Poliploidinin rolü. Poliploidi

Bu makaleyi okuduktan sonra poliploidinin ne olduğunu öğreneceksiniz. Hangi rolü oynadığına bakacağız. Ayrıca ne tür poliploidilerin olduğunu da öğreneceksiniz.

Poliploid oluşumu

Öncelikle bu gizemli kelimenin ne anlama geldiğinden bahsedelim. İkiden fazla kromozom setine sahip olan hücrelere veya bireylere poliploidler denir. Poliploid hücreler, mitotik "hataların" bir sonucu olarak düşük sıklıkta ortaya çıkar. Bu, kromozomlar bölündüğünde ve sitokinez meydana gelmediğinde meydana gelir. Bu sayede kromozom sayısı iki katı olan hücreler (diploidler) oluşturulabilir. Eğer interfazdan geçtikten sonra bölünürlerse, hücreleri ebeveynlerinin iki katı kadar kromozoma sahip olacak yeni bireyleri (cinsel veya aseksüel olarak) ortaya çıkarabilecekler. Buna göre onların oluşum süreci poliploididir. Poliploid bitkiler, mikrotübül oluşumunun bozulması sonucu mitotik iğ oluşumunu engelleyen bir alkaloid olan kolşisin kullanılarak yapay olarak üretilebilir.

Poliploidlerin özellikleri

Bu bitkilerde değişkenlik genellikle ilgili diploitlerdekinden çok daha dardır, çünkü her gen bunlarda en az iki kat daha fazla temsil edilir. Yavrular bölündüğünde, herhangi bir nedenle homozigot olan bireyler diploitlerde 1/4 yerine sadece 1/16 olacaktır. (Her iki durumda da resesif alellerin frekansının 0,50 olduğu varsayılır.) Poliploidler, kendi kendine tozlaşma ile karakterize edilir; bu, ilgili diploidlerin ağırlıklı olarak çapraz tozlaşmasına rağmen değişkenliklerini daha da azaltır.

Poliploidler nerede bulunur?

Böylece poliploidi nedir sorusunun cevabını vermiş olduk. Bu tür bitkiler nerede bulunur?

Bazı poliploidler kuru alanlara veya daha düşük sıcaklıklara orijinal diploid formlara göre daha iyi adapte olurken diğerleri belirli toprak türlerine daha iyi adapte olur. Bu sayede diploid atalarının büyük olasılıkla öleceği aşırı yaşam koşullarına sahip yerlerde yaşayabilirler. Birçok doğal popülasyonda düşük sıklıkta görülürler. İlişkisiz çaprazlamalara karşılık gelen diploidlerden daha kolay girerler. Bu durumda verimli melezler hemen elde edilebilir. Daha az yaygın olarak, hibrit kökenli poliploidler, steril diploid hibritlerdeki kromozom sayısının iki katına çıkarılmasıyla oluşturulur. Bu doğurganlığı geri kazanmanın yollarından biridir.

İlk belgelenmiş poliploidi vakası

Turp ve lahana arasında poliploid melezler bu daha az alışılmadık şekilde oluştu. Bu, iyi belgelenmiş ilk poliploidi vakasıydı. Her iki cins de turpgiller familyasına aittir ve yakından ilişkilidir. Her iki türde de 18 kromozom vardır ve mayoz bölünmenin ilk metafazında her zaman 9 çift kromozom bulunur. Biraz zorlukla bu bitkiler arasında bir melez elde edildi. Mayozda 18 eşleşmemiş kromozoma sahipti (9'u turptan ve 9'u lahanadan) ve tamamen kısırdı. Bu hibrit bitkiler arasında, somatik hücrelerde 36 kromozomun bulunduğu ve mayoz bölünme sürecinde düzenli olarak 18 çiftin oluştuğu bir poliploid kendiliğinden oluşmuştur. Başka bir deyişle, poliploid hibrit hem turp hem de lahananın 18 kromozomunun tamamına sahipti ve normal şekilde çalışıyordu. Bu melez oldukça üretkendi.

