logo

Annak ellenére, hogy nagyon sok növényfajban heterózist figyeltek meg, a gyakorlatban ez a hibrid teljesítmény jelensége viszonylag kis számú kultúrában is használható. Ennek oka az, hogy nehézségekbe ütközik a hibrid magok előállítása egyes fajok reproduktív szerveinek szerkezetében és alakjában.

A kukorica füleinek széttörésével, amely egy egyszemélyes növény, könnyen eltávolíthatók a hím reproduktív szervek az alapformákból, és így elegendő számú hibrid magot kapnak. A napraforgó, a rizs és a búza biszexuális virágokkal történő kasztrálása azonban nehéz és gazdaságtalan. Ezért a hibrid magok előállításához megfelelő módszerekre van szükség, amelyek közül jelenleg a legeredményesebb a hímsterilitás alkalmazásának módja.

Férfi sterilitás

A hímsterilitás olyan jelenség, amely összefüggésben áll a növények pollentermelésével, amely nem képes megtermékenyíteni. Ez a hím reproduktív szervek (anthers) teljes fejletlenségéből adódik, vagy olyan esetekben, amikor a normális mikrosporok nem képződnek, és a pollen a meiosis rendellenességei miatt normálisan fejlett antherekben nem funkcionális vagy steril lesz.

A genetikailag meghatározott hímsterilitásnak három típusa van:
1) genetikai vagy nukleáris, hímsterilitás, a kromoszómákban lévő egy vagy több gén hatására;
2) hím citoplazmatikus sterilitás extrakromoszómális faktorok vagy plazma gén miatt;
3) mindkét tényező hatására a citoplazmatikus-nukleáris hímsterilitás.

Az ilyen típusú sterilitásból a citoplazmatikus hímsterilitás volt a legmegfelelőbb a tenyésztésre.

Citoplazmatikus hímsterilitás (cs)

Ez a fajta sterilitás spontán előfordul kukorica, cukorrépa, sárgarépa, hagyma, bors, zöldség és más növények esetében. A jelenleg használt citoplazmatikus hímsterilitás forrásai főként a különböző fajok (búza, rizs, dohány, közönséges bab, zöldségpaprika, keresztfajok stb.) Vagy a különböző nemzetségek közötti kereszteződésekből származnak (Aegilops ssp. X Triticum ssp.).

Ha egy növényt citoplazmatikus hímsterilitással és hím termékenységgel rendelkező növényekkel keresztezünk, a hímsterilitással rendelkező utódokat kapjuk. Ez azt mutatja, hogy a citoplazmában a plazmamerek felelősek a csm tulajdonságért. Ezeket csak a tojáson keresztül juttatják az utódokhoz, mert az apai forma csak a magot közvetíti a pollenszemcséken keresztül, és így nem képes hímsterilitást kiváltani az utódokban. Megállapítottuk továbbá, hogy a citoplazmatikus hímsterilitást önmagában nem lehet egymástól függetlenül alkalmazni a heterotikus hibridek kiválasztásában, mivel a cs-vonalak bármely más vonallal való átlépésekor steril F1 hibrideket kapunk. A hagymákban és más növényekben, ahol a vegetatív részeket az F1-től használják, ez nem jelent különösebb nehézséget, de a napraforgó, a kukorica és más növények esetében nem használhatunk cms-t, amelyek fő termékei a magok. Következésképpen az apai vonalnak (beporzó) tartalmaznia kell a hím termékenységcsökkentő géneket, az úgynevezett Rf géneket, hogy az F1 növények magokat termeljenek.

A hibrideket cim-vonalak használatával a következő technológiai séma formájában lehet bemutatni:
1) a vonal ciszének karakterisztikájának átadása, amely a szülő formája lesz;
2) a CMS vonal (A-vonal) és termékenységcsökkentő szerének vagy analógjának (B-vonal) fenntartása;
3) az Rf line-pollinator (R-line) gén átadása;
4) hibrid magok előállítása az A és R vonalak váltakozó soraiban való növesztéssel.

Miután a cms funkciót kiválasztotta, azt a megfelelő vonalhoz vagy fajtához továbbítjuk a back-crossing módszerrel. Az apa cs-vonalának legalább hat kölcsönös keresztezése kap egy A-vonalat, amely az apa vonal minden jeleit és a cisz egy további jeleit tartalmazza. Az A-vonal fenntartását úgy érjük el, hogy egy olyan alapvonal keresztezésével érjük el, amely nem rendelkezik cim (B-vonal), ami valójában az izogén vonala, vagy egy termékeny párja.

Mivel minden normál vonal, azaz azok, akiknek nincs cum, nem hordoznak termékenységet csökkentő géneket (Rf-gének), olyan vonalakra van szükség, amelyek ezeket a géneket tartalmazzák. Általában ugyanolyan típusú anyagokban találhatók meg, mint a cim anyagából, de bizonyos esetekben ezeket a géneket is átvihetjük különböző fajok áthaladásával, mint például az Rf gén Triticum timopheevi-ról Tr-be történő átvitelével. aestivum. Az Rf-gének pollináló vonalakra (R-vonalak) történő átvitelét szintén backcross-ok segítségével hajtjuk végre, ez szükséges a vetőmagok előállításához használt fajokban. Ugyanakkor a vegetatív részeket (hagyma, fű) használó fajok nem igényelnek beporzító vonalakat az Rf génnel.

Ha az Rf gén (vagy gének) a pollinator vonal kromoszómáin helyezkedik el, ez azt jelenti, hogy a csm vonal az ún. Steril citoplazmával együtt tartalmaz olyan nukleáris géneket is, amelyek nem képesek helyreállítani a termékenységet, azaz. gén (vagy gének) rf. A citoplazmatikus hímsterilitáson alapuló hibrid magok előállítását vázlatosan a 16.1. Ábrán mutatjuk be.

A cisz alapú hibrid magok előállítása sok nehézséget rejt magában. A férfiak sterilitásának jele nem teljesen nyilvánul meg, mivel például az A-vonalakban is megjelenik egy bizonyos számú termékeny növény. A rf gének nagymértékben befolyásolhatják a környezeti tényezőket, így még az F1 növények sem teljes mértékben termékenyek, ami végső soron csökkenti a heterózis hatását. Az A- és R-vonalakban bekövetkezett változások mellett a kórokozókkal szembeni rezisztencia gyakran gyengül a normál társaikhoz képest stb.

Nukleáris hímsterilitás

A legtöbb faj, nukleáris vagy genetikai, pontosabban gén esetében a hímsterilitás egy recesszív gén (cirok, közönséges bab) miatt van, de nagyszámú gén (árpa, paradicsom) is szabályozható. Mivel a kromoszómákban lévő génekről beszélünk, az anyai és apai vonalak utódaiban a hasítás történik, és a hibrid magok termelésének folyamata eltér a csm (16.2. Ábra) alapján.

