota będzie pentaploidem (5n), jeśli zaś obydwie gamety zawierają tetraploidalną (4n) liczbę chromosomów, zarodek powstały z ich połączenia będzie octoploidalny (8n) itd. Z podobnym, pod pewnym względem, zjawiskiem spotykamy się w świecie zwierzęcym, gdy jajo rozwija się partenogenetycznie, a liczba chromosomów nie ulegnie podwojeniu. W takim przypadku osobnik będzie miał zamiast diploidalnej liczby chromosomów — liczbę haploidalną — i nosić będzie nazwę haplontu (monoploidu). Raplontami są np. trutnie u pszczół, podobnie jak samce wielu innych błonkówek. U roślin mogą również powstawać haplonty. Sprawą tą nie będziemy się jednak zajmowali bliżej.

Jak wykazuje obserwacja, haplonty oraz poliploidy często różnią się wieloma cechami od normalnych osobników diploidalnych.

Znaczenie poliploidów

Na pierwszy rzut oka może się wydawać dość zagadkowym, dlaczego zwielokrotnienie liczby tych samych chromosomów, a tym samym i zwielokrotnienie tych samych genów wpływa na cechy osobnika. Jak wytłumaczyć ten fakt? Zestaw chromosomów i zespół znajdujących się w nim genów jest wynikiem długiej ewolucyjnej historii danego gatunku czy też rasy. Nagłe zaburzenia ustalonego w procesie ewolucji układu nie mogą być przeto obojętne dla organizmu. Jeżeli mamy do czynienia z haplontem, to prócz zmniejszenia liczby chromosomów w komórkach, geny recesywne nie mając swych dominujących alleli mogą przejawić swą działalność, podobnie jak gen recesywny znajdujący się w chromosomie X ujawnia swą obecność u samca. W poliploidach zwiększenie ilości tych samych genów, sumujących się w swym działaniu, wywiera oczywiście również wyraźny wpływ na odpowiednie cechy. Pomyślmy np., że wytworzenie jakiegoś barwnika zależy od ilości jednej kategorii genów. Im jest ich więcej, tym więcej wytworzy się barwnika i fenotyp organizmu będzie inny. Nic dziwnego przeto, że różne formy poliploidalne mogą się różnić od normalnych diploidów, chociaż nie jest to jakąś regułą zawsze obowiązującą.

Wiele roślin mających dla człowieka szczególne znaczenie należy do form poliploidalnych. Zaliczamy do nich różne formy pszenicy i buraków, ziemniaki, owies, trzcinę cukrową, kawę, pomidory, jabłonie, śliwy i wiele innych. Czasami, jak wspomniałem, fenotyp poliploidalnej formy nie różni się od formy diploidalnej i dopiero mikroskop pozwala nam dostrzec różnice w liczbie chromosomów. Najczęściej jednak formy poliploidalne, u których liczba chromosomów nie została zbyt znacznie zwielokrotniona, są większe niż formy haploidalne (por. ryc. 89 ). Nie tylko cała roślina jest większa, ale równocześnie zwiększeniu ulegają wszystkie jej części: liście, kwiaty, szparki, a nawet ziarna pyłku. Wzmaga się żywotność rośliny, jej odporność. Większe są też i owoce. Tetraploidalne pomidory zawierają np. więcej wit aminu C, inne tetraploidalne rośliny mają zwiększoną ilość innych witamin, a liście tetraploidalnej rośliny tytoniowej zawierają dwa razy więcej nikotyny. Podobnie tetraploidalne zboża, jak np. żyto, odznaczają się cennymi dla człowieka właściwościami. To samo dotyczy grapefruitów, jabłek i in. Tetraploidalne rośliny kwiatowe mają 'zazwyczaj piękniejsze kwiaty niż rośliny o haploidalnej liczbie chromosomów.

Sztuczne uzyskiwanie poliploidów.

