Полиплоидия және селекция

I.Кіріспе
II.Негізгі бөлім
2.1.Полиплоидия және селекция
2.2. Полиплоид түрлері және олардың ерекшеліктері
2.3. Полиплоидтар алу тәсілдері
2.4. Аутополиплоидтарды селекцияда пайдалану
III.Қорытынды
IV.Пайдаланған әдебиеттер

Полиплоидия - гаплоидты жиынтыққа қатысты хромосомдар санының өсуі (тақ және жүпты болады). Полиплоидия геномды мутацияларға жатады. Полиплоидты органимздер хромосома санының еселену дәрежесіне қарай 3n – трипдоидті, 4n – тетраплоидті, 5n – пента плоидті болып бөлінеді. Полиплоидия организмнің түрлі белгілерінің өзгеруіне себеп болады. Сондықтан ол эволюция мен селекция үшін тұқым қуатын өзгергіштіктің маңызды қайнар көзі болып есептеледі. Мысалы, селекционер В.Федоров шығарған қара бидайдың тетраплоидті формасын алсақ, ол диплоидті формасына қарағанда сабағы мықты , дәні ірі салмақты болып өзгерген. Полиплоидияның өзінің екі түрі бар – автоплоидия және аллополиплоидия деп аталады.Егер геномды А деп белгілесек, автодиплоид АА, автотриплоид ААА болады. Әр текті түрлердің геномдарының еселеніп көбеюінің нәтижесінде пайда болатын полиплоидті организмдер аллополиплоидтар немесе амфиплоидтар деп аталады. Аллополиплоидтар әр текті түрлерді будандастыру кезінде пайда болады. Мысалы, Егер будан дарада А мен В гені болса, одан алынған аллополиплоид ААВВ болып келеді. 1924 жылы тұңғыш рет шомыр мен капустаны будандастыру арқылы Г.Д.Карпченконың тұқымы мықты болып өскен. Жаңа форма систематикалық жағынан әр туысқа жататын өсімдіктердің геномдарының бірігуінәтижесінде шығып отыр. Жалпы полиплоидия ның негізінде өсімдіктердің, оның жеке мүшелерінің көлемі ұлғаяды. Полиплоидия – жануарларда өте сирек кездесетін құбылыс. Бұл көбінесе жыныстық көбеюі партогенез жолмен жүретін жәндіктерде кездеседі. Мысал ретінде аскариданы, жер құрттарын, көбелектерді алуға болады. Жануарлардың кейбір ұлпаларының сомалық жасушасында мейоз жолымен емс, митоз жолымен көбейеді. Анеуплоидия немесе Гетероплоидия. Хромосома санының гаплоидті жиынтыққа еселенбей өзгеруініңнәтижесінде пайда болады.

1. Егістік дақылдар селекциясы және тұқым шаруашылығы, А. Қ. Апушев, Алматы 2012
2. Генетика, селекция және тұқым шаруашылығы, Т. Н. Нұрғасенов, Ә. Х. Қалиев, Алматы 2007
3. Интернет желісі

Пән: Ауыл шаруашылығы
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 14 бет
Таңдаулыға:

Жоспары:
I.Кіріспе
II.Негізгі бөлім
2.1.Полиплоидия және селекция
2.2. Полиплоид түрлері және олардың ерекшеліктері
2.3. Полиплоидтар алу тәсілдері
2.4. Аутополиплоидтарды селекцияда пайдалану
III.Қорытынды
IV.Пайдаланған әдебиеттер