Poliploid yabani otlar

Bazı poliploidler insanlardan etkilenen bölgelerde yabani otlar olarak ortaya çıktı ve bazen şaşırtıcı bir şekilde gelişti. İyi bilinen bir örnek, Spartina cinsinin tuzlu bataklık sakinleridir. Bir tür, S. maritima (aşağıdaki resim), Avrupa ve Afrika kıyılarındaki bataklıklarda bulunur. Başka bir tür olan S. alterniflora, 1800 civarında Kuzey Amerika'nın doğusundan Britanya'ya getirildi ve daha sonra geniş bir alana yayılarak büyük yerel koloniler oluşturdu.

Buğday

Bitkilerin en önemli poliploid gruplarından biri buğdayın Triticum cinsi olarak kabul edilebilir (aşağıdaki resim). Dünyanın en yaygın tahıl ürünü olan ekmeklik buğdayın (T. aestivum) 2n = 42 sayısı vardır. En az 8.000 yıl önce, muhtemelen Orta Avrupa'da, 2n = 28 olan kültür buğdayının doğal melezleşmesi sonucu ortaya çıkmıştır. aynı cinsin yabani tahılları, 2n = 14. Yabani tahıl muhtemelen buğday mahsulleri arasında yabani ot olarak yetişiyordu. Ekmeklik buğdayın ortaya çıkmasına neden olan melezleşme, her iki ana türün popülasyonlarında zaman zaman ortaya çıkan poliploidler arasında meydana gelmiş olabilir.

İlk çiftçilerin tarlalarında faydalı özellikleriyle birlikte 42 kromozomlu buğday ortaya çıkar çıkmaz onu hemen fark etmişler ve daha fazla ekim için seçmiş olmaları muhtemeldir. Ana formlarından biri olan 28 kromozomlu kültür buğdayı, Orta Doğu'daki iki yabani 14 kromozomlu türün melezlenmesinden kaynaklanmıştır. 2n = 28'e sahip ve şimdi 42 kromozomlu olanlarla birlikte yetiştirilmeye devam ediliyor. Bu 28 kromozomlu buğdaylar, proteinlerinin yüksek yapışkanlığı nedeniyle makarna üretimi için ana tahıl kaynağıdır. Poliploidinin oynadığı rol budur.

Tritikosekal

Son yıllarda yapılan araştırmalar, hibridizasyon yoluyla elde edilen yeni hatların tarımsal üretimi artırabildiğini göstermiştir. Poliploidi ıslahta çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Buğday (Triticum) ve çavdar (Secale) arasındaki insan yapımı melezlerden oluşan bir grup olan Triticosecale özellikle umut vericidir. Buğday verimini çavdarın iddiasızlığıyla birleştiren bazıları, tarıma büyük zarar veren bir hastalık olan çizgi pasına karşı en dirençli olanlardır. Bu özellikler, özellikle pasın ana buğday mahsulü olduğu tropik ve subtropiklerin yüksek dağlık bölgelerinde önemlidir. Triticosecale artık büyük ölçekte yetiştiriliyor ve Fransa ve diğer ülkelerde yaygın bir popülerlik kazanıyor. En ünlüsü bu tahıl mahsulünün 42 kromozomlu çizgisidir. 28 kromozomlu buğday ile 14 kromozomlu çavdarın melezlenmesinden sonra kromozom sayısının iki katına çıkarılmasıyla elde edildi.

Poliploidlerin çeşitliliği

Doğada, insan faaliyetleri nedeniyle değil, dış koşulların etkisi altında seçilirler. Ortaya çıkmaları en önemli evrim mekanizmalarından biridir. Günümüzde dünya florasında birçok poliploid temsil edilmektedir (tüm bitki türlerinin yarısından fazlası). Bunların arasında en önemli mahsullerin çoğu sadece buğday değil aynı zamanda pamuk, muz, patates ve ayçiçeğidir. Bu listeye en güzel bahçe çiçeklerini - krizantem, hercai menekşe, yıldız çiçeği - ekleyebilirsiniz.

Artık poliploidinin ne olduğunu biliyorsunuz. Gördüğünüz gibi tarımdaki rolü çok büyük.

