- polyploidy
- autopolyploidy เกิดขึ้นได้อย่างไร?
- Autotriploidy คืออะไร?
- Allopolipolides และ autopolyploids
- อ้างอิง
autopoliploidíaเป็นชนิดของโพลีพลอย (เซลล์มีมากกว่าสองชุดของโครโมโซมในนิวเคลียส) ซึ่งในสิ่งมีชีวิตหรือสายพันธุ์ที่มีสองหรือมากกว่าชุดของโครโมโซม ดังนั้นจึงเป็นผลมาจากการทำซ้ำของกลุ่มโครโมโซมของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน
จากการศึกษาที่ดำเนินการกับพืชได้มีการตัดสินใจว่าเกณฑ์ที่ควรใช้ในการจำแนกโพลีพลอยด์ควรเริ่มจากรูปแบบของแหล่งกำเนิด ความหลากหลายของกลไกที่เกิดขึ้นทั้งในพืชและสัตว์ช่วยให้เราสามารถจัดโครงสร้างโพลีลอยด์ได้ 2 ประเภทใหญ่ ๆ ได้แก่ ออโตโพลีพลอยด์และออลโพลีพลอยด์
ทิกริเดียพาโวเนีย โดย Rjcastillo จาก Wikimedia Commons
ในกรณีของ autopolyploidy จะมีการรวมโครโมโซมที่เหมือนกันมากกว่าสองกลุ่มดังนั้นเซลล์จึงมีโครโมโซมเดี่ยวมากกว่าสองกลุ่มที่สืบทอดมาจากพ่อแม่ โครโมโซมของพ่อแม่ทั้งสองชุดนี้ซ้ำกันในเด็กซึ่งสามารถกำเนิดสายพันธุ์ใหม่ได้
โครโมโซมมีหลายประเภท: haploid (single), diploid (double), triploid (triple) และ tetraploid (quad Quadruple) ดังนั้นสามเท่าและสี่เท่าเป็นตัวอย่างของ polyploidy
สิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์ที่มีนิวเคลียส (ยูคาริโอต) เป็นดิพลอยด์ซึ่งหมายความว่าพวกมันมีโครโมโซมสองกลุ่มแต่ละกลุ่มมาจากพ่อแม่ อย่างไรก็ตามในสิ่งมีชีวิตบางชนิด (ส่วนใหญ่เป็นพืช) เป็นเรื่องปกติที่จะพบ polyploidy
polyploidy
Polyploidy เป็นสภาพของเซลล์ที่มีโครโมโซมมากกว่าสองชุดในนิวเคลียสซึ่งรวมกันเป็นคู่เรียกว่า homologues
Polyploidy อาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากความผิดปกติในการแบ่งเซลล์ สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้ในระหว่างไมโทซิส (การแบ่งเซลล์ของเซลล์ร่างกาย) หรือระหว่างเมทาเฟส I ของไมโอซิส (การแบ่งเซลล์ของเซลล์เพศ)
เงื่อนไขนี้สามารถกระตุ้นได้ในเซลล์เพาะเลี้ยงและพืชโดยใช้สารกระตุ้นทางเคมี ที่รู้จักกันดีคือโคลชิซินซึ่งอาจทำให้เกิดการซ้ำซ้อนของโครโมโซมเช่นออไรซาลิน
นอกจากนี้ polyploidy ยังเป็นกลไกของการเก็งกำไรที่เห็นอกเห็นใจนั่นคือการก่อตัวของสิ่งมีชีวิตโดยไม่ได้มีการสร้างกำแพงกั้นทางภูมิศาสตร์ระหว่างสองประชากร สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากสิ่งมีชีวิตโพลีพลอยด์ไม่สามารถผสมข้ามพันธุ์กับสมาชิกอื่น ๆ ของสปีชีส์ของพวกมันที่ซ้ำกันได้เกือบตลอดเวลา
ตัวอย่างของ polyploidy คือ Erythrant พืช peregrina: ลำดับโครโมโซมของพืชชนิดนี้ยืนยันว่าสายพันธุ์นี้มีต้นกำเนิดจาก Erythranthe robertsii ซึ่งเป็นลูกผสม triploid ที่ปราศจากเชื้อจากการผสมข้ามระหว่าง Erythranthe guttata และ E. Erythranthe lutea สายพันธุ์เหล่านี้ถูกนำไปยังสหราชอาณาจักรจากถิ่นที่อยู่อื่น
เมื่อโอนสัญชาติในระบบนิเวศใหม่ประชากรใหม่ของ Erythrant Peregrina ปรากฏตัวในสกอตแลนด์และหมู่เกาะ Orkney เนื่องจากการทำซ้ำจีโนมของประชากรท้องถิ่นของ Erythranthe robertsii
autopolyploidy เกิดขึ้นได้อย่างไร?
