Методы получения и идентификации автополиплоидов.

Можно получать с помощью физических, химических и генетических средств.

Физические методы: температурные воздействия, облучение гамма–лучами, механические воздействия (прививки, декапитация – удаление точки роста стебля) дают хорошие результаты у растений, обладающих способностью к регенерации.

Генетические методы: получение полиплоидов в результате межвидовых скрещиваний.

Химические методы: колхицин вызывает удвоение числа хромосом у растений. Используется также эфир, хлороформ, закись азота, нафталин и пр.

Идентификация: отбор растений с видимыми изменениями, вызванными действием колхицина, к которым относятся крупные темно–зеленые семядоли с утолщенным подсемядольным коленом или утолщенный короткий колеоптиль у однодольных, гофрированные с нарушением жилкования, утолщенные темно –зеленые листья.

Косвенные методы определения плоидности: размеры цветка, бутонов, колосьев, пыльников, пыльцевых зерен, число микроспор и т.д. Отбор тетраплоидов успешен при определении размеров пыльцевых зерен и числу микроспор на экзине пыльцы, т.к этот метод не зависит от условий выращивания.

Проводится идентификация тетраплоидов по размеру замыкающих клеток устьиц, число хлоропластов их в 2 раза больше, чем у диплоидов, и они расположены в два ряда. Такой отбор можно производить практически на всех с/х культурах.

 

Гаплоидия. Методы получения и идентификации. Возможности использования гаплоидов в селекции.

Гаплоид – организм, имеющий в соматических клетках полный для данного вида набор негомологичных хромосом (n). По внешнему виду гаплоиды полностью соответствуют диплоидным растениям, но значительно мельче, так как имеют мелкие клетки с мелкими ядрами. Мейоз нарушен, так как хромосомы не имеют гомологов. В АI к полюсам расходится различное число хромосом, что в свою очередь приводит к почти полной стерильности растений. Однако иногда все хромосомы в АI отходят к одному полюсу, что приводит к формированию нормальных гамет (и при микро- и при макроспорогенезе). В этом случае в результате самоопыления на гаплоидном растении могут образоваться зерна. Однако это чрезвычайно редкое событие.

Гаплоиды представляют большой интерес для генетиков и селекционеров. У гаплоидов рецессивные гены не ―закрыты‖ доминантными аллелями, что способствует их выявлению. Если же у гаплоида удвоить при помощи колхицина число хромосом, то получим диплоидную особь, гомозиготную абсолютно по всем генам, что при обычных скрещиваниях и отборах получить нереально. В настоящее время из разработанных способов получения гаплоидов наиболее распространены:

1. метод антрогенеза, при котором гаплоидные растения получают из пыльцевых зерен (табак, пшеница, ячмень);

2. метод опыления неродственной пыльцой (пыльцой продюсера). Например, на пестик пшеницы наносят пыльцу кукурузы, что стимулирует деление гаплоидной яйцеклетки;

3. метод бульбозум. В качестве опылителя для ячменя используют пыльцу Hordeum bulbusum, 2n=14. При скрещивании диплоидных ячменей Hordeum vulgare (культурный) и H. bulbosum (многолетний луковичный дикий) на стадии роста зародыша и эндосперма (через 5 дней после оплодотворения) происходит выпад хромосом дикого вида. Возникает гаплоид с набором хромосом H. vulgare. Через 15 суток после оплодотворения рост гибридного зародыша на материнском растении прекращается, но при культивировании in vitro из таких зародышей развиваются проростки. Частота и количество образовавшихся растений при этом способе очень высоки. Кроме того, растения-альбиносы не образуются. С помощью этого метода были выведены сорта Исток и Одесский-115 – за 4 года вместо 10 - 12 лет обычной селекции.