Генетика - Гуляев Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
Опыление растений пыльцой, обработанной лучами Рентгена шли гамма-лучами. При определенных дозах излучения пыльца теряет способность к нормальному оплодотворению и стимулирует партеногенетическое развитие яйцеклетки. Самый первый гаплоид, •описанный Блексли и др. в 1922 г., был получен у дурмана в результате опыления пыльцой, облученной лучами Рентгена. В дальнейшем таким способом получили гаплоиды кукурузы, мягкой и твердой пшеницы, табака, томата и других культур.
Ш.
Близнецовый метод. У многих видов растений из одного семена могут развиваться две, а иногда и более особей. Это близнецы*, их можно разделить и вырастить отдельно. Близнецы возникают:
1) при развитии нескольких зародышевых мешков в одной семяпочке; 2) при расщеплении одного зародыша на две и более части* 3) при развитии дополнительных зародышей из синергид или антипод. При полиэмбрионии образуются зародыши разной плоидно-сти. Среди них в небольшом количестве встречаются и гаплоиды. Отыскание гаплоидных близнецов — очень трудоемкая работа. Тем не менее с помощью этого метода получены гаплоиды у мягком пшеницы, ржи, риса, хлопчатника, картофеля и др.
Задержка опыления. При удалении пыльников и задержанном опылении яйцеклетка может потерять способность к оплодотворению и развиваться партеногеиетически. Если яйцеклетка дегенерирует, зародыш может образоваться из неоплодотвереиной синер-гиды, антиподы или андрогенетически — из ядра спермия и цитоплазмы яйцеклетки. Таким путем получены гаплоиды у кукурузы и пшеницы-однозернянки.
Культура пыльников. Этот метод заключается в получении» культуры гаплоидных клеток и тканей и регенерации из них гаплоидных растений. Зрелые пыльники помещают на искусственную-питательную среду, содержащую стимуляторы роста — цитокини-ны и ауксины. Культуру пыльников хранят в стерильных условиях при определенном режиме температуры и освещенности. Через несколько недель пыльники вскрываются и из них появляются эмбрионоподобные образования — эмбриоиды с гаплоидным числом) хромосом. В дальнейшем эмбриоиды дифференцируются в зародыши. Из зародышей развиваются проростки. После пересадки на' новую среду из проростков вырастают нормальные гаплоидные растения. Вместо эмбриоидов в культуре пыльников могут образоваться каллусы. Их переносят на новую среду, оптимальную для формирования органов растения. Через некоторое время из каллусов развиваются проростки, вырастающие затем в нормальные гаплоидные растения. Таким путем получены гаплоиды дурмана, табака, риса, ячменя и др. Метод культуры пыльников наиболее* перспективен для массового получения гаплоидов.
Идентификацию гаплоидов необходимо проводить в самые ранние периоды развития. У некоторых культур для этого пользуются генетическим маркером (меткой). У кукурузы, например, растения с рецессивным признаком зеленой окраски колеоптиля используют в качестве исходных материнских форм при получении гаплоидов.. Растения, гомозиготные по доминантному признаку антоциаиовой окраски . колеоптиля, берут в качестве опылителей. Потомство от таких скрещиваний анализируют в фазе проростков. Проростки с зеленым колеоптилем отбирают как предполагаемые гаплоиды. Проростки с окрашенным колеоптилем, имеющие гибридную природу, выбраковывают. У картофеля выделение гаплоидов ускоряется еще больше благодаря использованию доминантного признака — пурпурного пятна на зародыше семени. Окончательную иден-
тификацию гаплоидов проводят путем подсчета числа хромосом в делящихся клетках корней, листьев и пыльников.
Изучению и применению гаплоидии в генетике и селекции растений придается очень большое значение, поскольку она дает возможность быстро получать константные формы и позволяет сокращать объем материала при отборе. При удвоении числа хромосом у гаплоидных растений максимально гомозиготные диплоидные линии можно создать за 2—3 года. При использовании инбридинга для этого требуется несколько лет, обычно не менее 5—6. Кроме того, даже при длительном инбридинге не удается добиться полной гомозиготности, и та или иная степень гетерозиготности сохраняется.
Гаплоидия применяется и при отдаленной гибридизации. Например, культурный картофель, являющийся тетраплоидом (2«. = 48), плохо скрещиваются с дикими диплоидными видами (2п = 24). Это скрещивание вполне осуществимо, если получить диплоидные растения культурного картофеля — дигаплоиды: они легко скрещиваются с дикими диплоидными видами. После отбора диплоидные гибридные формы вновь переводят на тетраплоидиый уровень. Гаплоиды также используют для отбора рецессивных мутаций, обнаруживаемых у них сразу же после воздействия мутагенами, тогда как в обычных диплоидных организмах они могут проявляться только во втором поколении при слиянии гамет, несущих мутантные гены.
ПОЛИПЛОИДИЯ У животных
У животных полиплоидия — явление чрезвычайно редкое. Объясняется это разделением пола и особенностями хромосомного механизма его определения. Получение аллополиплоидов у животных считалось невозможным. Но недавно Б. Л. Астауров, используя способность тутового шелкопряда к партеногенезу, получил первый искусственный аллополиплоид у животных организмов. Скрещивали два вида шелкопряда Bombyx mori (2дх=28) и В. mandarina (2п=28). При искусственно вызванном воздействием высокой температуры партеногенезе диплоидные самки В. mori дали автотетраплоидных вполне плодовитых самок (4/г). Их скрестили с диплоидными самцами В. mandarina (2п). Отобранные в этом скрещивании триплоидные самки, имевшие два генома В. mori и один геном В. mandarina, были снова подвергнуты действию высокой температуры. В результате партеногенеза эти триплоидные самки дали аллогексаплоидных самок (4 генома В. mori+2 генома В. mandarina), которых снова скрещивали с самцами В. mandarina. В результате получили аллотетраплоидных самцов и самок. Особи того и другого пола имели четыре генома: два — В. mori и два — В. mandarina. При скрещивании между собой самок и самцов этого аллотетра-плоидного гибрида получается нормально плодовитое потомство.