A nukleáris hímsterilitás alkalmazásának nehézségei a következők: először a virágzás előtt el kell távolítani a termékeny növényeket, hogy ne szennyezzék a férfi steril növényeket, mert ez csökkenti a heterózis hatását; másodszor, a férfi termékenységi gén (Ms) dominanciája miatt kétszer annyi növényt kell termeszteni, amennyi a vetőmagtermeléshez szükséges (minden Msms növény megszűnik).

A nehézségek leküzdése érdekében a Remedge az árpára alkalmazott, az úgynevezett harmadlagos triszómiás rendszer, vagy a HTT rendszer. Ennek jelentése egy további kromoszómával rendelkező triszomikus növények előállítása, beleértve két nem homológ kromoszóma szegmenst is. A kiegészítő kromoszóma az Ms gén hordozója, és a kromoszóma két normális homológja tartalmazza az ms géneket. További kromoszóma nem kerül az utódokra az apai vonalon. A triszóma növény utódai felosztódnak

70% diszomika (diploid, mindig férfi-steril, msms) és

30% triszomika (termékeny, Msmsms). Ramge-nek sikerült átadnia az antocianin színezés markergénjét a további kromoszómára, amely lehetővé tette a steril és termékeny növények megkülönböztetését. Ezt a módszert azonban nem széles körben használják a gyakorlatban, mivel eléggé bonyolult; emellett a HTT növények gyengülnek, és kevesebb magot termelnek, mint a szokásos.

Funkcionális hímsterilitás

Ilyen típusú hímsterilitással a növények normális pollent termelnek, de a dugók megnyitásának mechanizmusa megtört, és a pollenszemcsék nem szabadulnak ki a porokból. Mindazonáltal a funkcionális hímsterilitás sikeresen alkalmazható hibrid magok előállításához.

A funkcionális hímsterilitással rendelkező növények szülő szülő formákként szolgálnak, nem kell eltávolítaniuk a porokat. Néhány más vonalat apai formának tekintjük, és nem szükséges, hogy termékenységcsökkentő géneket tartalmazzon.

Ez a fajta sterilitás a paradicsomban, a padlizsánban, a szederben és más fajokban található. Bulgáriában a funkcionális hímsterilitás alapján számos paradicsomhibrid jött létre.

A hímsterilitás kémiai indukciója

A biszexuális virágokkal rendelkező növényekben, ahol nehéz a citoplazmatikus vagy nukleáris hímsterilitással rendelkező formákat beszerezni, és a gének mechanikus eltávolítása gazdaságilag veszteséges, a pollen kémiai úton sterilnek tűnik anélkül, hogy károsítaná a pisztolyt és a petefészket.

Úgy találták, hogy a vegyi anyagok, például az etrel (2-klór-etán-foszforsav) vagy a Mendoc (2,3-diklór-izobutirát) sterilizálják a búza, a rizs és a cukorrépa pollent; a gibberellinsav (amely emellett növekedési promoter) ugyanazt a hatást fejti ki a saláta, hagyma, napraforgó stb. Mindezeket az anyagokat úgynevezett gametocidoknak nevezik.

A hímsterilitás sikeres indukálása a gametocidok segítségével lehetővé tenné a hibrid magok költségének csökkentését és a kereskedelmi forgalom felgyorsítását anélkül, hogy a plazma gén és az Rf gén átadására hosszú eljárást alkalmaznánk. A modern gametocidoknak azonban számos negatív hatása van. Először is, a pollenszemcsék hiányos sterilitását okozzák; ezen túlmenően aktivitásuk a kezelések dózisától és időzítésétől függ, amelyeket többször meg kell ismételni a tenyészidőszak alatt. A gametocidok is károsítják a női generatív szerveket, maguk a növények deformálódásához és a vegetatív időszak meghosszabbításához vezetnek. Mindezen okok miatt még nem szereztek széles körű elismerést a gyakorlatban, de az új gametocidok létrehozására és alkalmazásuk módszereinek javítására irányuló munka folytatódik.

http://www.spec-kniga.ru/rastenievodstvo/principy-i-metody-selekcii-rastenij/ispolzovanie-geterozisa-poluchenie-geterozisnyh-gibridov-i-muzhskaya-sterilnost.html

A citoplazmatikus hímsterilitás

A citoplazmatikus faktorok által okozott pollen-sterilitást citoplazmatikus hímsterilitásnak (CMS) nevezik. A CMS nevét azért kapta, mert ez a tulajdonság öröklődik az anyai vonalon keresztül, a tojás citoplazmáján keresztül, és nem spermiumon keresztül továbbítódik, azaz a férfi szülőn keresztül. A CMS a virágos növények fejlődése során keletkezett, és általában növényi populációkban spontán megnyilvánul. Ezt bizonyos nukleáris citoplazmatikus kapcsolatok okozzák, és a legtöbb pollenszemcsék és -fertőzések degenerációjában fejezik ki fejlődésük bizonyos szakaszaiban.

Sok fajban ez a legjobban kukoricára utal, a CMS jele vagy a citoplazma sterilizáló tulajdonságai a mitokondriális genomban vannak kódolva, és néhány növényfajban a CMS a plasztid genomhoz kapcsolódik. Ez a kérdés nem teljesen világos, mivel egyes kutatók úgy vélik, hogy a CMS vírusos jellege miatt van.

Ez a jelenség jelenleg több száz növényfajban található, és a heterózissal összefüggésben használatos, hogy az első generációs hibrid magokat a helyreállítás elve szerint állítsák elő. Az apai vonal általában domináns gént hordoz, és a tömeghibridizáció során helyreállítja az utódok termékenységét. Így a hibrid magok vetésével heterotikus utódokat és termékeny magokat lehet előállítani, ami a növény magas hozamát adja.

Ezt a tulajdonságot a kukoricában legjobban tanulmányozták, ahol sterilitási forrással rendelkező steril vonallal bármilyen női vonalat steril alapon lehet fordítani telített telített keresztekkel, azaz sterilre. Genetikai feltételek a steril vonal megszerzéséhez - recesszív mutáns gének jelenléte rf, rf2 homozigóta állapotban és a zigótában való sterilizáló citoplazmával való kapcsolatuk. Az ilyen típusú növények abortív pollent képeznek, míg ovulái tökéletesen normálisak és termékenyek.

Az utódok CMS-jét erősítő különböző vonalak genetikai jellemzői és reakciói szerint, valamint a termékenységet helyreállító vonalak, valamint a pollen abortuszának jellege és ideje különféle sterilitást különböztetnek meg: Texas-T-típusú, Moldva-M-típusú, "C" - pollen sterilitás kukoricában stb.

