Τα φυτά αποκαθίστανται πλήρως ή εν μέρει με την παρουσία ενός κυρίαρχου αλληλόμορφου του αποκαταστάτη πυρηνικού γονιδίου-γονιμότητας. Περιγράφηκε για πρώτη φορά στο καλαμπόκι από τον Marcus M. Rhodes, περιγράφεται επίσης σε πετούνιες, λάχανα, ηλίανθους και άλλα φυτά. Το CMS χαρακτηρίζεται από τον λεγόμενο μητρικό τύπο κληρονομικότητας.
Γενικός μηχανισμός CMS
Εκδηλώνεται στην αλληλεπίδραση του πυρηνικού γονιδιώματος με το μιτοχόνδριο. Τα μιτοχόνδρια και τα πλαστίδια ως οργανίδια, που προέρχονται από ενδοσυμβιωτικούς προκαρυωτικούς μικροοργανισμούς, έχουν το δικό τους μοναδικό γονιδίωμα, και παρόλο που στη διαδικασία εξέλιξης του ευκαρυωτικού κυττάρου έχασαν το μεγαλύτερο μέρος της αυτονομίας τους και έχασαν τα περισσότερα γονίδια, ορισμένες σημαντικές πρωτεΐνες εξακολουθούν να κωδικοποιούνται έλεγχος των μιτοχονδριακών και πλαστιδικών γονιδίων. Τα μιτοχόνδρια και τα πλαστίδια έχουν επίσης μια λειτουργική συσκευή σύνθεσης πρωτεϊνών. Η κυτταροπλασματική αρσενική στειρότητα εμφανίζεται ως αποτέλεσμα μιας ορισμένης μετάλλαξης στο μιτοχόνδριο, με αποτέλεσμα τον εκφυλισμό του ανδροκυτίου του φυτού, που εκδηλώνεται είτε με εκφυλισμό των ανθήρων, είτε με το μη άνοιγμα των ανθήρων, είτε με το σχηματισμό μη βιώσιμη γύρη. Οι γονότυποι με μιτοχόνδρια άγριου τύπου ορίζονται N ή Cyt N (δηλαδή, φυσιολογικός τύπος κυτταροπλάσματος), οι γονότυποι με μεταλλαγμένα μιτοχόνδρια ορίζονται ως S ή Cyt S (δηλαδή, στείρο κυτταρόπλασμα). Στο πυρηνικό γονιδίωμα των φυτικών κυττάρων, υπάρχουν επίσης ειδικά γονίδια που αποκαθιστούν τη γονιμότητα (eng. αποκατάσταση της γονιμότηταςή RF-γονίδια), τα κυρίαρχα αλληλόμορφα των οποίων αποκαθιστούν πλήρως ή εν μέρει τη γονιμότητα του ανδροεκίου. Μόνο οι γονότυποι που έχουν μεταλλαγμένο μιτοχόνδριο και είναι υπολειπόμενοι ομοζυγώτες για RF-Τα γονίδια είναι στείρα (Cyt S rfrf), όλοι οι άλλοι γονότυποι είναι γόνιμοι.
CMS στο καλαμπόκι
στο καλαμπόκι ( Zea mays) είναι γνωστοί διάφοροι τύποι CMS, οι πιο μελετημένοι είναι οι λεγόμενοι. CMS τύπου Τ (ονομάζεται επίσης Τέξας), CMS τύπου C (ο λεγόμενος τύπος charrua, που ονομάζεται επίσης Παραγουανός και Κολομβιανός) και CMS τύπου S (ονομάζεται επίσης CMS Μολδαβίας ή M-τύπου). Κάθε τύπος CMS καθορίζεται από τη συγκεκριμένη μετάλλαξή του στο μιτοχόνδριο και αποκαθίσταται από τα γονίδια αποκατάστασης της γονιμότητας. Έτσι, το CMS τύπου Τ προκαλείται από μια μετάλλαξη στην περιοχή T-urf του μιτοχονδρίου, ως αποτέλεσμα της οποίας τα μιτοχόνδρια αρχίζουν να παράγουν τη μεταλλαγμένη τοξική πρωτεΐνη Urf 13, η οποία με τη σειρά της οδηγεί σε εκφυλισμό των κυττάρων του ταπετού, η οποία οδηγεί στον σχηματισμό ενός φαινοτύπου αρσενικού στείρου αραβοσίτου, του γονιδίου Rf1, που βρίσκεται στην κεντρομερή περιοχή του κοντού βραχίονα του χρωμοσώματος 3, παράγει μιτοχονδριακή αλδεϋδο αφυδρογονάση mtALDH, η οποία αφαιρεί την τοξική επίδραση της χιμαιρικής πρωτεΐνης και οδηγεί στην αποκατάσταση της γονιμότητας. Γονίδιο Rf2, που βρίσκεται στην