Nic więc dziwnego, że w oparciu o powyższe spostrzeżenia starano się opracować metody sztucznego wytwarzania poliploidów, aby w ten sposób uzyskać nowe 'wartościowe odmiany roślin hodowlanych. Czasami skuteczną okazuje się metoda polegająca na ścinaniu pędu rośliny. Na miejscu przecięcia wytwarza się tak zwana tkanka kallusowa (tkanka przyramna), w której komórkach często obserwujemy zaburzenia w przebiegu mitoz. Jeżeli na skutek tych zaburzeń wytworzą się komórki o zwielokrotnionej liczbie chromosomów i z nich w dalszym ciągu powstanie pęd, otrzymujemy roślinę poliploidalną. Podobnie mogą działać nagłe zmiany temperatury otoczenia i to zarówno obniżenie, jak i podwyższenie ciepłoty. Najskuteczniejszymi okazały się jednak metody oddziaływań chemicznych, a szczególnie działanie alkaloidu uzyskanego z zimowitu jesiennego (Colchicum autumnale) rosnącego i u nas. Z nasion i podziemnych części tej rośliny można otrzymać w chemicznie czystej postaci silnie trujący alkaloid zwany kolchicyną *). Okazało się, że kolchicyną działa w specjalny sposób na podział komórek. Nie hamuje podziału chromosomów, lecz oddziaływując na wrzeciono podziałowe hamuje ich rozdział, co prowadzi w końcu do wytworzenia się komórek poliploidalnych. Smarując więc słabymi wodnymi roztworami kolchicyny lub maścią kolchicynową kiełkujące nasiona lub pączki, otrzymano komórki poliploidalne, które po przeminięciu działania alkaloidu dały początek pędom o komórkach mających zwielokrotnioną liczbę chromosomów. Jeżeli na tych pędach powstawały kwiaty, można było uzyskać już szczep, który w rozrodzie płciowym zachowywał poliploidalność. Badania nad sztucznym uzyskiwaniem roślin poliploidalnych mają znaczenie praktyczne, gdyż jak wspomnieliśmy, niektóre z nich wykazują właściwości korzystne dla człowieka. Zazwyczaj jednak liczba chromosomów u form wartościowych nie ulega zbyt znacznemu zwielokrotnieniu. Przekonano się, że bardzo znaczne zwiększenie się liczby chromosomów, np. 16-krotne lub większe, daje w rezultacie rośliny często karłowate i wykazujące mniejszą żywotność. Jeżeli w przyrodzie spotykamy poliploidy o bardzo znacznie zwielokrotnianej liczbie chromosomów, to należy pamiętać, że powstały one drogą długiej ewolucji i stopniowego przystosowywania się, podczas gdy w doświadczeniu gwałtownie zwiększamy liczbę chromosomów i w ten sposób zaburzamy stosunki równowagi między liczbą chromosomów a np. cytoplazmą w komórkach.

O ile poliploidia jest tak bardzo rozpowszechniona u wyższych roślin, to w świecie zwierzęcym jest ona zjawiskiem rzadkim. Zygoty o nieparzystej liczbie n chromosomów są bowiem z reguły niezdolne do rozrodu płciowego, gdyż w czasie mejozy nie może nastąpić prawidłowe zmniejszenie się liczby chromosomów, mianowicie do połowy. U roślin na skutek częstego samozapylenia roślina poliploidalna ma większe szanse utrzymania się jako szczep niż zwierzę, które nie wykazuje samozapłodnienia. Dlatego też poliploidalne zwierzęta rozradzają się najczęściej partenogenetycznie, chociaż i od tej zasady znamy wyjątki.


fragmenty:

Genetyka.
W.Gajewski
Państwowe wydawnictwo rolnicze i leśne warszawa 1963



5. Mutacje poliploidalne

Duże znaczenie w hodowli roślin mają zmiany dotyczące liczby chromosomów w komórkach i dlatego omówimy je trochę dokładniej. Mówiliśmy już poprzednio, że w komórkach płciowych występuje pojedynczy zespół chromosomów, a w komórkach ciała zwierząt i roślin występują dwa zespoły chromosomów. Liczbę chromosomów w gametach nazywamy haploidalną, a w komórkach ciała diploidalną. Ponieważ wszystkie komórki ciała powstają przez podziały mitotyczne z jednej wyjściowej komórki jaką jest zygota, mają one w zasadzie jedną i tę samą diploidalną liczbę chromosomów. Czasem jednak przy podziałach mitotycznych czy mejotycznych może się zdarzyć, że jeden z chromosomów zagubi się lub też dwa takie same chromosomy znajdą się w jednej komórce. Powstaną wtedy komórki z jednym brakującym lub z jednym nadliczbowym chromosomem. Na przykład u kukurydzy, która normalnie ma 20 chromosomów, będą rośliny o 19 lub 21 chromosomach. Takie rośliny nazywamy aneuploidami. W badaniach genetycznych odgrywają one czasem dużą rolę, ale w praktyce nie mają wielkiego znaczenia. Poza tym istnieją jeszcze inne rodzaje zmian w liczbie chromosomów, mające w dzisiejszej hodowli duże znaczenie praktyczne? są to tzw. mutacje poliploidalne, które postaramy się tu , szerzej omówić.

Autopoliploidy

Wyobraźmy sobie, że w mitozie z jakichś przyczyn chromosomy się podzieliły, ale nie nastąpił podział jądra i powstała komórka, która zamiast podwójnej (diploidalnej) liczby chromosomów ma poczwórną, czyli tetraploidalną liczbę chromosomów. Przez podziały takiej komórki może wyrosnąć cała roślina czy pęd na roślinie o poczwórnej liczbie chromosomów. Taką roślinę będziemy nazywali tetraploidem. Organizmy zawierające w komórkach ciała trzy, cztery i więcej haploidalnych zespołów chromosomów będziemy nazywali poliploidami. Jeśli np. rośliny będą miały trzy haploidalne zespoły chromosomów, będą to triploidy, jeśli cztery — tetraploidy, jeśli pięć — pentaploidy itd.