Különböző típusú erdők és ilyen típusú búza, mint T. timopheevi, T. zhukovskyi, T. timonovum, T. araraticut, T. dicoccoides inf. A búza termékenységének helyreállítását a fő tényezők és módosító gének poligénikus rendszere végzi.

A legtöbb növény esetében a steril pollen kifejlődésének jellegzetes citológiai jele a destruktív folyamatok kialakulása a meiotikus időszakban, azaz közvetlenül a tetrádohólyagból származó mikrosporok felszabadulása után. A kukoricában, különösen a Texas-típusú sterilitásban ez a mikrospórák citoplazmájának abnormális vakuolizációjában és egy központi vakuoli kialakulásának hiányában fejeződik ki; differenciáló mitózis nem fordul elő. Más típusú sterilitás esetén, mint például a kukoricában az S-típus, a fejlődés a 2-sejtes pollenképződés kialakulása előtt folytatódik, majd degenerálódik.

A búza CMS-jének részletes embriológiai vizsgálata során kiderült, hogy a mikrospórák vakuolizációs fázisa a leginkább érzékeny a pollenszemek fejlődésére.

A különböző kultivált növények sterilitásának hím citológiájának vizsgálata azt mutatta, hogy a pollenszemcsék sterilizálási folyamata aszinkron módon történik. A pollenszemcsék CMS-sel, generatív és vegetatív sejtek anomális vakuolizációja, a vegetatív sejt magjának karioplazmájának hidratációja, a generatív sejt mozgásának zavarása, a mikrospóra és a vegetatív sejtek magjainak mozgásának zavarása jellemző. Emellett a CMS pollenben csökken a keményítő mennyisége, valamint a magok és a citoplazma pycnózisa.

A CMS-vel való fejlettség jellegzetes jele a tapetalis sejtréteg lízisének késleltetése, és sok CMS-sel rendelkező növény esetében a hipertrófia, a többmagos és az üregben levő öblös fészek aktív növekedése jellemzi. Ezt a búza, a cirok, a napraforgó, a cukorrépa stb.

Mindezek a megszegések azt eredményezték, hogy a kukorica, a búza, a rozs, az árpa és más CMS növényfajok érlelésének idejére „üres” szemcsék (citoplazma és magok nélkül) vannak a degenerálódó porokban.

Jelenleg intenzív munka folyik a CMS genetikai, citológiai és embriológiai jellegének tanulmányozására. Ez a jelenség a termesztett növények összes új fajában megnyílik, és széles körben használják a tenyésztési és vetőmag-termelési gyakorlatban az első generációs hibrid magok előállításához.

A CMS tanulmányában emlékeznünk kell arra, hogy az anther egy komplex integrált rendszer, ahol a pollen fejlődése szorosan kapcsolódik a környező szövetekhez (anther wall), ezért ezt a jelenséget különböző szakemberek - genetikusok, tenyésztők, citológusok és szükségszerűen embriológusok - erőfeszítéseivel kell tanulmányozni.

http://www.activestudy.info/citoplazmaticheskaya-muzhskaya-sterilnost/

Kérdésre. A citoplazmatikus hímsterilitás.

A hímsterilitás pollen hiányában vagy trágyázhatatlanná válik, és három fő formában jelentkezik:

· A férfi generatív szervek - porzószerek - egyáltalán nem fejlődnek ki (bizonyos dohányfajták növényekben megfigyelhető);

· A virágokban levő hangszerek képződnek, de virágporjuk nem életképes (kukoricában);

· A normál pollen a porokban keletkezik, de nem repednek, és a pollen nem esik a megbélyegzésre; Ez nagyon ritka jelenség, amelyet néha a paradicsom egyes fajtáiban megfigyelnek.

A hímsterilitás genetikailag meghatározható a mag sterilitásának génjeivel és a nukleáris gének és a plazma-gének kölcsönhatásával. Ennek megfelelően kétféle hímsterilitás létezik: nukleáris vagy gén és citoplazmatikus.

A nukleáris sterilitást a kromoszóma gének mutációi okozzák. Mivel a sterilitási gének recesszívek, és a termékenység gének dominálnak, a sterilitás ilyen jellegű öröksége a növények sterilitásának a termékenységes összes növénye közötti áthaladásában F1 termékenyek (msms x MsMs Msms) és F-ben2 a következő generációkban a 3: 1 arányú termékeny és steril formákba történő felosztása, az ilyen kereszteződésből származó steril növények száma folyamatosan csökken. Napjainkban genetikai sterilitás alkalmazásának módszerei gyapot, napraforgó és néhány egyéb növény heterotikus hibridjeinek előállításához.

A citoplazmatikus hímsterilitás (CMS) a sejtmagok (kromoszómák) és a citoplazmában található gének vagy determinánsok közötti kölcsönhatáson alapul.

A CMS a citoplazmában rejlik.

A hímsterilitásra szolgáló géneket tartalmazó citoplazmat az S szimbólum jelöli, amely nem a hímsterilitást okozó citoplazma, az N szimbólummal.

A "steril" citoplazma hatása függ a termékenységcsökkentő gének alléljainak jelenlététől a sejtmagban, az Rf-rf szimbólummal.

Az S steril citoplazma egy virág hím generatív szerveinek sterilitását okozza, ha a sejtmagban recesszív rf gén - termékenységcsökkentő szer - van jelen.

Az Rf domináns allél elnyomja (gátolja) a hímsterilitás citoplazmatikus gének hatását.

7. táblázat - CMS öröklés

Tehát, a férfiak termékenységét szabályozó gének függvényében az önporáló vonalak idiotípusos összetételének alábbi típusai lehetségesek:

A termékeny vonalak és azok a fajták, amelyek steril formában való áthaladáskor képesek ezt a sterilitást fenntartani az utódokban, sterilitási rögzítőknek nevezik.

A CMS-sel rendelkező növények utódainak termékenységét helyreállító vonalak és fajták, a termékenységet csökkentő szerek

A közbenső típusok olyan formái vannak, amelyek steril növényekkel áthaladva bizonyos mennyiségi arányban steril és termékeny növények keverékéből származó utódokat hoznak létre, amelyeket a termékenység félregenerátorainak neveznek.