κεντρομερή περιοχή του χρωμοσώματος 9, αλληλεπιδρά συμπληρωματικά με το γονίδιο Rf1και για να αποκατασταθεί η γονιμότητα σε σειρές αραβοσίτου με κυτταρόπλασμα τύπου Τ, και τα δύο γονίδια πρέπει να βρίσκονται σε κυρίαρχη κατάσταση. Ο τύπος S του CMS οφείλεται σε μια μετάλλαξη στα ανοικτά πλαίσια ανάγνωσης orf355 και orf77, με αποτέλεσμα μια χιμαιρική νουκλεοτιδική αλληλουχία R orf355-orf77. Το γονίδιο αποκατάστασης της γονιμότητας είναι Rf3, λόγω μεταμειωτικής αποκατάστασης της γονιμότητας, γονότυποι Rf3rf3αποτελούν το 50% της γόνιμης γύρης. Φάνηκε ότι Rf3επηρεάζει τα επίπεδα έκφρασης των μιτοχονδριακών και πυρηνικών γονιδίων και έχει πλειοτροπικό αποτέλεσμα στο επίπεδο της μεταγραφής. Ένας πιθανός μηχανισμός CMS τύπου S στον αραβόσιτο είναι η αλλαγή στο επίπεδο γονιδιακής έκφρασης στα φυτά orf355-orf77 και η συμπερίληψη του μηχανισμού προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου, ενώ η αποκατάσταση της γονιμότητας οφείλεται στην ομαλοποίηση του επιπέδου των μεταγραφών στα μιτοχόνδρια και αναστολή των αποπτωτικών μηχανισμών. προϊόν γονιδιακής έκφρασης Rf3αλλάζει το επίπεδο έκφρασης της χιμαιρικής αλληλουχίας orf355-orf77. Ο τύπος C του CMS προκαλείται από μια μετάλλαξη στα γονίδια της συνθάσης ATP και το σχηματισμό μιας χιμαιρικής συνθάσης ATP atp6-atp9 του τύπου, ο τύπος C του CMS αποκαθίσταται από γονίδια Rf4, Rf5Και Rf6.
Σημειώσεις
Ίδρυμα Wikimedia. 2010 .
- Κεντρική Επιτροπή του ΚΚΚ
- Κεντρικό Μουσικό Σχολείο
Δείτε τι είναι η "Κυτοπλασματική αρσενική στειρότητα" σε άλλα λεξικά:
κυτταροπλασματική ανδρική στειρότητα- κυτταροπλασματική ανδρική στειρότητα. Δείτε την ανδρική στειρότητα. (Πηγή: "English Russian Explanatory Dictionary of Genetic Terms". Arefiev V.A., Lisovenko L.A., Μόσχα: VNIRO Publishing House, 1995) ...
κυτταροπλασματική ανδρική στειρότητα- citoplazminis vyriškasis nevaisingumas statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Žiedadulkių negyvybingumas dėl citoplazminių veiksnių, kurie yra paveldėti iš motininio pasiuldėt negyvybingumas ą atkuriančių…… Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas
ΚΥΤΤΟΠΛΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΝΔΡΙΚΗ ΣΤΕΙΡΟΤΗΤΑ- CMS, στειρότητα που ελέγχεται από την αλληλεπίδραση γενετικής. κυτταροπλασματικοί παράγοντες και πυρηνικά γονίδια. Το CMS προκύπτει λόγω ειδικών χαρακτηριστικών. μεταλλάξεις στα γονίδια του πλάσματος και κληρονομείται μόνο μέσω της μητρικής γραμμής. Κυτταρόπλασμα με πλασματογόνους στειρότητας (στείρο ... ... Γεωργικό Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό
κυτταροπλασματική ανδρική στειρότητα- κυτταροπλασματική ανδρική στειρότητα, CMS, στειρότητα ελεγχόμενη από την αλληλεπίδραση κυτταροπλασματικών γενετικών παραγόντων και πυρηνικών γονιδίων. Το CMS προκύπτει λόγω συγκεκριμένων μεταλλάξεων των πλασματογόνων και κληρονομείται μόνο μέσω της μητρικής γραμμής. Γεωργία. Μεγάλο εγκυκλοπαιδικό λεξικό
φυτική κυτταροπλασματική αρσενική στειρότητα- Στειρότητα CMS λόγω εξωπυρηνικών, κυτταροπλασματικών παραγόντων ή αλληλεπίδρασης ορισμένων γονιδίων και του κυτταροπλάσματος. [GOST 20081 74] Θέματα παραγωγή σπόρων Γενικοί όροι πρωτογενής παραγωγή σπόρων Συνώνυμα CMS EN κυτταροπλασματικό αρσενικό… …
κυτταροπλασματική αρσενική στειρότητα του φυτού τύπου Μολδαβίας- Μολδαβικού τύπου CMS Ένας τύπος κυτταροπλασματικής ανδρικής στειρότητας που βρέθηκε σε δείγματα καλαμποκιού μολδαβικής προέλευσης. Σημείωση Σε φυτά αυτού του τύπου, μερικές φορές πετιούνται ξηροί, ζαρωμένοι και σκούροι ανθήρες που δεν περιέχουν βιώσιμους ... ... Εγχειρίδιο Τεχνικού Μεταφραστή
κυτταροπλασματική αρσενική στειρότητα φυτού τύπου Texas- Τέξας-τύπου CMS Ένας τύπος κυτταροπλασματικής ανδρικής στειρότητας που βρέθηκε σε δείγματα καλαμποκιού προέλευσης Τέξας. Σημείωση Σε φυτά αυτού του τύπου στειρότητας, οι ανθήρες συνήθως δεν απορρίπτονται. [GOST 20081 74] Θέματα… … Εγχειρίδιο Τεχνικού Μεταφραστή
CMS κυτταροπλασματική ανδρική στειρότητα- CMS, κυτταροπλασματική ανδρική στειρότητα * CMS, κυτταροπλασματική ανδρική στειρότητα * CMS ή κυτταροπλασματική ανδρική στειρότητα - ανδρική στειρότητα που ελέγχεται από την αλληλεπίδραση κυτταροπλασματικών γενετικών παραγόντων και πυρηνικών γονιδίων. Το CMS εμφανίζεται...
ανδρική στειρότητα- ανδρική (κυτταροπλασματική αρσενική) στειρότητα Στειρότητα που μεταδίδεται από κυτταροπλασματικούς παράγοντες κληρονομικότητας. γνωστό σε πολλά φυτά (το σημάδι του M.s. στο καλαμπόκι συνοδεύεται από υπανάπτυξη ... ... Μοριακή βιολογία και γενετική. Λεξικό.
Στειρότητα αρσενικό κυτταροπλασματικό- * κυτταροπλασματική ανδρική στειρότητα ή CMS ... Γενεσιολογία. εγκυκλοπαιδικό λεξικό
148. Τι είναι η κυτταροπλασματική ανδρική στειρότητα;
Ένα από τα πιο εντυπωσιακά παραδείγματα κυτταροπλασματικής κληρονομικότητας μπορεί να θεωρηθεί η κυτταροπλασματική αρσενική στειρότητα (CMS), που βρίσκεται σε πολλά φυτά - καλαμπόκι, κρεμμύδια, παντζάρια, λινάρι.
Εξετάστε το CMS στο παράδειγμα του καλαμποκιού. Το καλαμπόκι είναι μονοοικογενές φυτό, του οποίου τα θηλυκά άνθη συλλέγονται στο στάχυ και τα αρσενικά άνθη σε πανικό. Μερικές φορές στον πανικό μπορεί να υπάρχουν υπανάπτυκτοι ανθήρες με στείρα γύρη. Η στειρότητα της γύρης καθορίζεται από ορισμένα χαρακτηριστικά του κυτταροπλάσματος. Η επικονίαση των φυτών με CMS από γύρη που λαμβάνεται από άλλα φυτά παράγει μορφές με στείρα γύρη στους απογόνους. Επομένως, το σημάδι της ανδρικής στειρότητας μεταδίδεται μέσω της μητρικής γραμμής. Ακόμη και όταν και τα 10 ζεύγη χρωμοσωμάτων σε ένα στείρο με γύρη φυτό αντικαθίστανται από χρωμοσώματα σε κανονικά φυτά γύρης, η στειρότητα των αρσενικών διατηρείται. Το κυτταρόπλασμα, το οποίο καθορίζει την αρσενική στειρότητα, μπορεί να υποδηλωθεί με cyt S και το φυσιολογικό κυτταρόπλασμα - με cyt N. Η γενετική ανάλυση έχει δείξει ότι ο γονότυπος του φυτού επηρεάζει επίσης τη στειρότητα της γύρης. Το κυτταρόπλασμα cyt S καθορίζει τη στειρότητα μόνο εάν ο γονότυπος περιέχει υπολειπόμενα γονίδια rfrf στην ομόζυγη κατάσταση - cyt S rfrf. Με το cyt S RfRf ή το cyt S Rfrf, τα φυτά έχουν κανονική γόνιμη γύρη. Αυτό σημαίνει ότι το γονίδιο Rf είναι σε θέση να αποκαταστήσει τη γονιμότητα της γύρης. Παρόμοιες σχέσεις μεταξύ του κυτταροπλάσματος και του γονότυπου κατέστησαν δυνατή την ανάπτυξη μιας μεθοδολογίας και την κατάρτιση ενός σχήματος για την απόκτηση υβριδίων καλαμποκιού με τη χρήση CMS (Εικ. 37):
Οι σειρές αραβοσίτου που χρησιμοποιούνται είναι οι λεγόμενοι «διορθωτές» της στειρότητας και «αποκαταστάτες» της γονιμότητας. Οι γόνιμες γραμμές και οι ποικιλίες που διατηρούν τη στειρότητα στους απογόνους όταν διασταυρώνονται με μια στείρα μορφή ονομάζονται «διορθωτές» της στειρότητας και οι γραμμές και οι ποικιλίες που αποκαθιστούν τη γονιμότητα των απογόνων των φυτών με CMS ονομάζονται «αποκαταστάτες» της γονιμότητας. Υπάρχουν δύο γνωστοί τύποι αρσενικής στειρότητας στον αραβόσιτο. Η μελέτη του σχηματισμού γύρης σε στείρες μορφές καλαμποκιού έδειξε ότι ορατές διαταραχές στη σπορογένεση συμβαίνουν σε διαφορετικά στάδια: σε ορισμένα, ο εκφυλισμός τελειώνει στο στάδιο της μονοπύρηνης γύρης, ενώ σε άλλα, είναι διπυρηνικός. Οι εξωτερικές συνθήκες έχουν μεγάλη επίδραση στην εκδήλωση της στειρότητας: η θερμοκρασία, η υγρασία του εδάφους και του αέρα, καθώς και η διάρκεια της ημέρας. Οι ποικιλίες αραβοσίτου με τον ένα ή τον άλλο τύπο CMS έχουν διαφορετική ευαισθησία σε περιβαλλοντικούς παράγοντες. Σε φυτά με Μολδαβικό τύπο CMS, οι πανικοί σχηματίζουν ανθήρες που δεν ανοίγουν, η γύρη σε αυτούς δεν είναι βιώσιμη, αν και βιώσιμη μπορεί επίσης να σχηματιστεί υπό ορισμένες συνθήκες. Σε φυτά με CMS τύπου Τέξας, η εκδήλωση στειρότητας είναι λιγότερο επιρρεπής στην επίδραση εξωτερικών επιδράσεων και το σημάδι εκφράζεται σημαντικά: οι ανθήρες είναι έντονα εκφυλισμένοι και δεν ανοίγουν ποτέ. Και οι δύο τύποι CMS χρησιμοποιούνται στην αναπαραγωγή.
πατρική κληρονομιά
Για ορισμένα είδη, η μετάδοση του μιτοχονδριακού DNA μέσω της αρσενικής γραμμής έχει αποδειχθεί, για παράδειγμα, στα μύδια. Η πατρική μιτοχονδριακή κληρονομιά έχει επίσης περιγραφεί για ορισμένα έντομα, όπως η Drosophila, οι μέλισσες και τα τζιτζίκια.
Υπάρχουν επίσης στοιχεία μιτοχονδριακής αρσενικής κληρονομικότητας σε θηλαστικά. Περιγράφονται περιπτώσεις τέτοιας κληρονομικότητας για ποντίκια, ενώ τα μιτοχόνδρια που λαμβάνονται από το αρσενικό απορρίπτονται στη συνέχεια. Αυτό το φαινόμενο έχει αποδειχθεί για πρόβατα και κλωνοποιημένα βοοειδή. Περιγράφεται επίσης η μόνη περίπτωση που σχετίζεται με υπογονιμότητα σε έναν άνδρα.
Τα μιτοχόνδρια βρίσκονται στη συντριπτική πλειοψηφία των ευκαρυωτικών κυττάρων. Οι διαδικασίες αερόβιας αναπνοής και, κατά συνέπεια, η οξειδωτική φωσφορυλίωση που συμβαίνουν σε αυτές οδηγούν στην αποθήκευση ενέργειας με τη μορφή ATP. Στη σύνθεση των μιτοχονδρίων, βρέθηκε DNA, αποτελούμενο από ομοιοπολικά κλειστούς υπερτυλιγμένους δακτυλίους με μήκος 5 μm στα ζώα έως 20-30 μm σε μύκητες και ανώτερα φυτά.