Soru 1. Türleşmenin ana formlarını adlandırın. Coğrafi türleşmeye örnekler verin.
Bir türün ortaya çıkardığı izolasyon mekanizmalarının (mekansal veya diğer) sonucuna bağlı olarak, iki türleşme türü ayırt edilir:
1) allopatrik (coğrafi), türlerin mekansal olarak ayrılmış popülasyonlardan ortaya çıkması durumunda;
2) türlerin tek bir bölgede ortaya çıkması durumunda sempatik.
Coğrafi türleşmenin bir örneği, milyonlarca yıl önce Avrupa'nın geniş yapraklı ormanlarında yaşayan orijinal türden farklı vadi zambağı türlerinin ortaya çıkmasıdır. Buzulun istilası, vadideki zambakın tek yaşam alanını birkaç parçaya böldü. Buzullaşmadan kurtulan ormanlık alanlarda korunmuştur: Uzak Doğu, Güney Avrupa ve Transkafkasya'da. Buzul geri çekildiğinde, vadideki zambak yeniden Avrupa'ya yayıldı ve yeni bir tür oluşturdu - geniş taçlı daha büyük bir bitki ve Uzak Doğu'da kırmızı saplı ve yapraklar üzerinde mumsu bir kaplamaya sahip bir tür. Böylece, bir zamanlar Avustralya'da Pachyctphala cinsine ait bir papağan türü vardı. Kurak dönemde, tek alan batı ve doğu bölgelerine bölündü ve zamanla iki popülasyonun bireyleri morfofizyolojik farklılıklar kazandı; bu, alan yeniden ortaklaştığında melezleşmeyi dışladı.
Bu türleşme yavaş yavaş gerçekleşir; tamamlanması için popülasyonların yüzbinlerce nesilden geçmesi gerekir. Bu türleşme biçimi, fiziksel olarak ayrılmış popülasyonların genetik olarak farklılaşmasını ve sonunda doğal seçilim nedeniyle tamamen izole ve birbirlerinden farklı hale gelmelerini içerir.

Soru 2. Poliploidi nedir? Türlerin oluşumunda nasıl bir rol oynar?
Poliploidi olgusu aşağıdaki nedenlere dayanmaktadır: Her canlı organizma türü kesin olarak tanımlanmış bir kromozom setine sahiptir. Germ hücrelerinde tüm kromozomlar farklıdır. Böyle bir kümeye haploid denir ve n harfiyle gösterilir. Vücudun hücreleri (somatik) genellikle diploid (2n) adı verilen çift kromozom seti içerir. Bölünme sırasında ikiye katlanan kromozomlar yavru hücrelere ayrılmaz ve tek çekirdekte kalırsa, poliploidi adı verilen kromozom sayısında çoklu artış olgusu meydana gelir. Bu, normal bir gamet ile birleştiğinde triploid bir organizmanın gelişebileceği bir triploid zigot oluşturan diploid bir gamet üretir. İki diploid gamet birleştiğinde tetraploid bir organizmanın gelişmesine yol açan bir tetraploid zigot oluşur. Bitkilerin en karakteristik özelliğidir ancak hayvanlar arasında da bilinmektedir.
Poliploidi, aynı coğrafi bölgede yaşayan ve engellerle ayrılmayan popülasyonlarda olası türleşme yollarından biridir.

Soru 3. Bildiğiniz hangi bitki ve hayvan türleri kromozomal yeniden düzenlemelerin sonucu olarak ortaya çıkmıştır?
Yeni türlerin kromozomal yeniden düzenlemeler yoluyla ortaya çıkması kendiliğinden gerçekleşebilir, ancak daha sıklıkla yakın akraba organizmaların çaprazlanmasının bir sonucu olarak ortaya çıkar. Örneğin, 2n = 48'lik ekili bir erik, yaban eriğinin (n = 16) kiraz eriğiyle (n = 8) çaprazlanması ve ardından kromozom sayısının iki katına çıkarılmasıyla ortaya çıktı. Ekonomik açıdan değerli pek çok bitki poliploidlerdir, örneğin patates, tütün, pamuk, şeker kamışı, kahve vb. Tütün, patates gibi bitkilerde başlangıç kromozom sayısı 12'dir, ancak 24, 48, 72 kromozomlu türler de vardır.
Hayvanlar arasında poliploidler arasında örneğin bazı balık türleri (mersin balığı, dikenli çopra vb.), solucanlarda (solucanlar ve yuvarlak kurtlar) bulunan çekirgeler ve ayrıca bazı amfibilerde çok nadiren bulunur.

Bu makaleyi okuduktan sonra poliploidinin ne olduğunu öğreneceksiniz. Hangi rolü oynadığına bakacağız. Ayrıca ne tür poliploidilerin olduğunu da öğreneceksiniz.