CMS típusok

Háromféle CMS-t állapítottak meg a kukorica - Moldovan (M), Texas (T) és a brazil (C-típus) esetében. A túlnyomórészt egyfajta CMS használata nem kívánatos, mivel a hibridek egységessége bármilyen alapon, beleértve a citoplazmat is, növeli a betegségek tömeges terjedésének kockázatát. Tehát az USA-ban 1970-re az összes kukorica alatti terület 85% -át a T-típusú CMS-sel rendelkező növények foglalták el. Ez hozzájárult a déli helminthosporia (Helminthosporium maidis) széles körben elterjedt káros specifikus fajához, amelyhez a T-citoplazmával rendelkező növények különösen érzékenyek voltak a mitokondriumok sajátos szerkezete miatt. E betegség 1970-es epifitotikái után az Egyesült Államok és más országok is elhagyották a T-típusú CMS használatát, és visszatértek a hibrid magok termeléséhez, a hibridizációs helyeken levő panicles levágásával. Ezzel egyidejűleg ez a tapasztalat ösztönözte a CMS-vel végzett munka bővítését. Egy új típusú CMS-t választottak ki és vettek fel a kiválasztási munkába - a C-típust, amelynek forrása számos helyi kukorica Brazíliából származik. Módszert dolgoznak ki a genetikai hímsterilitás (HMS) felhasználására a magtermelésben.

Moldva típusú CMS

A pánikok nagyobb vagy kisebb mértékben formálódnak, amelyek gyakran a spikeletekből származnak, de nem kerülnek nyilvánosságra. A nem életképes ráncos pollen képződik benne. Azonban bizonyos külső körülmények hatására az ilyen típusú növények kis mennyiségű életképes pollent termelhetnek.

Texas típusú CMS

A sterilitás megnyilvánulása kevésbé érzékeny a környezeti feltételekre. Igen, és ez a funkció sokkal többet fejez ki - a hangyák erősen degenerálódnak, ritkán jönnek ki a spikeletekből, és ha kijönnek, nem fedik fel őket.

Bolíviai típusú CMS

Csak egyszerű hibridek előállítására alkalmas, mivel a hímsterilitás ökológiai stabilitása meglehetősen gyenge.

A CMS széles körben elterjedt a termesztett növények vetőmagtermelésében, mivel ez általában nem okozza a növények termelékenységének csökkenését. Ugyanakkor a kukorica CMS-ben a végső fejlődési szakaszokban a növények magasságának enyhe csökkenését eredményezi, főként a csukló lábának hossza, a cob rögzítés magasságának csökkenése, a fő száron levő levelek száma és a cob kötőegységből származó száma, a panicles száma. Bizonyos tenyésztési körülmények között, különösen a különböző növényállományokban, a steril citoplazma befolyásolhatja a hibridek termelékenységét is.

Bizonyos esetekben, ha a távoli hibridizációval rendelkező távoli vagy vadon élő fajok citoplazmáján sterilitást hoznak létre, nem mindig lehetséges a telített keresztek elérése a CMS átvitel elérése anélkül, hogy a telített fajok hozamait és egyéb jeleit és tulajdonságait megváltoztatnánk.

http://lektsii.org/12-68665.html

A citoplazmatikus hímsterilitás

A virágos növények sok fajában megállapították a citoplazmatikus hímsterilitást (CMS). A legjobb a kukoricában.

A férfi sterilitást először K. Correns fedezte fel 1904-ben egy kerti növényi nyári sós. 1921-ben V. Batson lenből és 1924-ben D. Jones amerikai genetikus, 1927-ben, A.I. Kereskedők - napraforgóban.

1932-ben M.I. Hadzhinov és ugyanakkor függetlenül attól, hogy az amerikai genetikus, Rhodes felfedezte a kukoricában hímsteril növényeket. Később kiderült, hogy a virágnövények között széles körben elterjedt a hímsterilitás.

A hímsterilitás a pollen hiányában vagy a trágyázhatatlanságban jelentkezik, és a következő három fő formában jelentkezik:

1. Férfi generatív szervek - a porzószerek egyáltalán nem fejlődnek; Hasonló jelenség figyelhető meg bizonyos dohányfajtákban.

2. A virágok virágai képződnek, de a virágporban nincsenek életképesek; Ez a sterilitás a kukoricában leggyakoribb.

3. Normál pollen képződik a porokban, de nem repednek, és a pollen nem esik a megbélyegzésre; Ez nagyon ritka jelenség, amelyet néha a paradicsom egyes fajtáiban megfigyelnek.

A hímsterilitás genetikailag meghatározható a mag sterilitásának génjeivel és a nukleáris gének és a plazma-gének kölcsönhatásával. Ennek megfelelően kétféle hímsterilitás létezik: nukleáris (NMC vagy HMS) és citoplazmatikus (CMS). A nukleáris sterilitást a kromoszóma-gének mutációi okozzák. Mivel a sterilitási gének recesszívek, és a termékenység gének dominálnak, az ilyen típusú sterilitás a steril formáknak a termékenységes összes növénnyel F1 termékenyek, és az F2 szétterjedt termékeny és steril formákra 3: 1 arányban; a következő generációkban a steril formák száma folyamatosan csökken.

PP ♀ steril × ♂ termékeny

A kukoricatermékek hímsterilitással történő beporzásakor a normál növények pollenjével steril pollenből utódokat állítottak elő. Ismétlődő reciprok kereszteződéssel a normál pollennel rendelkező növényekkel, a hímsterilitással rendelkező utódok újra megjelentek, még akkor is, ha az anyai vonal mind a 10 kromoszómája helyébe az apai, normál vonal kromoszómái kerülnek.

PP ♀ steril × ♂ termékeny

♀Fβ1 steril × ♂ termékeny

A CMS okainak magyarázatához három hipotézis került előterjesztésre. Ezek közül az egyik, amely vírusnak nevezhető, a hímsterilitás előfordulását egy vírusfertőzéssel kapcsolja össze, amely a tojás citoplazmáján keresztül továbbítható a szexuális reprodukció során.

A második hipotézis a CMS kialakulását a citoplazma és a különböző fajok magja közötti eltérések eredményeképpen veszi figyelembe a távoli hibridizáció során.

A harmadik hipotézis a CMS-t specifikus plazmogén mutációk eredményeképpen érinti. Azt lehet érvelni, hogy a CMS a citoplazma örökletes változásainak (mutációinak) köszönhető. Általában F-ben teljesen megőrzött1 és az azt követő generációk stabilan továbbítják az anyai vonalat, és az örökletes tényezők, amelyek okozzák azt, nincsenek a mag kromoszómáiban.