Τα μιτοχονδριακά γονίδια κωδικοποιούν κυρίως δύο ομάδες χαρακτηριστικών. Το πρώτο περιλαμβάνει σημάδια που σχετίζονται με το έργο των αναπνευστικών συστημάτων, το δεύτερο - με αντίσταση στα αντιβιοτικά και άλλα κυτταρικά δηλητήρια. Εκτός από το DNA, τα μιτοχόνδρια περιέχουν τη δική τους συσκευή σύνθεσης πρωτεϊνών, συμπεριλαμβανομένων ριβοσωμάτων, tRNA, αμινοακυλο tRNA συνθετάσης, η οποία διαφέρει από την αντίστοιχη συσκευή που καθορίζεται από τα πυρηνικά γονίδια.
Οι μεταλλάξεις στο μιτοχονδριακό DNA ή η απώλεια μιτοχονδρίων σχετίζονται με το σχηματισμό μικρών (νάνων) αποικιών (ο «μικροκαμωμένος» φαινότυπος) στην καλλιέργεια. S.cerevisiae.Τα στελέχη των μεταλλαγμένων νάνων αναπτύσσονται πολύ αργά, σχηματίζοντας μικρές αποικίες σε άγαρ που περιέχουν ανεπαρκή ποσότητα γλυκόζης για φυσιολογική ανάπτυξη.
Εκτός από τις μεταλλάξεις «νανισμού», τις μεταλλάξεις κ.λπ., που διαταράσσουν την αναπνοή των ζυμομυκήτων, προκαλούνται μεταλλάξεις στο μιτοχονδριακό DNA σε αυτούς τους οργανισμούς, οδηγώντας σε αντίσταση στη χλωραμφενικόλη, την ερυθρομυκίνη και κάποια άλλα αντιβιοτικά. Παρόμοια μεταλλάγματα που σχετίζονται με βλάβη σε μιτοχονδριακά γονίδια έχουν επίσης περιγραφεί σε νευροσπόρια, παραμέσια και in vitro καλλιεργημένα κύτταρα ανθρώπου και ποντικού.
Η κυτταροπλασματική αρσενική στειρότητα είναι η κληρονομικότητα χαρακτηριστικών που περιορίζουν ή ακυρώνουν τη γονιμότητα των αρσενικών φυτών (για παράδειγμα, λόγω του σχηματισμού ελαττωματικής γύρης ή ακόμα και της πλήρους απουσίας της, μορφολογικών χαρακτηριστικών λουλουδιών κ.λπ.), σύμφωνα με τον μητρικό τύπο μέσω του κυτταροπλάσματος . Πρέπει να σημειωθεί ότι, γενικά, η αρσενική στειρότητα στα φυτά μπορεί να προσδιοριστεί και από το υπολειπόμενο αλληλόμορφο του αντίστοιχου πυρηνικού γονιδίου.
Το καλαμπόκι έχει ένα ειδικό πυρηνικό γονίδιο - αποκατάστασης της γονιμότητας (Rf/rf). Όντας στην κυρίαρχη κατάσταση, εξασφαλίζει την ανάπτυξη ενός φυσιολογικού γόνιμου φυτού ακόμη και με την παρουσία ενός παράγοντα στειρότητας στο κυτταρόπλασμα και το υπολειπόμενο αλληλόμορφο επηρεάζει την αναπαραγωγική λειτουργία στο φυσιολογικό κυτταρόπλασμα. Επομένως, μόνο τα φυτά που είναι ομόζυγα για το υπολειπόμενο αλληλόμορφο θα είναι στείρα. rfκαι έχοντας παράγοντα στειρότητας στο κυτταρόπλασμα.
στο καλαμπόκι ( Zea mays) τα πλασμογόνα (δηλαδή, οι κυτταροπλασματικοί παράγοντες) της αρσενικής στειρότητας παράγουν πλειοτροπικό αποτέλεσμα: ο αριθμός των φύλλων μειώνεται, η αντίσταση σε ορισμένες ασθένειες μειώνεται.
Το φαινόμενο της αποκατάστασης της γονιμότητας της γύρης χρησιμοποιείται στην πράξη για την ανάδυση ετεροδικών διπλών διαγραμμικών υβριδίων καλαμποκιού. Δεδομένου ότι το καλαμπόκι είναι αυτοσυμβατό, για να αποκλειστεί η αυτογονιμοποίηση, ορισμένα φυτά έπρεπε να σπάσουν τους αρσενικούς πανίκους, δηλαδή να τους κάνουν αποκλειστικά θηλυκούς. Τα υβρίδια Cyt S λοιπόν rf/rf(Cyt S - στείρο κυτταρόπλασμα, Cyt N - φυσιολογικό κυτταρόπλασμα) είναι η λύση σε αυτό το πρόβλημα, επειδή έχουν κυτταροπλασματική ανδρική στειρότητα και είναι ανίκανα να αυτογονιμοποιηθούν.
Ένα από τα πιο εντυπωσιακά παραδείγματα κυτταροπλασματικής κληρονομικότητας είναι το φαινόμενο κυτταροπλασματική ανδρική στειρότητα(CMS), που βρίσκεται σε πολλά φυτά - καλαμπόκι, κρεμμύδια, παντζάρια, λινάρι κ.λπ.
Η αλληλεπίδραση πυρηνικών και κυτταροπλασματικών κληρονομικών παραγόντων που καθορίζουν το CMS μπορεί να γραφτεί ως εξής:
Σημειώσεις.
1. Οι παράγοντες CMS εντοπίζονται στο mtDNA. Κυτοπλασματικό αλληλόμορφο ανδρικής γονιμότητας cytN είναι ένα συγκεκριμένο τμήμα του mtDNA με μήκος 10 kb. Η διαγραφή αυτής της περιοχής έχει ως αποτέλεσμα το αλληλόμορφο της κυτταροπλασματικής στειρότητας των ανδρών. cyt S
2. Το φαινόμενο του CMS χρησιμοποιείται ευρέως για την απόκτηση υβριδικών σπόρων σε σολανώδη, καλλιεργούμενα φυτά κολοκύθας, αφού σε αυτή την περίπτωση, για να ληφθούν φά 1 δεν απαιτεί επίπονες επεμβάσεις ευνουχισμού και απομόνωσης μητρικών λουλουδιών.
3. Το CMS χρησιμοποιείται για τη διασφάλιση της γενετικής ασφάλειας των γενετικά τροποποιημένων καλλιεργειών: η γύρη τέτοιων σειρών ΓΤΟ είναι στείρα.
Ανακύπτει το ερώτημα πώς να αποκτήσετε υβριδικούς σπόρους, για παράδειγμα, από καλαμπόκι, ζαχαρότευτλα, ρύζι, ντομάτες, εάν μέσα σε ένα φυτό ή ακόμα και ένα λουλούδι υπάρχουν θηλυκά και αρσενικά στοιχεία του αναπαραγωγικού συστήματος και υπάρχει πάντα η δυνατότητα αυτογονιμοποίησης . Σε αυτές τις περιπτώσεις, η διαδικασία της αυτο-γονιμοποίησης μπορεί να αποφευχθεί μόνο με δύο τρόπους: στις μητρικές μορφές, αφαιρέστε με το χέρι τα αρσενικά στοιχεία του λουλουδιού που παράγουν γύρη. κάνουν τις αρσενικές ταξιανθίες στείρες. Ο πρώτος τρόπος είναι πολύ χρονοβόρος, έτσι οι γενετιστές άρχισαν να αναζητούν συστήματα που καθορίζουν την αρσενική στειρότητα των φυτών.
Το 1929 ο μαθητής Ν.Ι. Vavilova, εγχώρια κτηνοτρόφος και γενετιστής M.I. Ο Khadzhinov βρήκε φυτά με ανδρική στειρότητα σε καλλιέργειες καλαμποκιού, τα οποία δεν διέφεραν σε καμία περίπτωση από τα κανονικά, εντελώς στείρα, δηλ. δεν παράγουν γύρη. Αυτό το σύστημα στη συνέχεια μελετήθηκε λεπτομερώς γενετικά και εντοπίστηκαν διαφορετικοί τύποι ανδρικής στειρότητας. Ενας από αυτούς - κυτταροπλασματική ανδρική στειρότητα
(CMS) - προτάθηκε και χρησιμοποιήθηκε ευρέως για τη λήψη υβριδικών σπόρων στο καλαμπόκι και στη συνέχεια σε πολλά άλλα είδη.
Το σχέδιο για τη χρήση CMS στην αναπαραγωγή αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1930 από τη Ρόδο. Αυτός ο τύπος ανδρικής στειρότητας χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι μόνο η αλληλεπίδραση ενός ειδικού τύπου κυτταροπλάσματος (S) και των υπολειπόμενων πυρηνικών γονιδίων (rf) καθορίζει την ανδρική στειρότητα.