Autopolyploidy อาจเกิดขึ้นได้จากกระบวนการต่างๆที่มีประสบการณ์โดยสายพันธุ์:
- การทำสำเนาจีโนมอย่างง่ายเนื่องจากข้อบกพร่องในการแบ่งเซลล์สืบพันธุ์หลังจากการแบ่งแบบไมโทติก
- การผลิตและการปฏิสนธิของ gametes ไม่ได้ลดลงเนื่องจากความผิดพลาดในการแบ่งเซลล์หลังจากไมโอซิส (ในสัตว์โดยทั่วไปเกิดในไข่)
- Polyspermia ซึ่งเป็นช่วงที่ไข่ได้รับการปฏิสนธิโดยอสุจิมากกว่าหนึ่งตัว
นอกจากนี้ยังมีปัจจัยภายนอกเช่นวิธีการสืบพันธุ์และอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมซึ่งสามารถเพิ่มความถี่และปริมาณการผลิตออโตโพลีพลอยด์ได้
บางครั้ง autopolyploids ปรากฏขึ้นโดยการทำซ้ำของจีโนมโซมาติกที่เกิดขึ้นเองเช่นเดียวกับในกรณีของถั่วงอกแอปเปิ้ล (Malus domesticus)
นี่เป็นรูปแบบที่พบบ่อยที่สุดของ polyploidy ที่เกิดจากการเทียมโดยวิธีการต่างๆเช่นการฟิวชั่นโปรโตพลาสต์หรือการรักษาด้วยโคลชิซีนโอไรซาลินหรือตัวยับยั้งไมโทติกจะถูกนำไปใช้เพื่อขัดขวางการแบ่งไมโทติกตามปกติ
กระบวนการนี้จะกระตุ้นการผลิตเซลล์โพลีพลอยด์และมีประโยชน์อย่างมากในการปรับปรุงพันธุ์พืชโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณต้องการใช้การบุกรุก (การเคลื่อนย้ายยีนจากสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งไปยังอีกชนิดหนึ่งโดยการผสมพันธุ์ตามด้วยการผสมกลับ) ในกรณีของต้นโอ๊กและเบิร์ชในพืช และกรณีของหมาป่าและโคโยตี้ในสัตว์
Autotriploidy คืออะไร?
Autotriploidy เป็นภาวะที่เซลล์มีโครโมโซมจำนวนสามเท่าจากสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันซึ่งมีจีโนมสามตัวที่เหมือนกัน ในพืช autotriploidy เกี่ยวข้องกับการผสมพันธุ์แบบ apomictic (การสืบพันธุ์โดยใช้เมล็ด)
ในการเกษตรออโตทริลอยด์อาจทำให้ขาดเมล็ดเช่นในกรณีของกล้วยและแตงโม Triploidy ยังถูกนำไปใช้ในการเพาะเลี้ยงปลาแซลมอนและปลาเทราท์เพื่อทำให้เป็นหมัน
ลูกสุนัข Triploid เป็นหมัน (ปรากฏการณ์ "triploid block") แต่บางครั้งอาจมีส่วนทำให้เกิด tetraploid เส้นทางสู่เตตราลอยด์นี้เรียกว่า "สะพานทริปลอยด์"
Allopolipolides และ autopolyploids
Allopolyploids เป็นสายพันธุ์ที่มีโครโมโซมมากกว่าสามชุดในเซลล์และพบได้บ่อยกว่า autopolyploids แต่ autopolyploids จะให้ความเกี่ยวข้องมากกว่า
Autopolyploids เป็นโพลีลอยด์ที่มีโครโมโซมหลายกลุ่มที่ได้มาจากอนุกรมวิธานเดียวกัน (กลุ่มการจำแนกทางวิทยาศาสตร์) ตัวอย่างของ autopolyploids ตามธรรมชาติ ได้แก่ พืช piggyback (Tolmiea menzisii) และปลาสเตอร์เจียนขาว (Acipenser transmontanum)
Autopolyploids มีโครโมโซม homologous อย่างน้อยสามกลุ่มซึ่งทำให้เปอร์เซ็นต์การผสมพันธุ์สูงในระหว่างไมโอซิสและความอุดมสมบูรณ์ลดลงตามความสัมพันธ์
ใน autopolyploids ตามธรรมชาติการจับคู่โครโมโซมที่ผิดปกติระหว่างไมโอซิสทำให้เกิดการเป็นหมันเนื่องจากการก่อตัวหลายอย่างเกิดขึ้น
สปีชีส์มีต้นกำเนิดมาจากออโตโพลีพลอยด์หากไข่และสเปิร์มของสิ่งมีชีวิตในประชากรมีจำนวนโครโมโซมเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าโดยไม่ได้ตั้งใจและจากการสืบพันธุ์ซึ่งกันและกันพวกมันจะสร้างลูกของเตตระพลอยด์
หากลูกหลานเหล่านี้ผสมพันธุ์กันจะมีการสร้างลูกหลานของเตตราลอยด์ที่อุดมสมบูรณ์ทางพันธุกรรมที่แยกได้จากประชากรส่วนที่เหลือ ดังนั้น autopolyploidy รุ่นเดียวจึงสร้างอุปสรรคในการไหลของยีนระหว่างสปีชีส์ที่เจริญเติบโตและสายพันธุ์แม่ของพวกมัน
อ้างอิง
- Campbell, NA และ Reece, JB (2007). ชีววิทยา. มาดริด: บรรณาธิการMédica Panamericana
- เกรกอรี, T. (2005). วิวัฒนาการของจีโนม ซานดิเอโก: สำนักพิมพ์วิชาการ Elservier
- Hassan Dar, T. และ Rehman, R. (2017). Polyploidy: Recen Trends และมุมมองในอนาคต นิวเดลี: Springer
- เจนกินส์เจ (1986). พันธุศาสตร์ Barcelona: Editorial Reverté
- นิคลาส, K. (1997). ชีววิทยาวิวัฒนาการของพืช ชิคาโก: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยชิคาโก