Tabiatda genetik materialning barqarorligini ta'minlaydigan mexanizmlar yaxshi o'rnatilgan

Madaniy o‘simliklar seleksiyasida muhim ahamiyatga ega bo‘lgan poliploidiya metodi o‘simliklar seleksiyasi uchun o‘zgaruvchanlikning qimmatli manbayi hisoblanadi. Poliploidiya mohiyatini bilmagan ravishda mahalliy seleksiya bu hodisadan bug‘doy, g‘o‘za, kartoshka va boshqa ekinlami yaratishda o‘zgaruvchanlik manbayi sifatida keng foydalangan. 1892 yilda rus botaniki I.I. Gerasimov haroratning yashil suv o'tlari spirogirasi hujayralariga ta'sirini o'rganib chiqdi va ajoyib hodisani - hujayradagi yadrolar sonining o'zgarishini aniqladi. Past harorat yoki uyqu tabletkalari (xloroform va xloralgidrat) ta'siridan so'ng, u yadrosiz, shuningdek, ikkita yadroli hujayralarning ko'rinishini kuzatdi. Birinchisi tez orada vafot etdi va ikkita yadroli hujayralar muvaffaqiyatli bo'lindi. Xromosomalarni hisoblashda ular oddiy hujayralardagidan ikki baravar ko'p ekanligi ma'lum bo'ldi. Shunday qilib, genotipning mutatsiyasi bilan bog'liq bo'lgan irsiy o'zgarish aniqlandi, ya'ni. hujayradagi barcha xromosomalar to'plami. Bu nom oldi poliploidiya , va xromosomalar soni ko'p bo'lgan organizmlar poliploidlardir.


Tabiatda genetik materialning barqarorligini ta'minlaydigan mexanizmlar yaxshi o'rnatilgan. Har bir ona hujayrasi ikkita qiz hujayraga bo'linganda, irsiy moddani qat'iy ravishda teng ravishda taqsimlaydi. Jinsiy ko'payish jarayonida erkak va urg'ochi gametalarning qo'shilishi natijasida yangi organizm hosil bo'ladi. Ota-onalar va nasllarda xromosomalarning doimiyligini saqlab qolish uchun har bir gametada normal hujayradagi xromosomalar sonining yarmi bo'lishi kerak. Haqiqatan ham, xromosomalar sonining ikki baravar kamayishi yoki olimlar buni aytganidek, hujayralarning reduksiya bo'linishi mavjud bo'lib, unda ikkita gomologik xromosomadan faqat bittasi har bir gametaga kiradi. Demak, gametada xromosomalarning haploid to'plami mavjud - ya'ni. har bir gomologik juftlikdan bittadan. Barcha somatik hujayralar diploiddir. Ular ikkita xromosoma to'plamiga ega, ulardan biri onadan, ikkinchisi esa otadan keladi. Poliploidiya naslchilikda muvaffaqiyatli qo'llaniladi.
Poliploidiya genotipik o'zgaruvchanlikni anglatadi.
Genotipik o'zgaruvchanlik mutatsion va kombinativlarga bo'linadi. Mutatsiyalar irsiy belgilarning o'zgarishiga olib keladigan irsiyat birliklari - genlardagi spazmodik va barqaror o'zgarishlar deb ataladi. "Mutatsiya" atamasini birinchi marta de Vries kiritgan. Mutatsiyalar, albatta, genotipda nasldan meros bo'lib o'tadigan va genlarning kesishishi va rekombinatsiyasi bilan bog'liq bo'lmagan o'zgarishlarga olib keladi.
Ko'rinish tabiatiga ko'ra mutatsiyalar dominant va retsessivdir. Mutatsiyalar ko'pincha hayotiylikni yoki tug'ilishni kamaytiradi. Hayotiylikni keskin pasaytiradigan, rivojlanishni qisman yoki to'liq to'xtatadigan mutatsiyalar yarim o'limga olib keladigan, hayotga mos kelmaydiganlar esa o'lim deb ataladi. Mutatsiyalar paydo bo'lish joyiga qarab tasniflanadi. Jinsiy hujayralarda paydo bo'lgan mutatsiya ma'lum bir organizmning xususiyatlariga ta'sir qilmaydi, faqat keyingi avlodda o'zini namoyon qiladi.