Roślina tetraploidalna ma w komórkach po cztery chromosomy homologicznie, a więc i po cztery geny alleliczne; jej zaś gamety zawierają diploidalną liczbę chromosomów i po dwa allele każdego genu. Wobec tego u takich roślin dziedziczenie genów nie jest zgodne z prawami Mendla. Według pierwszego prawa Mendla w gametach jest tylko jeden allel z każdej pary. U tetraploidów natomiast są po dwa allele każdego genu, a w zygocie cztery. Gdyby groch, z którym Mendel robił doświadczenia, był tetraploidem, to po skrzyżowaniu odmiany białej z czerwoną w drugim pokoleniu wcale by nie wystąpiło rozszczepienie roślin w stosunku 3 czerwono kwitnące do 1 biało kwitnącej, lecz w stosunku 35 czerwono kwitnących do 1 biało kwitnącej. Rośliny o cesze recesywnej byłyby znacznie rzadsze i Mendel pewnie nie byłby wtedy w stanie odkryć praw dziedziczności.

U roślin tetraploidalnych przebieg podziałów mejotycznych przy powstawaniu, gamet jest także inny niż u roślin diploidalnych. Ponieważ są tu cztery, a nie dwa chromosomy homologiczne, to tworzą one w mejozie nie pary koniugujących chromosomów, czyli biwalenty, ale czwórki koniugujących chromosomów, czyli tetrawalenty. W anafazie pierwszego podziału mejotycznego chromosomy rozchodzą się do obu biegunów wrzeciona podziałowego nie pojedynczo, ale po dwa z każdej pary. Dzięki temu tetraploid o poczwórnej liczbie chromosomów 4n wytwarza diploidalne gamety o liczbie 2n chromosomów. Przy rozchodzeniu się tetrawalentów w mejozie często zdarzają się różne zaburzenia, skutkiem czego tetraploidy zwykle nie są całkowicie płodne.

Ponieważ tetraploid ma dwa razy więcej chromosomów niż roślina diploidalna, przeto jego jądra komórkowe, a także i całe komórki są większe. Wskutek tego i różne części rośliny, jak kwiaty, liście, nasiona czy owoce, są większe niż u wyjściowych roślin diploidalnych. Widać to wyraźnie na załączonych tu fotografiach tetraploidalnych liści koniczyny czy ziarniakach tetraploidalnego żyta, oraz na owocach tetraploidalnej mutacji jabłek z odmiany Mclntosh (rys. 39, 40 i 41). Toteż kiedy po raz pierwszy otrzymano tetraploidalne mutacje niektórych roślin uprawnych, wyobrażano sobie, że dzięki hodowli poliploidalnych roślin olbrzymów będzie to łatwa droga podwyższenia plonów. Jednak, jak wykażemy to przy omawianiu metod hodowli roślin, sprawa nie jest taka prosta.

Samorzutne mutacje poliploidalne, jak zresztą wszelkiego rodzaju mutacje, pojawiają się bardzo rzadko. Obserwować można od czasu do czasu powstanie jednej rośliby poliploidalnej czy jednej gałęzi poliploidalnej na odmianie diploidalnej wśród dziesiątków i setek tysięcy normalnych diploidów.

Próby wywoływania mutacji poliploidalnych w drodze sztucznej, np. przez działacie na rośliny wysoką temperaturą czy związkami chemicznymi, początkowo dawały niewielkie rezultaty. Dopiero w roku 1937 amerykański genetyk Blakeslee wykazał, iż można masowo wywoływać u roślin powstawanie komórek poliploidalnych. jeśli na dzielące się komórki rośliny działać bardzo rozcieńczonym roztworem substancji zwajiej kolchicyną. Kolchicyną jest to silnie trujący związek wytwarzany przez zimo wita (Colchicum autumnale). Pod wpływem kolchicyny w dzielących się komórkach wrzeciono podziałowe przestaje normalnie funkcjonować. Podzielone chromosomy nie mogą się zatem rozejść i powstają jądra poliploidalne. Działając roztworem kolchicyny na kiełkujące nasiona czy na stożki wzrostu pędów można masowo otrzymać mutacje poliploidalne. Nie ma więc dziś kłopotu z otrzymywaniem mutacji poliploidalnych u roślin. O ich zastosowaniu praktycznym w hodowli pomówimy jeszcze w następnych rozdziałach.

Poliploidy powstające samorzutnie z roślin diploidalnych czy wywołane u nich kolchicyną nazywamy autopoliploidami. Auto- tetraploidy mają po cztery chromosomy każdego typu, gdyż powstały przez podwojenie liczby chromosomów u diploidu, gdzie każdy typ chromosomów występuje w liczbie podwójnej. Odpowiednio autotriploidy będą miały po trzy chromosomy każdego typu.
 
Ostatnia edycja:
S

sub

Guest
A teraz coś z cyklu: ciekawy fragment książki : powiązany nieco luźniej z Hodowlą roślin.

Fragment :

ZARYS MECHANIZMÓW EWOLUCJI. PWN 2002


2.12. Poliploidalność

Poliploidyzacja, czyli zwielokrotnienie podstawowej liczby chromosomów, stanowi najbardziej radykalny mechanizm zwiększania się ilości materiału genetycznego. Dzieje się tak w trakcie tworzenia gamet, jeżeli po podziale chromosomów nie nastąpi podział komórki. Jeżeli odbywa się to w obrębie jednego gatunku, powstają autopoliploidy o zwielokrotnionych identycznych genomach; jeżeli natomiast proces taki zachodzi u mieszańców powstałych ze skrzyżowania dwu spokrewnionych gatunków, to mogą się tworzyć allopoliploidy zawierające sumę chromosomów obu gatunków wyjściowych.

Poliploidyzacja odegrała dużą rolę w ewolucji roślin, zwłaszcza wyższych, będących organizmami obupłciowymi. Szacuje się, że około 47% roślin kwiatowych stanowią poliploidy (Stebbins i Ayala 1985). Formy o nieparzystej liczbie garniturów chromosomowych, jak triploidy (3n), są niepłodne, gdyż w trakcie mejozy koniugujące trójkami chromosomy segregują nieprawidłowo, co prowadzi do powstania gamet z nadliczbowymi lub brakującymi chromosomami. Jeżeli więc w obrębie gatunku diploidalnego (2n) powstaną tetraploidy (4n), to od razu rozdziela je od diploidów bariera rozrodcza, gdyż po skrzyżowaniu dają niepłodne triploidy. Jednakże nie stanowi to przeszkody, jeżeli gatunek rozmnaża się głównie wegetatywnie lub partenogenetycznie. Formy poliploidalne u roślin wykazują zwykle gigan- tyzm, wynikający ze zwiększonych rozmiarów komórek. Zjawisko to wykorzystuje się w praktyce wytwarzając sztuczne poliploidy, np. przez zastosowanie alkaloidu kolchicyny, która niszczy wrzeciono kariokinetyczne uniemożliwiając podział komórki.

U zwierząt poliploidyzację spotyka się znacznie rzadziej, przypuszczalnie dlatego, że może naruszać mechanizmy chromosomowej determinacji płci i prowadzić do powstania bezpłodnych interseksów, co stwierdzono np. u Drosophila melanogaster. U tego gatunku płeć jest wyznaczana stosunkiem liczby chromosomów X do liczby zespołów autosomów (A), przy czym chromosom Y nie odgrywa roli w determinacji płci, lecz jest niezbędny dla płodności samca. Stosunek X/A u normalnej samicy (XXAA) wynosi 2 : 2, u normalnego samca (XYAA) tylko 1: 2. U triploida XXYAAA stosunek ten jest pośredni (2: 3), toteż osobnik taki jest interseksem. Jednak i wśród zwierząt zgromadzono już wiele przykładów poliploidalności, głównie w tych grupach, w których nie doszło do wyodrębnienia zróżnicowanych chromosomów płci. Dotyczy to także kręgowców, zwłaszcza ryb i płazów (Ohno 1970, Szarski 1986). Jednakże w przeciwieństwie do roślin, u zwierząt poliploidalnych nie obserwuje się zwykle gigantyzmu, co wynika prawdopodobnie ze sprawniejszych mechanizmów regulacji rozwoju: większe rozmiary komórek są rekompensowane ich mniejszą liczbą.

Poliploidalność zwiększa wielokrotnie zawartość informacji genetycznej w komórce, gdyż każdy gen jest reprezentowany przez więcej niż dwa allele, czego bezpośrednią konsekwencją może być wyższy poziom heterozygotyczności. Tak na przykład amerykańska rzekotka Hyla versicolor, będąca autotetraploidem powstałym przez podwojenie genomu gatunku H. chrysoscelis, ma więcej alleli kodujących białka przypadających na jeden locus i około pięciokrotnie więcej układów heterozygotycznych od diploida (Ralin i Selander 1979).

Jakie są dalsze losy genów, których liczba uległa podwojeniu w wyniku poliploidyzacji ? Dopóki u autotetraploida w mejozie koniugują ze sobą po cztery chromosomy, rozchodzące się losowo do gamet, dobór naturalny eliminuje mutacje, które naruszyłyby normalne funkcjonowanie wszystkich ważnych dla organizmu genów. Z czasem jednak, wskutek zmian strukturalnych chromosomów, np. inwersji (ryc. 2.21), może dojść do wtórnej diploidyzacji, polegającej na rozbiciu homologicznej czwórki chromosomów na dwie różne morfologicznie i osobno koniugujące pary (Ohno 1970). Teraz do każdej gamety trafia po jednym chromosomie z każdej pary, toteż jeżeli w jednej z nich gen zachowa swą aktywność, to homologiczny gen z drugiej pary, zwolniony spod nacisku doboru naturalnego, będzie mógł poprzez mutacje przejąć nowe funkcje albo stać się niefunkcjonalnym pseudogenem.

clear.gif


Osiągnięcie dywergencji genów wymaga bardzo długiego czasu, zwłaszcza u autopoliploidów. Natomiast u allopoliploidów może to nastąpić szybciej, gdyż pary chromosomów odziedziczone od gatunków wyjściowych często już od początku wykazują pewne różnice. Ilustruje to następujący przykład (cyt. wg Li 1983): ryby łososiowate powstały w wyniku autotetraploidyzacji już około 100 milionów lat temu, a mimo to niektóre ich chromosomy wciąż koniugują po cztery i większość zduplikowanych genów nie uległa daleko idącej dywergencji; natomiast u ryb z rodziny Catostomidae, które powstały tylko 50 milionów lat temu, za to jako allotetraploidy, wszystkie chromosomy koniugują parami, a podwojone geny wykazują odmienną ekspresję tkankową, świadczącą o zmianie funkcji.

Przytoczone dane wskazują, że jakkolwiek poliploidyzacja powoduje radykalne zwiększenie liczby genów, jednak proces ich dywergencji wymaga bardzo długiego czasu. W ocenie tych zjawisk trzeba jednak brać też pod uwagę fakt, że nie zawsze da się wykryć poliploidalne pochodzenie u form, które przeszły całkowitą wtórną diploidyzację chromosomów i dywergencję zawartych w nich genów.
 

Lizard

Well-known member
Weteran
Rejestracja
Sie 17, 2009
Postów
1,688
Buchów
1,296
Odznaki
2
boje sie ze jak zaczne to czytac to mi mozg ekspoduje.
 
S

sub

Guest
Regulaminowy_Nick napisał:
dzięki, mam lekturę na wieczór :joker:

Nie ma za co :)

W pełni Cie rozumiem :joker: ja bardzo lubię coś takiego sobie poczytać do poduszki. Poliploidy, poliploidyzacja : Autopoliploidy -- allopoliploidy :
Kolchicyna [ brak jeszcze przeglądu roślin ją zawierających i metod ekstrakcji :. ]

Ba ewolucja - Hipoteza 2R - pan Susumu Ohno : Ślady tetraploidyzacji w "szlaku" ewolucyjnym kregowców.

Ale chyba najciekawsze z całego watka są niepłodne triploidy? Prawda?
Do tego można by to wykorzystać nie tylko do tworzenia po prostu niepłodych wysokowydajnych hybryd heterozyjnych F1: ale i do ... otrzymania w triploidzie ciekawego chemotypu.. Bo normalnie przez standardowe techniki Hodowli roślin oparte jedynie na krzyżowaniu diploidalnych ras nie za bardzo da się uzyskać chemotyp mieszany ze stosunkiem THC:CBD zbliżonym do 2:1. // no można by postarać się o duplikacje pojedyńczego genu: hmmm... klasycznymi technikami to wyłowienie tego było by bolesne.. ale gdyby tak "wkleić" dodatkowa kopię...

Prosta technika oparta na tetraploidzie i diploidzie jest jak by to ująć: Prosta, wykonalna - dla... hmmm... ;)

Ba: i to co w tym wątku zostało całkowicie pominięte: Allopoliploidy : połączenie genomów 2 lub nawet więcej gatunków roślin. Np. Hybryda chmielu europejskiego - lub japońskiego i konopi. Możliwe jest otrzymanie nowego gatunku - który będzie 100% legal do uprawy ;)

Tyle, ze raczej nie poprzez zwykłe krzyżowanie i poliploidyzacje uzyskanego niepłodnego mieszańca: ale poprzez Fuzje protoplastów. Choć kto wie.. może da się i zapylając In vitro, tak sie czasem próbuje przełamać ....:

Przy kolchicynie i sztucznym otrzymywaniu poliploidów nie można także nie wspomnieć o podwojonych haploidach otrzymanych z kultur pylnikowych - androgeneza sie to zwało chyba.

Podwojone haploidy: Linie DH - zamiast chowu wsobnego..

:) Pozdrawiam

Lizard napisał:
boje sie ze jak zaczne to czytac to mi mozg ekspoduje.

Nie trzeba było oglądać scannersów cronenberga :). Masz teraz do końca swych dni spaczoną psyche.

ps: niedługo następne: - Kawałki : - :>
 
Ostatnia edycja:

GetRichOrDieTryin

Active member
Rejestracja
Wrz 22, 2010
Postów
35
Buchów
0
Przyznaje sie bez bicia, że nie przeczytałem wszystkiego, ponieważ moja głowa nie jest w stanie ogarnac na raz tyle info.
(potem nadrobie...)

Mam pytanie, jeśli głupie olej.
Przykładowo, jestem w stanie wyekstrahować kolchicynę,
powiedzmy że mam nasiona z jednego chowu (tak to moge nazwać ?)..
Czyli mają te same Feno (?).. powiedzmy że wezme 10 takich,
i sporządzę r-r np. 0,1 lub 0,25%, i namoczę uprzednio przygotowane nasiona..
przez różną ilość godzin w kolchicynie..
Następnie, posadzę.. powiedzmy (teoretycznie) w tych samych warunkach, które będą optymalne dla roślin..
Wtedy Fenotyp będzie zróżnicowany ? tzn. czy rośliny będą się od siebie różniły znacząco (wielkość, grubość kwiatów, ilość plonów, smak, wielkość liści, kształt)? ;>

hmm.. Nie do końca wiem, jakich słów używać, nie uznaje się za wielce ogarniętego w bio/gen.. mój umysł idzie raczej w stronę chemii, i temat genetyki, itp. jest dla mnie nowyy ;>
Jeśli post jest idiotyczny, niech moderatorzy go usuną!
Peace!
 
S

sub

Guest
GetRichOrDieTryin napisał:
Przyznaje sie bez bicia, że nie przeczytałem wszystkiego, ponieważ moja głowa nie jest w stanie ogarnac na raz tyle info.
(potem nadrobie...)

:) Nie ucieknie.

Btw: ładny nik –jeden z ciekawszych :D

Avatar jak rodem z : Forum miłośników "ozdób choinkowych"

Mam pytanie, jeśli głupie olej.
Przykładowo, jestem w stanie wyekstrahować kolchicynę,

nie ma to w sumie sensu: Za dużo roboty –za dużo kosztów :

Patrz to:

https://www.forum.haszysz.com/novel-method-inducing-polyploidy-rhododendron-seedlings-t32039.html

oryzalin:

2.png


http://members.tripod.com/h_syriacus/oryzalin.html

GetRichOrDieTryin napisał:
powiedzmy że mam nasiona z jednego chowu (tak to moge nazwać ?)..
Czyli mają te same Feno (?).. powiedzmy że wezme 10 takich,
i sporządzę r-r np. 0,1 lub 0,25%, i namoczę uprzednio przygotowane nasiona..
przez różną ilość godzin w kolchicynie..

rzutu ? Partii? Jak zwał tak zwał.
Traktowanie nasion jest jedna z mniej ciekawych metod:
O wiele lepiej wypada np: metoda przedstawiona UP.

10 nasion - to nie jest ilość na jakiej warto to próbować.
100-500 - ... na stężenie może. Kolchicyna bardzo łatwo wykańcza kiełki. – a efektywność poliplo … tych co przetrwały i tak nie jest duża.

oczywiście nasiona... Można zamiennie także oryzalinem - dawki do wygrzebania: // nie tylko nim kilka... herbicydów ma działać podobnie - znajdziesz jak poszukasz //

GetRichOrDieTryin napisał:
Następnie, posadzę.. powiedzmy (teoretycznie) w tych samych warunkach, które będą optymalne dla roślin..
Wtedy Fenotyp będzie zróżnicowany ? tzn. czy rośliny będą się od siebie różniły znacząco (wielkość, grubość kwiatów, ilość plonów, smak, wielkość liści, kształt)? ;>

Najpierw dobrze jest zidentyfikować wstępnie te które sa poliploidami –lub /i chimerami z tkankami poliplo.

Zanim się je rozsadzi w idealne warunki:

Tu jest przedstawiona imo najlepsza metoda pośrednia wczesnej identyfikacji:

3.png


Tetraploidy konopi: - różnice:

1: rośliny są większe : wyższe : jest to tekście na obrazku: pierwszy wpis : wszystkie organy - wzrost na wysokość mniej "up" niż inne takie tam.

2. "szersze liście" - to jest w zasadzie reg : u wszystkich roślin.

3. wydłużony okres wzrostu weg // out zapewne? będą kwitły później i dłużej dochodziły - zapewne - tak na 85%//

4. zwiększona zawartość THC i wtórnych metabolitów [ w danych jest 166 do 250% - ?? ups.. pewnie u takich jak tam badano z 1%… ciekawe o ile u ras co maja na starcie 12% :>] – wiecej olejków lotnych –silniej śmierdzieć mogą..

5. większe nasiona

To masz na myśli? – Odmienny fenotyp? Tetraploida w porównaniu do diploida?

Czy ??

Smak? Hmm… Grubość liści tak. Grubość kwiatów – chodzi o plon kwiatostanów?
Zapewne większy – same kwiaty – te małe cos co u konopi jest kwiatem większe. Plon kwiatów może być lepszy – Ale nie musi –możliwe, że będzie nieco więcej liści w stosunku do kwiatów niż w wypadku diploida – ale bez katastrof.. :)


GetRichOrDieTryin napisał:
hmm.. Nie do końca wiem, jakich słów używać, nie uznaje się za wielce ogarniętego w bio/gen.. mój umysł idzie raczej w stronę chemii, i temat genetyki, itp. jest dla mnie nowyy ;>

Chemia jest blisko biologii. :)
Genetyka - proste zasady - chemikowi powinno pasować...

GetRichOrDieTryin napisał:
Jeśli post jest idiotyczny, niech moderatorzy go usuną!
Peace!

A tam : jest spoko.
 
Ostatnią edycję dokonał moderator:
S

sub

Guest
SmokeyoOD napisał:
ooo panie sub niezly z Ciebie swir ;)

A to czemu? :D

Popatrz : Ciekawe :)

191.jpg

Fig. 1. Flowers of tetraploid and three
diploid forms of R. carolinianum



no i kolejna metoda identyfikacji : np: po reversji STS : różnice w wielkości pyłku.

192.jpg
193.jpg



zdjęcia z: http://scholar.lib.vt.edu/ejournals/JARS/v25n1/v25n1-kehr.htm

zdjatko diplo i tetra:

194.jpg

Diploid (left) and tetraploid (right)
leave of the hybrid of cassava x M. neusana


btw: poliploidy można także otrzymać poprzez traktowanie młodych roślin podtlenkiem azotu [ aka gaz rozweselający ]
http://jhered.oxfordjournals.org/content/97/1/39.full.pdf

ha: specjalne komory ciśnieniowe :D

jaki ładny kwiatek: tetra wiekszy:

195.jpg


Gotowe : Instrukcje : wstępna identyfikacja skuteczności -->

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-84782000000100017

196.jpg
 

GetRichOrDieTryin

Active member
Rejestracja
Wrz 22, 2010
Postów
35
Buchów
0
Fak! Sub, Twoje posty parzą mnie w głowe! :D

Nie ucieknie.

Btw: ładny nik –jeden z ciekawszych

Avatar jak rodem z : Forum miłośników "ozdób choinkowych"

Bóg Zapłać. Avatar raczej rodem z forum miłośników Pirotechniki. :freak2:

10 nasion - to nie jest ilość na jakiej warto to próbować.
100-500 - ... na stężenie może. Kolchicyna bardzo łatwo wykańcza kiełki. – a efektywność poliplo … tych co przetrwały i tak nie jest duża

Czyli skoro nasiona odpadają, to lepiej stożek wzrostu potraktować ?;>
zmieni to coś ? ;>
na 100-500 - nie ma opcji, fajny eksperyment, ale mało opłacalny, dlatego pewnie nikt tego nie stosuje na szeroką skale.

Tymczasem, musze uzupełnić (stanowczo!) swoją wiedze w zakresie genetyki, i biologi. Łapie sie sam, na zasobie własnego słownictwa.. ;/

Chemia jest blisko biologii.
Genetyka - proste zasady - chemikowi powinno pasować...

Jak najbardziej pasują, ale to wszystko jest dla mnie nowe nowe nowe! :)
Ciężko jest ogarnąć całe to słownictwo.. Ale! Mam sporo czasu w pracy..
Nadrobimy ;>

ha: specjalne komory ciśnieniowe

jaki ładny kwiatek: tetra wiekszy:

Ciekawi mnie budowa takiej komory.. ;>
i Ciekawe czy jest możliwość zbudowania czegoś takiego samemu.. ;P
 
S

sub

Guest
GetRichOrDieTryin napisał:
Fak! Sub, Twoje posty parzą mnie w głowe! :D

Znaczy się co ?? mój SWIR jest w tak zaawansowanym stadium, że się przez obrazki na ekranie przenosi?

GetRichOrDieTryin napisał:
Czyli skoro nasiona odpadają, to lepiej stożek wzrostu potraktować ?;>
zmieni to coś ? ;>

Z tego co mi wiadomo jest to po prostu lepsza pewniejsza metoda.
Oryzalin zapewne tak samo jak kolchicyna będzie bardzo … działał na młode korzenie i straty siewek mogą być poza akceptowalnymi.

GetRichOrDieTryin napisał:
na 100-500 - nie ma opcji, fajny eksperyment, ale mało opłacalny, dlatego pewnie nikt tego nie stosuje na szeroką skale.

GW Pharma :)
https://www.forum.haszysz.com/breeding-cannabis-cultivars-t24563.html

Czy opłacalny wiadomo po wykonaniu.

Potencjalny efekt jest wart uwagi – GW Pharma np. tworzy hybrydy heterozyjne // prawdziwe :) metoda identyko w zasadzie jak przy kukurydzy –no bardziej żeńskich partenokarpicznych ogórkach … Ale to dygresja – bo powiązanie z poliploidami jest bardzo…małe – no jest bo także: otrzymują tetraploidy – i triploidalne nasiona produkcyjne – praktycznie niepłodne femi. Zabezpieczenie przed wykorzystaniem efektu ich pracy z :nielegalnych: pracach hodowlanych. Po co? Ciekawe czy w przyszłości np.. nie będą chcieli wejsc np.; na rynek amerykański z nasionami – sprzedaż legalnych zarejestrowanych odmian Medycznych.

Nie uprawiają tetraploidów produkcyjnie ?? : raczej – i nie podają żadnych danych o ich – produktywności w porównaniu z liniami dipol z których się wywodzą. A szkoda :(

Nie wiadomo nawet czy dalej nie lecą na swoich wyselekcjonowanych klonach – ale przy okazji machnęli coś czego żaden z seedbanków nie zrobił i pewnie nie zrobi.

Zresztą czego się można spodziewać po :kolesiach: puszczających na rynek … AF nie mające AF … etc itp.

Otrzymanie tetraploida jest banalnie proste : Patrz doświadczenia tu: https://www.forum.haszysz.com/novel-method-inducing-polyploidy-rhododendron-seedlings-t32039.html

Procedura podana na tacy: traktuje się rośliny w bardzo wczesnym stadium wzrostu: stężenia są podane : jak nie zadziała :można zmienić. Identyfikacja jest prosta : wstępna na oko po feno – następny przegląd - mikroskop i aparaty szparkowe - potem wielkość ziaren pyłku – po rewersji STS co by S1 otrzymać. Mikroskop można kupić za 300 zeta z kamerą podpinana pod kompa. Trochę lepsza zabawka ale nie potrzeba lepszego. Nawet zabawka dla dzieci za 40 pln z kiosku :> wystarczy.