Кіріспе
Полиплоидия - гаплоидты жиынтыққа қатысты хромосомдар санының өсуі (тақ және жүпты болады). Полиплоидия геномды мутацияларға жатады. Полиплоидты органимздер хромосома санының еселену дәрежесіне қарай 3n - трипдоидті, 4n - тетраплоидті, 5n - пента плоидті болып бөлінеді. Полиплоидия организмнің түрлі белгілерінің өзгеруіне себеп болады. Сондықтан ол эволюция мен селекция үшін тұқым қуатын өзгергіштіктің маңызды қайнар көзі болып есептеледі. Мысалы, селекционер В.Федоров шығарған қара бидайдың тетраплоидті формасын алсақ, ол диплоидті формасына қарағанда сабағы мықты , дәні ірі салмақты болып өзгерген. Полиплоидияның өзінің екі түрі бар - автоплоидия және аллополиплоидия деп аталады.Егер геномды А деп белгілесек, автодиплоид АА, автотриплоид ААА болады. Әр текті түрлердің геномдарының еселеніп көбеюінің нәтижесінде пайда болатын полиплоидті организмдер аллополиплоидтар немесе амфиплоидтар деп аталады. Аллополиплоидтар әр текті түрлерді будандастыру кезінде пайда болады. Мысалы, Егер будан дарада А мен В гені болса, одан алынған аллополиплоид ААВВ болып келеді. 1924 жылы тұңғыш рет шомыр мен капустаны будандастыру арқылы Г.Д.Карпченконың тұқымы мықты болып өскен. Жаңа форма систематикалық жағынан әр туысқа жататын өсімдіктердің геномдарының бірігуінәтижесінде шығып отыр. Жалпы полиплоидия ның негізінде өсімдіктердің, оның жеке мүшелерінің көлемі ұлғаяды. Полиплоидия - жануарларда өте сирек кездесетін құбылыс. Бұл көбінесе жыныстық көбеюі партогенез жолмен жүретін жәндіктерде кездеседі. Мысал ретінде аскариданы, жер құрттарын, көбелектерді алуға болады. Жануарлардың кейбір ұлпаларының сомалық жасушасында мейоз жолымен емс, митоз жолымен көбейеді. Анеуплоидия немесе Гетероплоидия. Хромосома санының гаплоидті жиынтыққа еселенбей өзгеруініңнәтижесінде пайда болады. Бұл құбылысты алғаш рет К.Бриджес дрозофила шыбыныдарындағы жыныспен тіркесіп тұқым қуу заңдылығын зерттеу барысында байқады. Ол аналық шыбындардың сомалық жасушасынан XXY хромосомалардың (Сонда Y - гі артық ), ал аталықтарынан XO, яғни Y - гі жоқ хромосомаларды тапты. Осыған байланысты дрозофила шыбындырының кейбір белгілерінің (қанаты, көзі және т.б.) кемістікке ұшырайтындығы анықталды.Сонда бір хромосомасы артық жыныс жасушасы қалыпты гаплоидті гаметамен ұрықтанғандахромосома жиынтығы 2n + 1 немесе трисомик зигота түзеді. Ал егер гаметада бір хромасома кем болып келсе, ұрықтану нәтижесінде моносомик, яғни 2n -- 1 зигота пайда болады. Мысалы,адамда жыныстық хромосомалардың немесе 21-хромосоманың артық болуы күрделі аномалиялар туғызады. Кейбір жағдайларда хромосоманың белгілі бір жұбында қосымша жалғыз хромосома емес, екі хромосома (2n + 2) тетрасомик үш хромасома (2n + 3) пентасомик болып ауруға ұшырайды.Хромосомалар санының осылайша артуы немесе кемуі олардың кез-келген жұбында кездесуі мүмкін, сондықтан бірмезгілде қатарынанбірнеше анеуплоидия пайда бола алады. Анеуплоидия организмнің генотипі мен фенотипінде белгілі бір өзгерістер туғызады, организмнің тіршілік қабілетін төмендейді, өмірі қысқарады, өсімталдығы кемиді.және қалыпты диплоилтермен салыстырғанда көптеген морфологиялық айырмашылықтары болады.Жануарларға қарағанда өсімдіктерде анеуплоидия олардың тіршілік қабілетіне оншалық әсер етпейді.Анеуполидия құбылысы соның ішінде нулисомия өсімдіктерде жекелеген хромосомаларды алмастырып, жаңа линиялар алу үшін қолданылады.

Негізгі бөлім
2.1.Полиплоидия және селекция
Жабайы және мәдени өсімдіктер дүниесінің хромосомалық құрамын зерттеу, бірқатар маңызды ауылшаруашылығы өсімдіктерінің өзінше полиплоидты қатар екендігін көрсетті. Олар дәнді, жеміс, жидек, цитрус, техникалық, дәрілік, сәндік және басқа дадақылдар арасында кездеседі.
Қандай да болсын ауыл шаруашылығы дақылы өндірісте әр түрлі плойдты түрлері әдетте өнімділігі көп хромосомды формалары болады. Мысалы, гексаплоидты жұмсақ бидай - өте өнімді және кең тараған. Оның үлесі бидайдың барлық егісінің 45 бөлігінен артық болып келеді. Әдетте тетраплоидты бидайдың, өнімділігі жұмсақ бидайдан біршама төмен;траплоидтардың ішіндегі өте құндысы қатты бидай, дүниежүзінде бидай егісінің 10-11% алады. Мәдени бірдәнді бидайдың диплоидты түрі азғантай ғана жерге егіледі. Осыдан-ақ неліктен селекционерлер жаңа сорттар шығаруда полиплоидтарға көп қызығушылық танытатынын жақсы түсінуге болады.
Полиплоидтты мәдени өсімдіктер: сұлы (2n=42), картоп (2n=48), ұзын талшықты және жіңішке талшықты мақта (2n=52), темекі (2n=48) және т. б. Бірақ кейбір дақылдардың табиғаттаполиплоидты түрлері табылмаған. Олар қарабидай (2n=14), арпа (2n=14), қызылшаның (2n=18) мәдени түрлері тек диплоидты формада ғана.
Өсімдік селекциясында қажетті полиплоидты формалар алудың тиімді әдісін тапқаннан кейін, полиплоидияны ауыл шаруашылығы дақылдарының сорттары мен будандарын жасауға арналған практикалық тәсіл ретінде тікелей қолдана бастады. 1937 жылы полиплоидия алу әдістемесіне бетбұрыс жасайтындай жаңалық ашылды. Зерттеушілер А.Блексли мен А.Айвери лапыздың тұқымы мен түйнек - жуашығынан алынатын колхицин алколоидының, өсімдіктің бөліну кезеңіндегі жасушасының бағытты полиплоидтайтын әсерін анықтады. Бұл іс жүзінде кез келген дақылдардан полиплоидтар алуға мүмкіндік тудырды.