Poliploid oluşumu

Öncelikle bu gizemli kelimenin ne anlama geldiğinden bahsedelim. İkiden fazla kromozom setine sahip olan hücrelere veya bireylere poliploidler denir. Poliploid hücreler, mitotik "hataların" bir sonucu olarak düşük sıklıkta ortaya çıkar. Bu, kromozomlar bölündüğünde ve sitokinez meydana gelmediğinde meydana gelir. Bu sayede kromozom sayısı iki katı olan hücreler (diploidler) oluşturulabilir. Eğer interfazdan geçtikten sonra bölünürlerse, hücreleri ebeveynlerininkinin iki katı kadar kromozoma sahip olacak yeni bireyleri (cinsel veya aseksüel olarak) ortaya çıkarabilecekler. Buna göre onların oluşum süreci poliploididir. Poliploid bitkiler, mikrotübül oluşumunun bozulması sonucu mitotik iğ oluşumunu baskılayan bir alkaloid olan kolşisin kullanılarak yapay olarak elde edilebilir.

Poliploidlerin özellikleri

Bu bitkilerde değişkenlik genellikle ilgili diploitlerdekinden çok daha dardır, çünkü her gen bunlarda en az iki kat daha fazla temsil edilir. Yavrular bölünürken, bazı resesif genler için homozigot olan bireyler diploidlerde 1/4 yerine yalnızca 1/16'yı oluşturacaktır. (Her iki durumda da resesif alellerin frekansının 0,50 olduğu varsayılır.) Poliploidler, kendi kendine tozlaşma ile karakterize edilir; bu, ilgili diploidlerin ağırlıklı olarak çapraz tozlaşmasına rağmen değişkenliklerini daha da azaltır.

Poliploidler nerede bulunur?

Böylece poliploidi nedir sorusunun cevabını vermiş olduk. Bu tür bitkiler nerede bulunur?

İlk belgelenmiş poliploidi vakası

Turp ve lahana arasında poliploid melezler bu daha az alışılmadık şekilde oluştu. Bu, iyi belgelenmiş ilk poliploidi vakasıydı. Her iki cins de turpgiller familyasına aittir ve yakından ilişkilidir. Her iki türün somatik hücrelerinde 18 kromozom vardır ve mayoz bölünmenin ilk metafazında her zaman 9 çift kromozom bulunur. Biraz zorlukla bu bitkiler arasında bir melez elde edildi. Mayozda 18 eşleşmemiş kromozoma sahipti (9'u turptan ve 9'u lahanadan) ve tamamen kısırdı. Bu hibrit bitkiler arasında, somatik hücrelerde 36 kromozomun bulunduğu ve mayoz bölünme sürecinde düzenli olarak 18 çiftin oluştuğu bir poliploid kendiliğinden oluşmuştur. Başka bir deyişle, poliploid hibrit hem turp hem de lahananın 18 kromozomunun tamamına sahipti ve normal şekilde çalışıyordu. Bu melez oldukça üretkendi.

Poliploid yabani otlar

Buğday

Bitkilerin en önemli poliploid gruplarından biri buğdayın Triticum cinsi olarak kabul edilebilir (aşağıdaki resim). Dünyanın en yaygın tahıl ürünü olan ekmeklik buğdayın (T. aestivum) 2n = 42'si vardır. Ekmeklik buğday, en az 8.000 yıl önce, muhtemelen Orta Avrupa'da, 2n = 28 olan kültür buğdayının doğal melezleşmesi sonucu ortaya çıkmıştır. , aynı cinsten yabani bir tahıl ile 2n = 14'tür. Yabani tahıl muhtemelen buğday mahsulleri arasında bir yabani ot olarak büyümüştür. Ekmeklik buğdayın ortaya çıkmasına neden olan melezleşme, her iki ana türün popülasyonlarında zaman zaman ortaya çıkan poliploidler arasında meydana gelmiş olabilir.