A hímsterilitás örökségére vonatkozó kísérleti anyag tanulmányozása és szintézise eredményeként az a gondolat merült fel, hogy ez a tulajdonság a citoplazma és a genetikai rendszert alkotó kromoszómák gének kölcsönhatásából adódik. A pollen sterilitását meghatározó citoplazmát Cyt S-nek, a citoplazmat pedig a termékeny termékeny pollen, Cyt N. Van egy domináns Rf-gén, amely a kromoszómákban található (a termékenységet helyreállító kezdeti betűkből - a termékenység helyreállítása), amely nem változtatja meg a steril citoplazma szerkezetét és specifitását, hanem megakadályozza annak megjelenését (RFS-42). A hímsterilitás plazma-gének csak a gén recesszív alléljával kombinálva mutatják hatásukat. Ezért csak a Cyt S rf rf kombinációja határozza meg a hímsterilitás alakulását. A termékeny pollen a normál citoplazma alapján kombinációban keletkezik - Cyt N Rf Rf, Cyt N Rf rf és Cyt N rf rf, valamint a Cyt S Rf Rf és Cyt S Rf rf kombinációk steril citoplazma alapján. Így az anyai vonalon áthaladó CMS örökség csak az alábbi vonalak keresztezésénél lehetséges (42. ábra):

PP ♀ Cit Srf rf × ♂ Cyt N rf rf

gametes: ♀ Kilépés S rf ♂ rf

A Cyt N rf rf sort sterilitási rögzítőnek nevezik.

PP ♀ Cit Sfrf rf × ♂ Cit N (S) Rf Rf

gaméták: ♀ cit Sf ♂ Rf

A Cyt S Rf Rf és a Cyt N Rf Rf vonalak termékenységcsökkentő szerek. A steril vonalak keresztezése a Cyt N Rf rf és Cytes S Rf rf növények felével a steril és félig termékeny pollen növények felét adja. Az ilyen növényeket félig műtrágyának nevezhetjük.

Megvizsgáltuk a sterilitás öröklésének legegyszerűbb esetét, amely a hím gén sterilitási plazma-gének (Cyt S) és az egyik rf gél allélpár közötti kölcsönhatáshoz kapcsolódik. Bonyolultabb CMS genetikai rendszereket vizsgáltak, melyek a pollen sterilitásának két és három génnel való megnyilvánulásával járnak.


A CMS-t nagyon széles körben használják, amikor a kukorica, napraforgó és más növények heterotikus hibridjeit steril alapon hozzák létre.

A kukoricában a természetben létező vonalak többsége cyt N rf rf genotípussal rendelkezik, azaz sterilizáló szerek. A telített keresztek segítségével azonban ezek a vonalak steril analógokká vagy termékenységcsökkentő szerekké alakíthatók.

A steril analóg előállítása a következőképpen lehetséges:

PP ♀ Cit Srf rf × ♂ Cyt N rf rf

gametes: ♀ Kilépés S rf ♂ rf

Az f1 Az adományozótól származó jelek 50% -a és 50% -a a címzett vonalától. Szükséges a donorvonal (a Cit) S kivételével elhagyni a jeleket, és helyettesíteni azokat a címzett vonallal. Ehhez kössön 5-6 visszatérő keresztet:

steril termékeny (fogadó)

gametes: ♀ cit rf, ♂ rf

1 Idézetek S rf rf (a tulajdonságok 75% -a a címzetttől

steril és 25% a donortól)

6 Idézetek S rf rf (a vonal jelének 99% -a)

steril fogadó és ≈1% donor)

Hatszor telítettség után a termékeny vonal steril analógját (Cyt S rf rf) kapjuk (Cyt N rf rf).

A steril analóg olyan vonal, amely minden indikációban hasonló az eredeti formához, de a citoplazmatikus hímsterilitás (CMS) tulajdonsága.

A termékenység helyreállításához vezető átkelés a következőképpen íródott:

PP ♀ Cit S Rf Rf × ♂ Cyt N rf rf

gametes: ♀ cit S Rf, ♂ rf

A keresztek telítettségének és a citoplazma hátterére való kiválasztásának módszerével hímsterilitás plazmánokkal a Cyt N rf rf termékeny vonala redukáló analógot (Cyt S Rf Rf) kapunk. Ugyanakkor a termékenység helyreállításáért felelős gének adományozójaként bármilyen termékeny vonalat veszünk, amely domináns nukleáris génekkel rendelkezik a férfi plazma sterilitásának hátterében.

termékeny termékeny (fogadó)

gaméták: ♀ cit S Rf, cit S rf, ♂ rf

1 Cyt S Rf rf + Cyt S rf rf - a steril elutasítása

termékeny steril formák

A heterozigóta állapotból származó gének homozigóta áthelyezéséhez kettős önszennyeződést kell végezni:

PP ♀ cit S Rf rf x ♂ cit S rf rf

gametes: ♀ cit S Rf, cit S rf rf Rf, rf

F2 Cit S Rf Rf + 2 Cit S Rf rf és Cit S rf rf

termékeny termékeny steril

A cyt S Rf Rf genotípusú vonal a cyt N rf rf vonal analógja. Az analóg-redukálószer egy vonal, amelyhez hasonló formájú komplexum van, de domináns génekkel rendelkezik - csökkentve a termékenységet.

A hímsterilitás plazmidjai pleiotróp hatást fejtenek ki: a levelek száma csökken, bizonyos betegségekkel szembeni rezisztencia csökken.

feladatok

1. Miután megállapították, hogy a csigák F3, csiga genotípusok2 megmagyarázza, hogy mi ad egy 3: 1 arányt, hogy kiderítsük, milyen genetikai alapja van ennek a fajta kagylónak a dextrális és szinisztális károsodásának?

2. Milyen adatokkal szolgálhat a CO-érzékenység ellen?2 Drosophilában vírus, nem egy normális kromoszóma-gén miatt?

3. Magyarázza el, miért minden F csiga kagylója2 dextrális görbülete volt, bár az F3, az összes egyének kb2 homozigóta volt a bluestrast héj görbülete tekintetében?

4. A snapdragon levelei lehetnek zöldek, fehérek és sokszínűek. A következő kereszteződéseket végeztük:

♀ zöld × ♂ fehér; ♀ zöld × ♂ tarka;

♀ fehér × ♂ zöld; ♀ fehér × ♂ sokszínű;

♀ sokszínű × ♂ fehér; ♀ sokszínű × ♂ zöld;

Határozzuk meg az F fenotípust1 minden keresztből.

5. Melyik kukoricavonal-genotípus, melynek gén-képletei az alábbiakban szerepelnek, hímsterilitással, önállósággal és helyreállító képességgel rendelkeznek?

6. Az A-es átkelőhelyről származó, hímsterilitással rendelkező kukorica esetében steril panicles hibridek jelennek meg a B. sorral. Az A vonal és a B vonal között a termékeny hibridek jelennek meg. A B vonal és a B vonal között csak az első és a második hibrid generációban termő növények nyerhetők. Határozza meg ezeknek a vonalaknak a genotípusait.

7. A hímsterilitással rendelkező A kereszteződésből a B vonalral az első generáció hibridjeit steril panicles segítségével kapjuk. Az A vonal és a B vonal között a termékeny hibridek jelennek meg. A B keresztezővonalról a B vonallal termékeny hibrideket állítunk elő, amelyek F-re hasítanak2 hímsterilitással rendelkező növények. Határozza meg az A, B, B vonalak genotípusát.

8. A steril panicle kukorica növényt egy termékeny növény pollenjével beporozták. Az f1 termékeny növények keletkeztek, és az F2 - 78 normál és 26 - steril panicles. Írjunk kereszteket genetikai szimbolikával.

9. Szorozzuk a kukoricavonal magjait citoplazmatikus sterilitással. Milyen genotípusnak kell lennie az apai hímivarú növényeknek ahhoz, hogy1 ismételten a genotípusban hímsterilitással rendelkező magokat kaptunk?

10. Keressük a steril kukoricavonalakat a következő genotípusú termékeny növényekkel: Cyt S Rf rf, Cyt N Rf rf, Cyt N Rf Rf és Cyt S Rf Rf. Határozzuk meg a steril és a termékeny növények arányát F-re1 és f2.

Hozzáadás dátuma: 2015-01-02; Megtekintések: 2229; SZERZŐDÉSI MUNKA

http://helpiks.org/1-133250.html

Nukleáris és citoplazmatikus hímsterilitás. Formázza a CMS-t.

A hímsterilitásnak két típusa van (pollenképtelenség):

· Genetikai hímsterilitás vagy nukleáris (nukleáris gének által meghatározott). Ezt a mag génjei okozzák, és az MNedel törvényeinek megfelelően örökölnek.

· Citoplazmatikus hímsterilitás (mtDNS-mutációkkal meghatározva). A nukleáris gének és a plazmogének kölcsönhatása miatt csak az anyai vonalon keresztül továbbítódik.

A hímsterilitást először 1904-ben fedezték fel. A Cornet-eknek nyáron ízletesek egy kerti növényben. Napjainkig a CMS-t több mint 300 fajnál alapították. Legtöbbjüket kísérleti úton szereztük be interspecifikus és generációk közötti hibridizációval. A hibrid eredetű CMS-sel rendelkező növények közé tartozik a len, a dohány, a búza, a rizs, a pamut, a burgonya, a paradicsom, az árpa stb.

A spontán CMS-es eseteket 21 fajban regisztrálták, ebből 19 a peremosnikami, és csak 2 (takarmánybab és árpa) önszennyező. A takarmányos hüvelyesek és árpaformák esetében, amelyek CMS-ekkel azonosítottak a minták növényeiben, nyílt virágzással jellemezve. A spontán CMS-ek közé tartozik a kukorica, a sakh.svekla, a tölgy, a sárgarépa, a cirok, a köles, a rozs, a napraforgó stb.

A kukorica az első olyan növény, amelyben a citoplazmatikus hímsterilitást fedezték fel. Ez a kultúra megkülönbözteti a háromféle sterilitást: a moldovai, a texasi és a brazil. A CMS-t a citoplazma jellemzői határozzák meg, amelyeket néhány mitokondriális gén mutációi okoznak. A CMS az mtDNS-mutációkhoz kapcsolódik.

A mexikói CMS-sel rendelkező kukoricában a T –urf 13 mitokondriális gént detektáltuk, amely meghatározza a 13 kD fehérje képződését. Az ezt a fehérjét kódoló gént az eredeti RNS-t kódoló riboszóma génfragmentumai képezik.

A CMS-CMS-típusú (Chinsurah boro type) típusú rizsben az atp6 gén egy további módosított példányának jelenléte látható: β –atp6 az mtDNS-ben, és babokban (Phaseolus vulgaris és Phaseolus coccineus spp.), A CMS-t okozó mtDNS régió két génből áll: orf98 és orf239. Az orf239 gén terméke csak a generatív szövetekben található.

A CMS-szel retekben az orf105 gén az 5 / -endre van telepítve, ami sérti az atp6 gén olvasási keretszerkezetét, és CMS-t okoz.

A steril növényekben lévő citoplazmat cyt S-nek nevezik, és normálisan termékeny pollennel, cyt N. A steril citoplazma hatását csak a homozigóta állapotú recesszív kromoszóma-génekkel kombinálva fejti ki. Ha a gén megtalálható a domináns állapotban (Rf), akkor a steril citoplazma specifitása nem jelentkezik, és a növény termékeny pollent képez. A moldvai típusú sterilitással rendelkező növények genetikai szerkezete, ahol a tulajdonság a citoplazmából és egy génpárból származik, a következő:

1. Cyt S rfrf steril pollen

2. cot s rfrf termékeny pollen

3. Cyt S Rfrf Fertile Pollen

4. Cyt N rfrf termékeny pollen

5. Cyt s rfrf termékeny pollen

6. Cyt S RfRf Fertile Pollen

A CMS felfedezése lehetővé tette a heterózis jelenségének használatát olyan növények termelésében, mint a cirok, hagyma, paradicsom, napraforgó, rizs, stb., Ahol a hibridek megszerzéséhez kötelező a virágkastrálás.

Texas típusú sterilitást a gelmintosporiozu instabilitásához kötötte. A kukoricahibridek termelését jelenleg moldovai és brazil típusú citoplazmában végzik, de Texasban nem.

45. Heterosis. Meghatározás, felfedezés és főbb törvényei. A heterózis típusai Gustafson szerint.

Heterózis (a görög nyelvtől. - Változás, átalakulás) - az első generáció hibridjei többségében a szülői formák fölötti jobbság jelensége (a heterózist a Shell javasolta 1914-ben.)

Növények esetében (Gustafson szerint) háromféle heterózis létezik:

Szomatikus heterózissal az első hibrid generáció meghaladja a növények tömegében a szülői formákat. A reproduktív heterózis meghatározza az F fölényt1 a vetőmag termelékenységéről. Az adaptív heterózis a hibridek kedvezőtlen környezeti tényezőkkel szembeni fokozott rezisztenciájában nyilvánul meg.

A heterózis jelenségét először Kelreiter (1761–1766) írta le, aki dohányhibrideket tanult. Három érdekes következtetést tett, amelyeket később megerősítettek:

· A heterózis nagysága a szülői formák közötti különbség mértékétől függ.

· A hibrid erő (heterózis) különösen fontos az evolúcióban.

· A hibrid hatalom gyakorlati szempontból nagy jelentőséggel bír az erdők számára

Darwin munkájában „a növényi világban a kereszt-beporzás és az önszennyezés hatása” mutatta a hibridek előnyét a nem hibridek felett, különösen a kukoricában. A heterózis genetikai elmélete még nem jött létre, mert a heterózis megnyilvánulásában számos mechanizmus nem tisztázott.


46. ​​A túladósság hipotézise, ​​a heterózis (vagy monohibrid heterózis) jelenségének magyarázata.

Ezt a hipotézist egymástól függetlenül Shell és East 1908-ban fogalmazta meg. A lényege, hogy a heterózis egy heterozigóta génpár kölcsönhatásának hatása.