2.2. ПОЛИПЛОИД ТҮРЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ЕРЕКШКЛІКТЕРІ
Полиплоидтар негізінде екі түрге бөлінеді: Аутополиплоидттар және аллополиплоидттар. Біріншісінде хромосомалар жиынтығы санының өсуі бір және сол геномның есебінен (мысалы, АА+АА= АААА), екіншіде - әр түрлер геномдарын қосумен болады (А+В=АВ, содан соң хромосом санын еселеу ААВВ)7
Аутополиплоид морфологиясы бойынша ата-аналық формалармен ұқсас, ал аллополиплоид ата-аналық түрлердің арасындағы аралық жағдайды ұстап алып тұрады және олардың арасындағы буданға ұқсас болады. Біріншісі - фертильді аналық өсімдіктен шықса, екіншісі - ұрықсыз түраралық будан.
Аллополиплоидтарда әр түрлерден болатын геномдар сәйкессіздігінің дәрежесі бірдей емес. Әр түрлі геномдар хромосомаларының айырмашылықтары барлық ұзындықтары бойынша емес, бөліктерінде ғана болатын аутоплиплоидттар мен аллополиплоидттар арасындағы аралық формалар сегменттік аллополиплоидттар деп аталады.
Шынайы аллополиплоидтардың, сондай-сқ сегменттік аллополиплоидтардың да хромосомалық материалдарының едәуір бөлігі екі еседен де көп. Сонымен қатар, бірдей гендер өзара конъюгациялануға қабілетсіз болатын хромосомаларда да орналаса алады. Жұмсақ бидайдан алынған нуллисомиктердің 21 хромосоманың әрқайсысы толығымен тіршілікке қабілетті, себебі жетіспейтін хромосом жұбының қызметін басқа геномдардың сәйкес хромосомдары өз мойнына алады. Диплоидты түрлерден ешқашан да нуллисомиктер алынған емес.
Селекционерлердің полиплоидия құбылысына үлкен қызығушылық танытатындығы ол организмдердің белгілері мен қасиеттеріне терең және жан-жақты өзгерістер әкеледі. Сыртқы белгілері бойынша полиплоидтар әдетте алыптығымен сипатталады. Бұл бәрінен бұрын олардың дасушалары көлемінің ұлғаюымен түсіндіріледі. Бірақ хромосомдардың жаңа саны қолайлыдан көп болса, онда полиплоидттардың дамуы бастапқы өсімдіктердікінен нашар болады. Әртүрлі өсімдік түрлерінің өзіне қолайлы плоидтық деңгейі болады, оған жеткеннен кейін әрі қарайғы хромосом санының артуынан өсімдіктің өсу қарқыны төмендейді, соның салдарынан организм зиян шегеді.
Жұмсақ бидайда хромосомдар санының еселенуі өсімдіктің нашар өсуіне соқтырады, ал керісінше, саны еселенген хромосомды қарабидай - кәдімгі диплоидты формалы мүшелерінің өсіп-жетілуі бойынша көп шамаға асып түсетін өте сәтті тетраплоид. Мәдени өсімдіктер түрлерінің популяцияны индукциялауда әр түрлі әсер беретіні де осыған байланысты.

