Приглашаем посетить сайт
Полиплоидия
Полиплоиди́я (от греческого polýploos — многократный и éidos — вид), эуплоидия, наследственная изменчивость, связанная с кратным увеличением числа наборов хромосом в клетках растений или (реже) животных. Соматические клетки растений и животных, как правило, содержат диплоидное, или двойное (2n), число хромосом (см. Диплоид), половые — уменьшенное вдвое, или гаплоидное (n), число хромосом (см. Гаплоид). При П. наблюдаются отклонения от диплоидного числа хромосом в соматических клетках и от гаплоидного — в половых; могут возникать клетки, в которых каждая хромосома представлена трижды (3n — триплоиды), четырежды (4n — тетраплоиды), пять раз (5n — пентаплоиды) и т. д. В целом такие организмы называются полиплоидами. П. возникает в результате нарушения расхождения хромосом в митозе или мейозе (значительно реже) под действием физических и химических факторов. У полиплоидных форм растений (обычно перекрёстноопыляющихся) часто наблюдается гигантизм — увеличение размеров клеток и органов (листьев, цветков, плодов), повышенное содержание ряда химических веществ, изменение сроков цветения и плодоношения. В природе известны полиплоидные ряды в пределах различных родов растений и низших животных. например, пшеница представлена рядом видов с 14, 28, 42 и 56 хромосомами (в последнем случае это формы, выделенные в потомстве от скрещивания пшеницы и пырея). Естественная П. значительно чаще обнаруживается на границах высокогорья, пустынь, полярных областей, где вероятность затруднения нормального деления ядра клетки больше. В указанных зонах до 80% видов организмов — полиплоиды. Многие из естественных полиплоидов дали начало культурным растениям, таким, как картофель, хлопчатник, сахарный тростник и др. Полиплоиды могут быть использованы как исходный материал для селекции. Различают автополиплоидию и аллополиплоидию. Автополиплоидия — результат кратного увеличения гаплоидного набора хромосом одного вида. Перевод на полиплоидный уровень сильно усложняет механизм наследования, часто снижает плодовитость, так как увеличивается число хромосом и генов, контролирующих различные признаки, по-иному проявляется их взаимодействие. У автотетраплоидов во втором и последующих поколениях сохраняется более высокий уровень гетерозиготности, чем у диплоидных форм. Это может быть использовано для продления гетерозиса у гибридов в нескольких поколениях. У кукурузы путем колхицинирования были получены тетраплоидные формы простых межлинейных гибридов, представляющих практический интерес. Аллополиплоидия — результат объединения наборов хромосом разных видов после образования межвидовых гибридов. Соответственно полиплоидные формы называются автополиплоидами или аллополиплоидами. Если у аллополиплоида имеется полный двойной набор того и другого вида, его называют амфидиплоидом. При скрещивании двух разных видов или родов обычно получается бесплодное потомство. При частичной гомологичности хромосом гибрид имеет сниженную плодовитость. При автосинтетической конъюгации амфидиплоиды имеют большую константность (см. Гибриды). Аллотетраплоидам свойственна резко выраженная гибридная мощность, стойко охраняющаяся в последующих поколениях. Классический пример аллополиплоидии — капустно-редечные гибриды, а также ржано-пшеничные и пырейно-пшеничные аллополиплоиды.
Часто под термином «П.» понимают любое количественное изменение хромосом, в том числе и анеуплоидию. Анеуплоиды — организмы, имеющие в основном наборе 1 увеличенное или уменьшенное, но не кратное гаплоидному, число хромосом. В зависимости от того, произошло уменьшение или увеличение числа хромосом по сравнению с определенным уровнем плоидности, при классификации анеуплоидных чисел используют соответственно приставки гипо- и гипер-. например, гипердиплоидные числа хромосом имеют трисомики (2n + 1) и тетрасомики (2n + 2), гиподиплоидные — моносомики (2n — 1) и нуллисомики (2n — 2). Если число хромосом анеуплоида превышает диплоидное, он называется несбалансированным полиплоидом. Анеуплоиды используют путём моносомного анализа для установления локализации генов в определенных хромосомах.