İlk çiftçilerin tarlalarında faydalı özellikleriyle birlikte 42 kromozomlu buğday ortaya çıkar çıkmaz onu hemen fark etmişler ve daha fazla ekim için seçmiş olmaları muhtemeldir. Ana formlarından biri olan 28 kromozomlu kültür buğdayı, Orta Doğu'daki iki yabani 14 kromozomlu türün melezlenmesinden kaynaklanmıştır. 2n=28 olan buğday türleri 42 kromozomlu olanlarla birlikte yetiştirilmeye devam edilmektedir. Bu 28 kromozomlu buğdaylar, proteinlerinin yüksek yapışkanlığı nedeniyle makarna üretimi için önemli bir tahıl kaynağıdır. Poliploidinin oynadığı rol budur.

Tritikosekal

Son yıllarda yapılan araştırmalar, hibridizasyon yoluyla elde edilen yeni hatların tarımsal üretimi artırabildiğini göstermiştir. Poliploidi ıslahta çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Buğday (Triticum) ve çavdar (Secale) arasındaki insan yapımı melezlerden oluşan bir grup olan Triticosecale özellikle umut vericidir. Buğday verimini çavdarın iddiasızlığıyla birleştiren bazıları, tarıma büyük zarar veren bir hastalık olan çizgi pasına karşı en dirençli olanlardır. Bu özellikler, özellikle pasın buğday ekimini sınırlayan ana faktör olduğu tropik ve subtropiklerin dağlık bölgelerinde önemlidir. Triticosecale artık büyük ölçekte yetiştiriliyor ve Fransa ve diğer ülkelerde yaygın bir popülerlik kazanıyor. En ünlüsü bu tahıl mahsulünün 42 kromozomlu çizgisidir. 28 kromozomlu buğday ile 14 kromozomlu çavdarın melezlenmesinden sonra kromozom sayısının iki katına çıkarılmasıyla elde edildi.

Poliploidlerin çeşitliliği

Doğada, insan faaliyetleri nedeniyle değil, dış koşulların etkisi altında seçilirler. Ortaya çıkmaları en önemli evrim mekanizmalarından biridir. Günümüzde dünya florasında birçok poliploid temsil edilmektedir (tüm bitki türlerinin yarısından fazlası). Bunların arasında en önemli mahsullerin çoğu yer alıyor; sadece buğday değil, aynı zamanda pamuk, şeker kamışı, muz, patates ve ayçiçeği de. Bu listeye en güzel bahçe çiçeklerini - krizantem, hercai menekşe, yıldız çiçeği - ekleyebilirsiniz.

Artık poliploidinin ne olduğunu biliyorsunuz. Gördüğünüz gibi tarımdaki rolü çok büyük.

Türleşmede poliploidinin rolü. Bitkilerde poliploid kromozom çiftleme mutasyonları kullanılarak yeni türler oldukça kolay bir şekilde oluşturulabilmektedir. Böylece ortaya çıkan yeni form, ebeveyn türden üreme yoluyla izole edilecek, ancak kendi kendine döllenme yoluyla yavru bırakabilecektir.

Hayvanlar için bu türleşme yöntemi mümkün değildir çünkü hayvanlar kendi kendine döllenme yeteneğine sahip değildir. Bitkiler arasında, poliploidi ile kökenlerini gösteren çok sayıda kromozom bakımından birbirinden farklı olan, yakından ilişkili türlerin birçok örneği vardır. Yani patateslerde kromozom sayısı 12, 24, 48 ve 72'ye eşit olan türler vardır; buğdayda ise 14, 28 ve 42 kromozomlu türler vardır. Poliploidler genellikle olumsuz etkilere karşı dirençlidir ve aşırı koşullar altında doğal seçilim onların ortaya çıkmasını destekleyecektir.

Böylece Spitsbergen ve Novaya Zemlya'da yaklaşık 80 yüksek bitki türü poliploid formlarla temsil edilir. Erik meyveleri Kiraz eriği meyveleri Yaban eriği meyveleri Kromozomal türleşmenin daha nadir bir yöntemi, bitkilerde hibridizasyon ve ardından poliploidi yoluyla meydana gelir. Yakın akraba türler genellikle kromozom setlerinde farklılık gösterir ve aralarındaki melezler, germ hücrelerinin olgunlaşma sürecinin bozulması nedeniyle kısırdır. Ancak hibrit bitkiler vejetatif olarak üreyerek oldukça uzun süre var olabilirler.

Poliploidi mutasyonu, melezlerin cinsel olarak üreme yeteneğini geri kazandırır. Yetiştirilen erik, yaban eriği ve kiraz eriğinin melezleşmesi ve ardından gelen poliploidi yoluyla bu şekilde ortaya çıktı, bkz. III. Bitki ıslahında poliploidinin önemi Kültür bitkilerinin çoğu poliploiddir, yani ikiden fazla haploid kromozom seti içerirler. Poliploidler arasında temel gıda bitkilerinin çoğu bulunur: buğday, patates ve onece. Bazı poliploidler olumsuz faktörlere karşı büyük bir dirence ve iyi verime sahip olduğundan, bunların kullanımı ve seçimi haklıdır.

Poliploid bitkilerin deneysel olarak elde edilmesini mümkün kılan yöntemler vardır. Son yıllarda onların yardımıyla çavdar, karabuğday ve şeker pancarının poliploid çeşitleri yaratıldı. İlk kez yerli genetikçi G.D. Karpechenko, 1924 yılında poliploidi temelinde kısırlığın üstesinden gelerek bir lahana-turp melezi yarattı. Diploid setteki lahana ve turpların her biri 18 kromozom 2n 18'e sahiptir. Buna göre gametleri 9 kromozom taşır. her biri haploid bir set.

Lahana ve turp melezinin 18 kromozomu vardır. Kromozom seti 9 lahana ve 9 nadir kromozomdan oluşur. Bu melez, lahana ve turp kromozomları konjuge olmadığından kısırdır, dolayısıyla gamet oluşumu süreci normal şekilde ilerleyemez. Kromozom sayısının iki katına çıkarılmasının bir sonucu olarak, steril melez, turp ve lahananın iki tam diploid kromozom setini içeriyordu. 36. Sonuç olarak, sırasıyla lahana kromozomu ve turpların birbirleriyle konjuge olması için mayoz bölünme için normal koşullar ortaya çıktı.

Her gamet bir haploid turp ve lahana seti taşıyordu 9 9 18. Zigot yine 36 kromozoma sahipti, melez verimli hale geldi. Ekmeklik buğday, ilgili tahıl türlerinin altı haploid kromozom setinden oluşan doğal bir poliploiddir. Ortaya çıkışı sürecinde uzak hibridizasyon ve poliploidi önemli rol oynamıştır. Yerli yetiştiriciler, poliploidizasyon yöntemini kullanarak, daha önce doğada bulunmayan bir çavdar-buğday tritikale formu oluşturdular.

Olağanüstü niteliklere sahip yeni bir tahıl türü olan tritikalenin yaratılması, ıslah alanındaki en büyük başarılardan biridir. Buğday ve çavdarın iki farklı cinsine ait kromozomal komplekslerin birleştirilmesiyle geliştirilmiştir. Tritikale verim, besin değeri ve diğer nitelikler bakımından her iki ebeveynden de üstündür. Olumsuz toprak ve iklim koşullarına ve en tehlikeli hastalıklara karşı dayanıklılık açısından çavdardan aşağı değil, buğdaydan üstündür. Bu çalışma şüphesiz modern biyolojinin parlak başarıları arasında yer almaktadır.

Şu anda genetikçiler ve yetiştiriciler poliploidi kullanarak tahılların, meyvelerin ve diğer mahsullerin yeni formlarını yaratıyorlar.

İş bitimi -

Bu konu şu bölüme aittir:

Poliploidi

İlk hücreler kısa sürede öldü ve iki çekirdekli hücreler başarıyla bölündü. Kromozomları sayarken sıradan hücrelere göre iki kat daha fazla olduğu ortaya çıktı. Yani.. Her ana hücre, iki yavru hücreye bölündüğünde kesin olarak dağıtılır.. Yani, gamet haploid bir kromozom seti içerir - yani. her homolog çiftten bir tane. Tüm somatik hücreler...

Bu konuyla ilgili ek materyale ihtiyacınız varsa veya aradığınızı bulamadıysanız, çalışma veritabanımızdaki aramayı kullanmanızı öneririz:

Alınan materyalle ne yapacağız:

Bu materyal sizin için yararlı olduysa, onu sosyal ağlardaki sayfanıza kaydedebilirsiniz:

Poliploidi yöntemi yetiştiriciler tarafından yeni bitki çeşitleri oluşturmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu sürecin özü, vücut dokularındaki hücrelerdeki, tek bir (haploid) kromozom setinin katı olan kromozom setlerinin sayısını arttırmaktır. Sonuç olarak, hücrelerin boyutunda ve bir bütün olarak tüm organizmada bir artış olur. Bu poliploidinin fenotipik bir tezahürüdür.