Ostateczny test : krzyżówka z diploidem i – brak płodności otrzymanych roślin.

Skala? Cusz: najlepiej ze 2 setki : w doniczkach 5x5 cm – z nalepkami.

Tyle Czytania w wątku – terminologi :D i różnych takich tam. A jak się dochodzi do samej metody otrzymania i identyfikacji : to jest ona… BANALNA .
Jedyny problem to odpowiednia skala i cierpliwości kapkę. // nusz tosz nie moja wina, że trzeba mieć z 0.5m2 i dużo nasion femi.. które się jakoś tak łatwo robi.. ale… //

To robią setki amatorów : nie wiem czemu nie Konopi… A ogrodowych roślin ozdobnych …

Nie wspominam profesjonalistów z uczelni czy firm hodowlanych .. to to zupełnie inna inszość.

GetRichOrDieTryin napisał:
Tymczasem, musze uzupełnić (stanowczo!) swoją wiedze w zakresie genetyki, i biologi. Łapie sie sam, na zasobie własnego słownictwa.. ;/

Potencjalne Hobby na resztę życia. Tyle się dzieje – szybko się rozwija…Oj tyle nowych rodzajów RNA jest o których nie uczono … 10 lat temu


GetRichOrDieTryin napisał:
Ciekawi mnie budowa takiej komory.. ;>
i Ciekawe czy jest możliwość zbudowania czegoś takiego samemu.. ;P

Popatrzmy. Patenty US – dublowanie haploidów kukurydzy.

Jest: Nie wygadana zaawansowana technikę rakietową. :D

Chyba bu się dało…. Rura : z plastyku – dwie zatyczki na + po 3 śruby – ring : ze dwa zawory : co by przedmuchać lekko gazem rozweselającym najpierw a potem zamknąć jeden a drugim –ja wiem –rowerowym :) wentylem np: pompować to z butli do nadciśnienia – albo na oko albo z manometrem :D : Chwila butle z N2O --- bywają montowane w Furach co by dodać :mocy: do kupienia wsio :> No i przy okazji można sobie w baloniki napuścić ….

Bezsensu :) kapkę. Łatwiej oryzalinem poza tym skuteczniejszy jest z tego co można wyczytać.

pełen: http://www.google.com/patents/about?id=nHN7AAAAEBAJ&dq=maize+polyploid

Chromosome doubling method napisał:
A method of plant breeding comprising the steps of

a) crossing at least a first and a second parent maize plant to produce a heterozygous plant comprising a selected genetic background;

b) producing a haploid progeny plant derived from said hybrid plant;

c) treating the haploid progeny plant with a selected pressure of from about 500 kPa to about 700 kPa nitrous oxide gas for a preselected period of time from about 24 hours to about 144 hours during the 3 to 8 leaf stage of development of said progeny plant during which formation of the floral primordium takes place, wherein the selected pressure yields doubled sectors within said floral primordium and the progeny plant remains amenable to self pollination;

d) self pollinating the progeny plant; and

e) selecting a doubled haploid progeny plant derived from the self pollinating, wherein the progeny plant has a desired genetic background.

clear.gif


btw: Ma ktoś na forum…. wypaśną furę wspomagana N2O :D

Pozdro.
 
Ostatnia edycja:
M

Maitreya

Guest
Sub, to wszystko nieco zawiłe.. jak się nie obczytało tematu od podstaw. Pomóż więc i, jeśli możesz, napisz słów kilka o celach tych działań.

[1] Bo jeśli dobrze rozumiem, nie wnikamy tu w kwestie na poziomie zmian genetycznych metodą in-vitro, tylko działamy na roślinę tą jedną czy dwoma substancjami, które są przyczyną dalszych mutacji genetycznych..?
[2] Po co to: żeby uzyskać stabilność kolejnych krzyżówek wsobnych F1-n, nie tracących wigoru i plonu, nie mutujących z każdą kolejną krzyżówką wsobną?
[3] Czy chodzi raczej o tworzenie mutantów, tworzących wielkie kwiatostany?
[4] A może roślin lepiej dostosowanych do wszelkich warunków?

:) odezwał się ten, co powinien milcząco słuchać kulturalnych rozmów ekspertów.. no ale ciekawość wzięła górę..

...

No właśnie, chodziło mi o "depresję" po kilku (np. 4 i więcej) pokoleniach zapylania się roślin pyłkiem tych z tego samego pokolenia. A "krzyżówka wsobna" w moim ujęciu :), to po prostu właśnie zapylenie "sióstr pyłkiem braci", czyli nie żadna "krzyżówka" (bo to dotyczy dwóch różnych feno), ale.. znowu.. zapylanie roślin tego samego pokolenia, czyli roślina męska i żeńska >> nasiona >> z tych nasion znowu męska i żeńska >> nasiona >> itd.
 
Ostatnia edycja:



Z kodem HASZYSZ dostajesz 20% zniżki w sklepie Growbox.pl na wszystko!

nasiona marihuany
Góra Dół