Στην πράξη, χρησιμοποιούνται μόνο υβριδικοί σπόροι πρώτης γενιάς από τη διασταύρωση δύο γραμμών, ενός απλού υβριδίου και μιας γραμμής ή δύο απλών υβριδίων. Η δεύτερη και οι επόμενες γενιές δεν χρησιμοποιούνται σε καλλιέργειες παραγωγής, καθώς τα υβρίδια χωρίζονται στις αρχικές τους μορφές και εξαφανίζεται η επίδραση της ετερότητας. Από αυτή την άποψη, όταν χρησιμοποιείται ετερόζη σε φυτά, η παραγωγή σπόρων οργανώνεται σε ειδικά αγροκτήματα, αγροκτήματα, όπου λαμβάνονται μόνο σπόροι πρώτης γενιάς και πωλούνται σε αγροκτήματα, αγρότες κ.λπ. Δεδομένου ότι η απόδοση των ετεροτικών υβριδίων είναι σημαντικά (20-30%) υψηλότερη από τις ποικιλίες, το κόστος παραγωγής σπόρων υβριδικών σπόρων είναι περισσότερο από αποπληρωμένο. Στη φυτική παραγωγή, η ετέρωση χρησιμοποιείται ευρέως στο καλαμπόκι, το σόργο, το ζαχαρότευτλο, το ρύζι ντομάτας και άλλα είδη.
Η ανακάλυψη του φαινομένου της ετερογένεσης ήταν ένα σημαντικό γεγονός στη γενετική και την αναπαραγωγική πρακτική.
Άρθρα και δημοσιεύσεις:
Πληθυσμιακή δομή του είδους
Ένα είδος είναι στην πραγματικότητα ένα πολύ πιο περίπλοκο σύστημα από μια απλή συλλογή ατόμων που διασταυρώνονται παρόμοια μεταξύ τους. Εντός του είδους, υπάρχει ένα σύνθετο ιεραρχικό σύστημα εδαφικών πληθυσμών, το οποίο είναι ...
Συμπλέγματα πυρηνικών πόρων
Η πυρηνική μεμβράνη των κυττάρων των θηλαστικών περιέχει 3-4 χιλιάδες πόρους (περίπου 10 πόρους ανά 1 τετραγωνικό μικρό). Μέσω των πυρηνικών πόρων υπάρχει ανταλλαγή ουσιών μεταξύ του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος. Πράγματι, το RNA που συντίθεται στον πυρήνα, καθώς και τα ριβοσωμικά...
Χαρακτηριστικά της διατροφής των ψαριών
Η εμβρυϊκή περίοδος ανάπτυξης των ψαριών ξεκινά από τη στιγμή που γονιμοποιούνται τα αυγά. Πρώτον, ο βλαστικός δίσκος συνθλίβεται, η αύξηση του αριθμού των κυττάρων είναι το στάδιο του μωρού. 12-16 ώρες μετά τη σπερματέγχυση, σχηματίζονται δύο στρώματα κυττάρων, ...
51. Κυτοπλασματική αρσενική στειρότητα και χρήση της στην αναπαραγωγή.
Ένα από τα πιο εντυπωσιακά παραδείγματα κυτταροπλασματικής κληρονομικότητας μπορεί να θεωρηθεί η κυτταροπλασματική ανδρική στειρότητα (CMS), που βρίσκεται σε πολλά
φυτά - καλαμπόκι, κρεμμύδια, παντζάρια, λινάρι.
Το φαινόμενο της πλήρους ή μερικής στειρότητας των ανδροεκίων ανώτερων φυτών, που προκαλείται από μια ειδική μετάλλαξη στα γονιδιομιτοχόνδρια, η γονιμότητα των φυτών αποκαθίσταται πλήρως ή μερικώς παρουσία ενός κυρίαρχου αλληλόμορφου του γονιδίου αποκατάστασης της πυρηνικής γονιμότητας. Το CMS εκδηλώνεται με τρεις κύριες μορφές:
1) Τα ανδρικά γεννητικά όργανα - στήμονες - δεν αναπτύσσονται καθόλου. Παρόμοιο φαινόμενο παρατηρείται σε φυτά ορισμένων τύπων καπνού.
2) Οι ανθήρες σχηματίζονται στα άνθη, αλλά η γύρη τους δεν είναι βιώσιμη. Αυτή η μορφή στειρότητας είναι πιο κοινή στον αραβόσιτο.
3) Στους ανθήρες σχηματίζεται κανονική γύρη, αλλά δεν ραγίζουν και η γύρη δεν πέφτει στα στίγματα. Αυτό το πολύ σπάνιο φαινόμενο παρατηρείται μερικές φορές σε ορισμένες ποικιλίες ντομάτας.
