Гаплоидия и ее значение в селекции (часть 1)
27-11-2011, 18:40
Гаплоиды — это особи обычно диплоидных или аллополиплоидных видов, в соматических клетках которых содержится в 2 раза меньше хромосом, чем у исходных форм. При этом из каждой пары гомологичных хромосом представлена только одна хромосома.
Явление гаплоидии (моноплоидии) привлекает все большее внимание селекционеров. Использование гаплоидных растений позволяет решать целый ряд как теоретических, так и практических вопросов. Гаплоидия у высших растений дает возможность глубже изучать их генетику и эволюцию. Она может быть использована для определения геномного состава видов и уточнения их таксономического положения, изучения влияния дозы геномов в полиплоидных рядах, выяснения происхождения и генетических причин апомиксиса и для решения других вопросов. На этом явлении основаны методы получения из гаплоидов гомозиготных диплоидных линий, а также наиболее удачных рекомбинаций генов при комбинационной селекции. Впервые на перспективность применения гаплоидов для решения селекционных задач указал в 1929 г. Г. Д. Карпеченко.
Поскольку в любой популяции желательное сочетание генов в гаметах бывает значительно чаще, чем в зиготах, то теоретически гораздо проще и быстрее получить гомозиготную форму с нужным сочетанием признаков путем прямого удвоения числа хромосом у гаплоидов. Для сравнения возможностей селекции на гаплоидном и диплоидном уровнях применимы формулы: 2n — для гаплоидов и 4n — для диплоидов. Первая формула позволяет определить все теоретически возможные комбинации генов на гаплоидном уровне при образовании гамет; по второй формуле вычисляют минимальное число растений в пределах которого могут возникать все теоретически возможные сочетания гаплоидов на диплоидном уровне. Так, для получения всех возможных типов гомозиготных линий на основе перекомбинации 7 пар независимых генов теоретически необходимо перевести на диплоидный уровень только 128 гамет гибрида F1. На диплоидном уровне для достижения такого же результата потребуется не менее 16 384 растений При увеличении значения n эта разница стремительно возрастает. При n = 10 указанные числа составят соответственно 1024 и 1 048 576. Их сравнение показывает, что эффективность комбинационной селекции возрастет в сотни раз при разработке способа массового получения гаплоидов для последующего перевода их на диплоидный уровень.
Явление гаплоидии (моноплоидии) привлекает все большее внимание селекционеров. Использование гаплоидных растений позволяет решать целый ряд как теоретических, так и практических вопросов. Гаплоидия у высших растений дает возможность глубже изучать их генетику и эволюцию. Она может быть использована для определения геномного состава видов и уточнения их таксономического положения, изучения влияния дозы геномов в полиплоидных рядах, выяснения происхождения и генетических причин апомиксиса и для решения других вопросов. На этом явлении основаны методы получения из гаплоидов гомозиготных диплоидных линий, а также наиболее удачных рекомбинаций генов при комбинационной селекции. Впервые на перспективность применения гаплоидов для решения селекционных задач указал в 1929 г. Г. Д. Карпеченко.
Поскольку в любой популяции желательное сочетание генов в гаметах бывает значительно чаще, чем в зиготах, то теоретически гораздо проще и быстрее получить гомозиготную форму с нужным сочетанием признаков путем прямого удвоения числа хромосом у гаплоидов. Для сравнения возможностей селекции на гаплоидном и диплоидном уровнях применимы формулы: 2n — для гаплоидов и 4n — для диплоидов. Первая формула позволяет определить все теоретически возможные комбинации генов на гаплоидном уровне при образовании гамет; по второй формуле вычисляют минимальное число растений в пределах которого могут возникать все теоретически возможные сочетания гаплоидов на диплоидном уровне. Так, для получения всех возможных типов гомозиготных линий на основе перекомбинации 7 пар независимых генов теоретически необходимо перевести на диплоидный уровень только 128 гамет гибрида F1. На диплоидном уровне для достижения такого же результата потребуется не менее 16 384 растений При увеличении значения n эта разница стремительно возрастает. При n = 10 указанные числа составят соответственно 1024 и 1 048 576. Их сравнение показывает, что эффективность комбинационной селекции возрастет в сотни раз при разработке способа массового получения гаплоидов для последующего перевода их на диплоидный уровень.