A dominancia fölötti hipotézist megkülönböztetjük az első két pozíciótól:

· Mindkét allél aktív;

· A heterózist, azaz a homozigóta megszerzését lehetetlen (még elméletileg) megjavítani, ami ténylegesen egyenlő a heterozigóta szuperdominussal.

E hipotézis határozott megerősítése az ún. Monogén heterózis felfedezése volt. Az alábbi példák az ilyen típusú heterózis ötletét adják.

Az allélek további hatása A kukorica, ahogy azt Stadler (1942) kimutatta, több R allélnel rendelkezik? A növény különböző részei pigmentációjának meghatározása. Az ezekre az allélekre heterozigóta növény mindig pigmentáltabb, mint a homozigóta:

R g R g - aleuron festett, a fogak nem festettek

.r r r r - aleuron nincs festve, festették a portokat

R g r r - aleuron színezett, a festékek színezettek.

Alternatív szintézisek. Tegyük fel, hogy az G allél1 meghatározza a piros pigment termelését t = 27-en és az allélt G2 - t = 10 0 C. Ebben az esetben a dominancia hiányában a G genotípus1G2 szintetizálhatja a piros pigmentet mind magas, mind alacsony hőmérsékleten.

Egy adott anyag optimális mennyiségének szintézise. Az árpában lévő palántákkal végzett kísérletek során kimutatták, hogy a K-gén (QC és QC) domináns és recesszív homozigóta genotípusai közel azonos sebességgel rögzítik a szén-dioxidot, a heterozigóta genotípusban pedig a fotoszintézis ≈50% -kal nőtt

Általában mindkét hipotézis megmagyarázza ugyanazt a végeredményt, ezért nem tekinthető kölcsönösen kizárónak.


47. A heterózis jelenségét magyarázó dominancia-hipotézis. A heterózis megszilárdításának módjai.

Ennek a hipotézisnek teljesebb neve - a kedvező domináns tényezők kölcsönhatási hipotézise. Megmagyarázza a heterózist az előnyös hatású domináns gének kombinációjával és a káros recesszív allélek elnyomásával. Az amerikai genetikus Johnson (1917) által kifejlesztett.

A heterózis megnyilvánulása a beltenyésztett vonalak átlépésekor, e hipotézis szerint, a káros recesszív gének kedvező domináns alléljei által okozott elnyomásának eredménye. Nem valószínű, hogy minden recesszív génnek ugyanazok a lokusai vannak különböző vonalakban.

"A domináns és recesszív genotípusok hozzájárulása kvantitatív tulajdonságok kialakításához"

P: aaBBccDDee × AabbCCddEE

1 + 2 + 1 + 2 + 1 = 7 2 + 1 + 2 + 1 + 2 = 8

Azt is hitték, hogy a heterózis hatását befolyásolja a domináns gének (episztázis * - a gének expresszióját befolyásoló gének kölcsönhatása) közötti kölcsönhatás mértéke.

Általánosságban elmondható, hogy ez a hipotézis a heterózist szokásnak tekinteni, mint a hibridek mutatóinak feleslegét a szülei közepén.

A dominanciaelmélet alapján a heterózist általában minden gén d-értékének összegzésének kell tekinteni, ami hozzájárul a F-tulajdonság fejlődéséhez.1: Heterosis = Σd

Ezt a képletet módosítani kell, ha az alapformák nem teljesen homozigótaak minden poligén esetében.

Ebben az esetben az űrlap a következő:

Heterózis F-ben1= Σ dy 2, ahol y egy szorzó, ami a különbséget a két metszőforma közötti génfrekvencia között (y = 1 vagy 100%, amikor a szülő homozigóta a különböző allélokhoz minden egyes lókuszban).

Mivel a heterozigóta F2 2-szeres csökken, és a második generáció heterózisa 2-szeres csökken: Heterosis F-ben2= Σ dy 2/2

http://infopedia.su/17x4dda.html

Citoplazmatikus hímsterilitás és alkalmazása hibrid magok előállításához

a genetikai kód a beltenyésztés sterilitása

Sok biszexuális virággal és egyházi növényfajjal, esetenként izolált egyedekkel steril férfi generatív szervekkel. Ilyen tényeket Charles Darwin ismert. Úgy vélte, hogy egy faj hajlamos arra, hogy egyetlen házból kettős otthonba menjen, ami evolúciós szempontból tökéletesebbnek tartotta. Így a hímsterilitással rendelkező egyének kialakulása az evolúciós folyamat természetes jelensége.

A férfi sterilitást először K. Correns fedezte fel 1904-ben egy kerti növényi nyári sós. 1921-ben V. Batson lenben talált, 1924-ben D. Jones amerikai genetikus, 1929-ben a hagymában. A.I. Kuptsov - a napraforgóban.

1932-ben M.I. Hajisimo egy amerikai genetikus, M. Rhodes hím steril növényeket talált a kukoricában. Később kiderült, hogy a hímsterilitás széles körben elterjedt a virágos növények között. A legtöbb tenyésztett növényben jelenleg a hímsterilitást okozó mutációkat írják le.

A hímsterilitás a virágpor hiányában vagy annak képtelenségében trágyázható, és három fő formában jelentkezik:

  • 1) A férfi generatív szervek - porzószerek - egyáltalán nem fejlődnek; hasonló jelenségeket figyeltek meg a dohány egyes típusaiban;
  • 2) A virágokban levő hangyák képződnek, de a virágpor nem életképes; ez a sterilitási forma a leggyakoribb a kukoricában;
  • 3) Normál pollen képződik a porokban, de nem repednek, és a pollen nem esik a megbélyegzésre; Ez nagyon ritka jelenség, amelyet néha a paradicsom egyes fajtáiban megfigyelnek.

A hímsterilitás genetikailag meghatározható a mag sterilitásának génjeivel és a nukleáris gének és a plazma-gének kölcsönhatásával. Ennek megfelelően kétféle hímsterilitás létezik: nukleáris vagy gén és citoplazmatikus. A nukleáris sterilitást a kromoszóma gének mutációi okozzák. Mivel a sterilitási gének recesszívek, és a termékenységi gének dominálnak, a sterilitás ilyen jellegű öröksége a növények sterilitásának áthaladásával a termékeny, minden F1 növény termékeny (msms x MsMs msms), és az F2-ben hasított és termékeny és steril formákra oszlik. 3: 1 a következő generációkban az ilyen kereszteződésből származó steril növények száma folyamatosan csökken. Jelenleg olyan módszereket fejlesztenek ki, amelyek célja a gén sterilitás alkalmazása a gyapot, napraforgó és néhány más növény heterotikus hibridjeinek előállítására.