Bunday mutatsiyalar generativ deyiladi. Agar somatik hujayralarda genlar o'zgartirilsa, bunday mutatsiyalar bu organizmda paydo bo'ladi va jinsiy ko'payish jarayonida naslga o'tmaydi. Ammo jinssiz ko'payish bilan, agar organizm o'zgargan - mutatsiyaga uchragan genga ega bo'lgan hujayra yoki hujayralar guruhidan rivojlansa, mutatsiyalar naslga o'tishi mumkin.
Bunday mutatsiyalar somatik deb ataladi.
Mutatsiyalar paydo bo'lish darajasiga ko'ra tasniflanadi. Xromosoma va gen mutatsiyalari mavjud. Mutatsiyalarga karyotipning o'zgarishi (xromosomalar sonining o'zgarishi) ham kiradi.
poliploidiya- xromosomalar sonining ko'payishi; bir nechta haploid to'plami. Shunga muvofiq oʻsimliklarda triploidlar (3n), tetraploidlar (4n) va boshqalar ajratiladi.Oʻsimlikchilikda 500 dan ortiq poliploidlar maʼlum (qand lavlagi, uzum, grechka, yalpiz, turp, piyoz va boshqalar). Ularning barchasi katta vegetativ massa bilan ajralib turadi va katta iqtisodiy ahamiyatga ega.
Gulchilikda poliploidlarning ko'p xilma-xilligi kuzatiladi: agar gaploid to'plamdagi bitta boshlang'ich shaklda 9 ta xromosoma bo'lsa, bu turning madaniy o'simliklari 18, 36, 54 va 198 tagacha xromosomaga ega bo'lishi mumkin. Poliploidlar o'simliklarning harorat ta'siri natijasida nurlanadi; ionlashtiruvchi nurlanish, kimyoviy moddalar(kolxisin), hujayra bo'linish shpindelini yo'q qiladi. Bunday o'simliklarda gametalar diploid bo'lib, ular sherikning haploid jinsiy hujayralari bilan birlashganda, zigotada triploid xromosomalar to'plami
(2n + n = Zn) paydo bo'ladi. Bunday triploidlar urug' hosil qilmaydi, ular steril, lekin yuqori mahsuldordir. Hatto poliploidlar ham urug'larni hosil qiladi.
Poliploidiyaning turlanishdagi roli :


O'simliklarda poliploidiya - xromosomalarning ikki baravar ko'payishi mutatsiyalari yordamida yangi turlar juda oson shakllanishi mumkin. Shu tarzda paydo bo'ladi yangi shakl ota-ona turlaridan reproduktiv ravishda ajratiladi, lekin o'z-o'zini urug'lantirish tufayli nasl qoldirishi mumkin bo'ladi. Hayvonlar uchun bu turlanish usuli amalga oshirilmaydi, chunki ular o'z-o'zini urug'lantirishga qodir emas. O'simliklar orasida bir-biridan xromosomalar sonining ko'pligi bilan farq qiluvchi yaqin turlarning ko'plab misollari mavjud, bu ularning kelib chiqishini poliploidiya bilan ko'rsatadi. Demak, kartoshkada xromosoma soni 12, 24, 48 va 72 bo'lgan turlar mavjud; bug'doyda - 14, 28 va 42 xromosomalar bilan.
Poliploidlar odatda noqulay sharoitlarga va ekstremal sharoitlarga chidamli tabiiy tanlanish ularga xayrixohlik qiladi. Shunday qilib, Svalbard va Novaya Zemlyada yuqori o'simlik turlarining taxminan 80% poliploid shakllar bilan ifodalanadi.
O'simliklarda xromosoma spetsifikatsiyasining yana bir kam uchraydigan usuli mavjud - duragaylash, keyin poliploidiya. Bir-biriga yaqin turlar ko'pincha xromosoma to'plamlarida farqlanadi va ular orasidagi duragaylar jinsiy hujayralarning etilish jarayonining buzilishi tufayli sterildir. Gibrid o'simliklar esa vegetativ yo'l bilan ko'payib, juda uzoq vaqt mavjud bo'lishi mumkin. Poliploidiya mutatsiyasi duragaylarga jinsiy ko'payish qobiliyatini "qaytadi". Aynan shu tarzda - qora tikan va olcha olxo'rining keyingi poliploidiyasi bilan duragaylanishi natijasida madaniy olxo'ri paydo bo'ldi (rasmga qarang).