Практикум по цитологии растений - Паушева З.П.
ISBN 5-10-000614-5
Скачать (прямая ссылка):
раций неодинаковы при различных дозах облучения. В этом можно убедиться, просматривая клетки лука после облучения его семян в дозах 10 и 30 кР.
В ходе работы анализируют одновременно контрольный вариант и облученный. На последнем изучают первые митозы. У сухих зерен пшеницы, семян гороха клетки зародыша находятся в интерфазе в разных периодах {Gu G2), поэтому возможно появление как хромосомных, так и хроматидных перестроек.
При наличии времени можно сравнить митотические индексы у разных вариантов. Затем необходимо выявить на препаратах и зарисовать одиночные, двойные и кольцевые фрагменты, одиночные и двойные мосты (с фрагментами и без них), отставшие хромосомы. Клетка может содержать не один, а несколько типов нарушений, что учитывают при анализе. Результаты подсчетов заносят в следующую таблицу:
Число клеток
с мостами
Номер поля зрения
с нормальными хромосомами
с одиночными фрагментами (-)
с двойными фрагментами (—)
хроматндными хромосомными
\ N \ Y
/ _ А
с другими нарушениями
Установив общее число просмотренных клеток и клеток с нарушениями, определяют количество аберрантных клеток (Ч, %) по формуле
__А ¦ 100
В~~’
где Л —число клеток с нарушениями; В — общее число просмотренных клеток.
Если в одной клетке обнаружено несколько типов нарушений, число клеток с нарушениями будет меньше общего числа аберраций. Число аберраций на клетку (или 100 клеток) устанавливают,'разделив общее число аберраций (С) на число просмотренных клеток (В).
Спектр аберраций (К) определяют в расчете на 100 клеток по формуле
К_д-100 В ’
где Д —число аберраций определенного типа (например, одиночных мостов); В — число просмотренных клеток.
Долю аберраций каждого типа от общего числа всех аберраций устанавливают, разделив число аберраций определенного типа, например одиночных мостов (Д), на общее число аберраций (С). Поврежденность клетки (%) определяют как отношение общего числа аберраций (С) к числу аберрантных клеток (Л).
Типы геномных мутаций
Каждый вид растений и животных характеризуется определенным диплоидным числом хромосом, которое поддерживается в клетках благодаря митозу. В результате мейоза образуются гаплоидные клетки. В гаплоидном наборе имеется по одной хромосоме от каждой пары гомологов. Восстанавливается дип-лоидность при оплодотворении.
В митозе и мейозе могут быть нарушения, которые приводят к изменению числа хромосом в клетках. Так, если в анафазе митоза хроматиды не расходятся к полюсам из-за отсутствия или повреждения веретена деления, то из диплоидных клеток возникают клетки с удвоенным числом хромосом, называемые тетраплоидными. Кратное увеличение числа хромосом по отношению к основному числу (X) называется полиплоидией. Например, у ржи основное число хромосом равно 7. У диплоидной ржи 2п — 2Х=14, у тетраплоидной 2п—4Х = 28. У диплоидной гречихи 2п = 2Х —16, у тетраплоидной 2п = 4Х = 32. Таким образом, в соматичёских клетках тетраплоида число хромосом в четыре раза больше основного. Гаметы тетраплоидов имеют диплоидное число хромосом, в то время как у диплоидов гаметы несут гаплоидный набор хромосом.
Наиболее часто нарушение митоза вызывают действием водного раствора колхицина в концентрации ОД—0,2%. Обработка колхицином прорастающих семян и конусов нарастания растений вызывает полиплоидизацию в клетках, что используют в селекции для получения исходного материала с ценными признаками и свойствами. Вызвать образование полиплоидов можно и другими способами:
если в мейозе биваленты не расходятся, то возникают не-редуцироваиные гаметы с диплоидным числом хромосом. При оплодотворении из двух диплоидных гамет формируется тетра-плоидный зародыш;
иногда удается вызвать полиплоидизацию зиготы во время первого деления. При этом возникает также тетраплоидный зародыш;
при опылении тетраплоидов пыльцой диплоидов того же вида образуются триплоиды. Так, при скрещивании тетраплоидной свеклы (2п = 4Х=.36) с диплоидной {2п = 2Х=Щ возникает триплоид [2п — ЪХ — 21).
Если полиплоиды получают путем увеличения числа наборов хромосом (точнее, геномов) одного вида растений, то их принято называть автополиплоидами, если же на основе разных видов растений — аллополиплоидами. Во втором случае происходит скрещивание разных видов между собой, например ржи и мягкой пшеницы, т. е. образуется отдаленный гибрид с 2п = 28 (21 + 7=28). Используя колхицин, можно увеличить вдвое число хромосом и получить из ржано-пшеничного гибрида тетраплоид с 56 хромосомами. Кратное увеличение наборов хромосом у отдаленного гибрида называется амфидипло-идией.
Г. Д. Карпеченко первым получил амфидиплоид от скрещивания редьки (2л =18) и капусты (2п—18). Этот гибрид имел в Fi (первое поколение) 2п—\8. Вследствие того что конъюгация хромосом редьки и капусты в мейозе отсутствовала, гаметы гибрида оказались нежизнеспособными. В отдельных случаях все-таки были получены нередуцированные гаметы, от слияния которых образовался плодовитый амфидиплоид с 36 хромосомами.