Атқонақтың хромосомы түрлі мөлшердегі өсімдіктердің биіктігі: солдан оңға: 21,28,35,42,49,56,63,70,77,84,91
Түр ішіндегі әр түрлі генотиптерде алуан түрлі реакция байқалады. Онда келесідегідей жағдайларды байқауға болады
1. Хромосомдардың саны азғантай өсімдіктер, олардың еселену хромосомдары көбіне қарағанда жақсы еселенеді
2. Аллогамды өсімдіктермен жұмыс аутогамдыларға қарағанда жақсы нәтижелер береді
Қолдан алынған полиплоидтардың өнімділігі диплоидтарға қарағанда төмен. Осы қатынаста аутополиплоидтар мен аллополиплоидтар арсында елеулі айырмашылықтар байқалады. Аутополиплоидтарда феритильдік мейоз үдерісінің бұзылуына байланысты өте көп төмендейді. Бұл олардың практикалық пайдаланылуын қиындатады, әсіресе тұқым өндіру үшін өсірілетін дақылдардың (дәнді, дәнбұршақ, майлы және т. б.). Аллополиплоидтарда өнімділік басқашалау. Оларда әр түрдің хромосомдары жұп болады. Сондықтан мейоз негізінен бірқалыпты өтеді және өнімділігі де аутополиплоидтарға қарағанда төмендеу болады.

2.3. ПОЛИПЛОИДТАР АЛУ ТӘСІЛДЕРІ
Полиплоидтар алудың әртүрлі тәсілдері болады. Олар кейбір химиялық қосылыстардың, атап айтқанда, колхициннің бөлініп жатқан жасушаларға есірткілік әсеріне негізделеді.
Колхицин таза күйінде ақ-сарылау түсті ұнтақ, су, спирт және хлороформдажақсы ериді. Оны қолдану полиплоидты формаларды іс жүзінде шексіз мөлшерде алуға мүмкіндік тудырады. Колхициннен басқа осы мақсаттарда аценафтен, хлорлы сангуинарин, линдан және т. б. заттанды пайдалануға болады.
Қазіргі кезде полиплоидтарды кез келген өсімдіктен алуға болады, бірақ кейбір түрлер мен тұқымдастарда оңай жасалса, кейбіреулерінен полиплоидты формалар алу қиындық тудырады. Әдетте колхицин су ерітіндісі, ланолиндік паста және агардағы немесе глицериндегі су ерітіндісі ретінде пайдаланылады. Су ерітіндісін пайдалану үшін 1 - 2%-дық бастапқы ерітінді дайындалады. Одан қажетті концентрациядағы жұмыс ерітіндісін алу үшін бастапқы ерітіндіге су қосылады. Колхицин химиялық қатынаста өте төзімді болғандықтан, оның ерітіндісін автоклавта тазалап, ұзақ уақыт пайдаланады. Бастапқы ерітіндіні қараңғыда сақтау қажет, себебі ол жарықта ыдырап, өзінің қасиеттерін жоғалтып алуы мүмкін. Колхицин өте улы болғандықтан, онымен жұмыс істегенде сақтық шараларын орындау қажет. Жұмыстың сәтті шығуы бірқатар жағдайдардың сақталуына байланысты:
1. Колхицинмен хромосомалар санын еселеу үшін жасушалары көп мөлшерде бөдінетін меристемалық ұлпаларға әсер етуі керек. Демек өңдеуге бәрінен бұрын өніп жатқан дәндерді, жас өскіндерді, өсімдіктің өсу нүктесін, оянып жатқан бүршіктерді, түйнектерді т. с. с. пайдалану қажет;
2. Әртүрлі өсімдіктердің колхицинге сезімталдылығы түрліше болатынын ескеру керек. Сезімталдылық, сондай-ақ меристеманың әр аймағында және де бір дақылдың өзінің әрі өсіп жетілу кезеңдерінде әртүрлі. Сондықтан қандай да нысан болмасын, оларға қолайлы мөлшер мен экспозицияны (әсер ету ұзақтығын) сараптау арқылы анықтайды. Көбіне колхициннің тұқымды өндіруге 0,1 - 0,2%, ал өсу нүктесін өңдеуге 0,5 - 2,0% ерітіндісін қолданады.
Экспозицияның ұзақтығы бірнеше сағаттан бірнеше тәулікке дейін созылуы мүмкін. Ол ерітіндінің концентрациясына, өңдеу әдісіне және нысанның сезімталдылығына байланысты.
3. Зерттейтін өсімдік өсуі үшін қолайлы жағдайларды өңдеу кезінде ғана емес, одан кейінге кезеңдерде де жасау қажет.
Аталған жағдайларды ескере отырып, түрлі дақылдардан полиплоид алу үшін қолдануға бірқатар әдістер ұсынылады.
Тұқымдарды өңдеу. Бұл тәсіл еңбек шығынын өте аз талап етеді. Ол тұқымдарды тез өніп шығатын дақылдармен жұмыс жасауға өте жарамды. Оған құрғақ, сондай-ақ алдын ала сумен ылғалданған да тұқымдар пайдаланылады. өңдеп болғаннан кейін тұқымдарды ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.