Η ΣΚΠ καθορίζεται γενετικά από τα γονίδια πυρηνικής στειρότητας και την αλληλεπίδραση πυρηνικών γονιδίων και πλασμογόνων → υπάρχουν 2 τύποι ΣΚΠ: πυρηνική ή γονιδιακή και κυτταροπλασματική. Η πυρηνική στειρότητα προκαλείται από μεταλλάξεις στα χρωμοσωμικά γονίδια ms. Λόγω του γεγονότος ότι τα γονίδια στειρότητας είναι υπολειπόμενα και τα γονίδια γονιμότητας κυριαρχούν, με αυτόν τον τύπο κληρονομικότητας στειρότητας από τη διασταύρωση της στειρότητας των φυτών με τα γόνιμα, όλα τα φυτά F1 είναι γόνιμα (msms x MsMs Msms) και στο F2 υπάρχει διάσπαση σε γόνιμες και στείρες μορφές σε σχέση με το 3:1 στις επόμενες γενιές, ο αριθμός των στείρων φυτών από τέτοιες διασταυρώσεις μειώνεται συνεχώς.
Εξετάστε το CMS στο παράδειγμα του καλαμποκιού. Το καλαμπόκι είναι μονοοικογενές φυτό, του οποίου τα θηλυκά άνθη συλλέγονται στο στάχυ και τα αρσενικά άνθη σε πανικό. Μερικές φορές στον πανικό υπάρχουν υπανάπτυκτοι ανθήρες με στείρα γύρη. Η στειρότητα της γύρης καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά του κυτταροπλάσματος. Η επικονίαση των φυτών με CMS από γύρη που λαμβάνεται από άλλα φυτά δημιουργεί μορφές επίσης με στείρα γύρη στους απογόνους → το χαρακτηριστικό CMS μεταδίδεται μέσω της μητρικής γραμμής. Ακόμη και όταν και τα 10 ζεύγη χρωμοσωμάτων ενός στείρου με γύρη φυτού αντικαθίστανται από χρωμοσώματα φυτών με κανονική γύρη, το MC διατηρείται. Κυτόπλασμα που προκαλεί MS →cytS, και Ν κυτταρόπλασμα→cytN. Ο γονότυπος του φυτού επηρεάζει επίσης τη στειρότητα της γύρης. Το CytS καθορίζει τη στειρότητα μόνο εάν ο γονότυπος περιέχει υπολειπόμενα γονίδια rfrf στην ομόζυγη κατάσταση. Με το cyS RfRf ή το cyS Rfrf, τα φυτά έχουν N γόνιμη γύρη → το γονίδιο Rf είναι σε θέση να αποκαταστήσει τη γονιμότητα της γύρης. Παρόμοιες σχέσεις μεταξύ του κυτταροπλάσματος και του γονότυπου κατέστησαν δυνατή την ανάπτυξη μιας μεθοδολογίας και την κατάρτιση ενός σχήματος για την απόκτηση υβριδίων καλαμποκιού με χρήση CMS.
γραμμές: A B C D
CMS fertile CMS fertile
("fixer") ("restorer")
Π: διέλευση γραμμής:
cytS rfrf cytN rfrf cytS rfrf cytN RfRf
F1: (A X B) X (C X D)
CMS fertile ("μειωτικό")
citS rfrf citS RfRf
F2: διπλό υβρίδιο: (axb)x(cxD)
cytS Rfrf γόνιμη
Σε φυτά με Μολδαβικό τύπο CMS, οι πανικοί σχηματίζουν ανθήρες που δεν ανοίγουν, η γύρη σε αυτούς δεν είναι βιώσιμη, αν και βιώσιμη μπορεί επίσης να σχηματιστεί υπό ορισμένες συνθήκες. Σε φυτά με CMS τύπου Τέξας, η εκδήλωση στειρότητας είναι λιγότερο επιρρεπής στην επίδραση εξωτερικών επιδράσεων και το σημάδι εκφράζεται σημαντικά: οι ανθήρες είναι έντονα εκφυλισμένοι και δεν ανοίγουν ποτέ. Και οι δύο τύποι CMS χρησιμοποιούνται στην αναπαραγωγή.
Επιπλέον, υπάρχουν στοιχεία για τη δυνατότητα χρήσης CMS και στο σιτάρι. Αποστειρωμένες μορφές έχουν ληφθεί από τη διασταύρωση δύο ειδών φυτών - τον Αιγίλωπο και το σιτάρι, είναι σε εξέλιξη εργασίες για την επιλογή άλλων συστατικών για διασταύρωση που παρέχουν μέγιστη ετερότητα.
Ήταν δυνατό να εντοπιστούν ζεύγη σταυρών που δίνουν αύξηση της απόδοσης κατά 40-50%.
- Σε επαφή με 0
- Google+ 0
- Εντάξει 0
- Facebook 0