Hücreleri ikiden fazla kromozom setine sahip olan organizmalara poliploidler denir. Böylece, triploidler üç set, tetraploidler - dört, pentaploidler - beş vb. içerir. Garip bir kromozom setine sahip olan poliploidler, haploid olanın bir katı değil, eksik bir kromozom setine sahip germ hücrelerinin bölünmemesi nedeniyle kısırdır. Yavru üretmezler. Kromozom sayısındaki artışın, bitkilerin patojen mikroorganizmalara ve diğer bazı olumsuz çevresel faktörlere, özellikle de radyasyona karşı direncini arttırdığı kanıtlanmıştır. Bu, bir veya iki homolog kromozomun hasar görmesi durumunda geri kalanın sağlam kalmasıyla açıklanmaktadır. Bu nedenle poliploid organizmalar diploid olanlardan daha yaşayabilir.

Poliploidinin ortaya çıkışı

Bunun nedeni mayoz sırasında kromozomların ayrılmamasıdır. Bu durumda germ hücresi tam bir somatik hücre setine sahiptir. Böyle bir gamet normal bir gamet ile birleşirse, bir triploide yol açan bir triploid zigot elde edilir. İki gametin bir diploid set içermesi koşuluyla, bunların füzyonu bir tetraploid oluşumuna yol açar.

Ayrıca tamamlanmamış mitoz sırasında poliploid organizmalar ortaya çıkabilir. Yani hücre ikiye katlandıktan sonra hücre bölünmesi olmazsa sonuç tetraploid olur. Tetraploid zigotlar tetraploid sürgünlerin öncüleridir ve çiçeklerde haploid olanlar yerine diploid gametler oluşacaktır. Kendi kendine tozlaşma ile bir tetraploid oluşturulabilir ve bir gamet tarafından normal tozlaşma ile bir triploid oluşturulabilir. Bitki vejetatif olarak çoğalırsa orijinal ploidi korunur. Vahşi doğada poliploidi yaygındır, ancak farklı bitki ve hayvan organizması toplulukları arasında eşit olmayan şekilde temsil edilir. Bu tip mutasyon, türlerin yaklaşık %50'sinin poliploid olduğu yabani ve kültüre alınmış kapalı tohumluların evrimsel dönüşümlerinde önemli bir rol oynar.

Poliploid bitkiler değerli ekonomik özelliklerle karakterize edildiğinden, bitki yetiştirmede üreme materyali elde etmek için yapay poliploidizasyon kullanılır. Bu amaçla seleksiyonda mayoz ve mitozda kromozom ayrışmasını bozan kolşisin gibi özel mutajenler kullanılır.

Farklı türdeki kültür bitkilerinin mevcut çeşitlerinin yaklaşık %80'i poliploittir. Bunlara sebze ve meyve bitkileri, tahıllar, turunçgiller, endüstriyel, süs ve şifalı bitkiler dahildir. Poliploidinin sonucunun çarpıcı bir örneği, sıradan şeker pancarından farklı olarak daha yüksek bitkisel kütle verimine ve daha büyük kök bitki boyutlarına sahip olan ve artan şeker içeriği ve çeşitli hastalıklara karşı direnci olan triploid şeker pancarıdır. Ancak triploid bitkiler yavru üretmez. Bu nedenle yetiştiriciler ancak tetraploid ve diploid formları çaprazlayarak hibrit tohum elde edebilirler. Triploid hibritlerin kanıtlanmış kısırlığı nedeniyle büyük talep gören çekirdeksiz karpuz, üzüm ve muz meyveleri elde edildi.

Aşağıdaki poliploidi türleri vardır: otopoliploidi ve allopoliploidi. İlk tip yukarıda açıklanmıştır. Allopoliploidide, bilim adamları yapay poliploidi yöntemini uzaktan hidridizasyonla birleştirdiler. Böylece turp ve lahana, buğday ve çavdar, buğday ve buğday çimi gibi verimli bitki melezleri elde edildi. Bu melezler yüksek verime, soğuğa, iddiasızlığa ve hastalık direncine sahiptir.