A vadon élő egyéves cékla mintájában egy teljes recesszív gén ms miatt teljes hímsterilitást észleltünk. Ezt a gént a kereszteződések telítettségének módszerével a cukorrépába helyezik. Ebben a tenyészetben az X- és Z-génektől függetlenül hat, amely az S-citoplazmával visszaállítja a pollen formáját.

A citoplazmatikus sterilitás okainak magyarázatára három hipotézis került előterjesztésre. Ezek közül az egyik, amely vírusnak nevezhető, a hímsterilitás előfordulását egy vírusfertőzéssel kapcsolja össze, amely a tojás citoplazmáján keresztül továbbítható a szexuális reprodukció során.

A második hipotézis szerint a CMS kialakulása a citoplazma és a különböző fajok magja közötti távolság miatt következik be a távoli hibridizáció során. Bizonyos esetekben például a Triticum aestivum és a Tr Aestivum közönséges búza átlépésekor a CMS-sel formák keletkeznek. A távoli hibridizációval nem összefüggő CMS-t azonban sok kultúrában találták meg. Ezért az a hipotézis, amely szerint a CMS megjelenése a specifikus plazmogén mutációk eredményeként jön létre, jelenleg a legnagyobb elismerést kapta.

Azt állíthatjuk, hogy a citoplazmatikus hímsterilitás a citoplazma örökletes változásainak (mutációinak) köszönhető. Általában az F1-ben és az azt követő generációkban minden növényben teljesen megmarad. Egy ilyen fajta öröklés esetén egy másik fajta vagy vonal virágporjával beporzott steril növény, például kukorica utódokat eredményez, amelyben a panicle steril marad, és a többi jel változik, ahogy a hibridizáció során szokásos. A hímsterilitás jele megmarad, még akkor is, ha a kukoricában az összes 10 kromoszóma-pár ilyen steril pollen növények helyett a kromoszómák ismétlődő keresztezései lépnek fel normál termékeny pollenből származó növényekből. Ebből az következik, hogy a hímsterilitás stabilan továbbításra kerül a nemzedékről a generációra az anyai vonalon keresztül, és az örökletes tényezők, amelyek okozzák azt, nem a mag kromoszómái.

A CMS öröklés jellege jól tanulmányozott a hímsterilitással rendelkező növények kölcsönös keresztezésében, néha kis mennyiségben termékeny pollen termelésével normál termékeny növényekkel. Amikor a steril vonal fertőzőképes terméke a termékeny pollen, a sterilitás jele az F1 hibridekbe és az azt követő generációkba kerül. Ha az ilyen keresztezés folytatódik, a steril vonal génjei fokozatosan kicserélődnek a vonal génekkel, termékeny pollennel. Az anyai steril vonal citoplazma fokozatosan telítődik az apai termékeny vonal nukleáris örökletes anyagával.

Mindegyik kereszteződésnél az anyai vonal kevésbé öröklődő tényezői vannak, azokat az átkeléshez használt vonal tényezői váltják fel. Hat vagy hét visszatérő kereszt és kiválasztás eredményeként növények keletkeznek, amelyek minden jelzés szerint hasonlítanak az apai vonalhoz, de hímsterilitással rendelkeznek. Ezeket a termékeny vonalak steril analógjainak nevezik. Ha a termékeny vonalak beporzó növényeit pollennel, amelyet ritkán alakítják ki a steril vonalak növényekben, az F1 hibridek termékeny polleneket termelnek, és további reprodukció esetén csak termékeny virágporral növények termelnek. Ebből következően a CMS-t nem lehet átadni a férfi növényen, hanem szilárdan átadja a generációról a generációra az anyai vonalon keresztül.

A feltételezett kereszteződés eredményei úgy tűnik, nem kétséges, hogy a CMS tulajdonsága genetikailag csak az extrakromoszómális tényezőkhöz kapcsolódik. A CMS öröklésének további vizsgálata azt mutatta, hogy a steril növények és a termékeny utódok minden kereszteződésénél steril pollen nem jut. Bizonyos esetekben a sterilitás jele teljesen elnyomott az F1 hibridekben és egyáltalán nem nyilvánul meg további reprodukciójukkal, vagy az F2-től kezdve a hasítás termékeny és steril pollen növényekbe kerül.

A hímsterilitás örökségére vonatkozó kísérleti anyag tanulmányozása és szintézise eredményeként az a gondolat merült fel, hogy ez a tulajdonság a citoplazma és a genetikai rendszert alkotó kromoszómák gének kölcsönhatásából adódik. A pollen sterilitását meghatározó citoplazmat CyT-knek (steril citoplazmának) nevezték el, és a citoplazma, amely termékeny pollennel rendelkező növényeket ad, cytn (normál citoplazma). Van egy domináns Rf-gén, amely a kromoszómákban található (a kezdeti betűkkel, amelyek helyreállítják a termékenységet - helyreállítják a termékenységet), amely ugyanakkor a steril citoplazma szerkezetének és specificitásának megváltoztatása nélkül megakadályozza annak megnyilvánulását. A steril citoplazma csak a gén recesszív sikátorával kombinálva hat. Következésképpen csak a CIT srfrf kombinációja határozza meg a steril pollen kialakulását. A termékeny pollen a normál citoplazma alapján jön létre a CIT RnRf, a CITR Rfrf és a CIT rfrf kombinációiban, valamint a steril citoplazma alapján a CITs RfRf és CITs Rfrf kombinációiban. Így az anyai CMS-öröklés csak a CITR-ek rfrf x CITRn rfrf CITs rfrf (sterilitás rögzítve) esetén lehetséges.

A CITR-ek átkelése rfrf x CITN (ek) RfRf minden növény lesz termékeny, azaz a termékenység teljes visszanyerése történik.

Megvizsgáltuk a steril öröklés legegyszerűbb esetét, amely a steril citoplazma és egy allél-gén kölcsönhatásaihoz kapcsolódik. Jelenleg bonyolultabb CMS genetikai rendszereket vizsgáltak, amelyek a pollen sterilitásának két és három génnel való megnyilvánulásához kapcsolódnak. A cukorrépában a hímsterilitás a steril citoplazma (CITs) két nukleáris génnel (X és Y) való kölcsönhatása, és csak az anyai vonalon keresztül jön át utódokban. A két recesszív génnel és steril citoplazmával rendelkező növénynek a Sxxzz genetikai szerkezete van, amely a pollen teljes sterilitását biztosítja. A félig steril típusú növények heterozigótaak az X és Z gének esetében: SXxzz, SXXzz, SxxZz, SxxZZ, SXxZz, SXXZz, SXxZZ, SXXZZ. A termékeny növények (CITn) populációi különböző örökletes struktúrákkal rendelkeznek, és utódaikban bizonyos típusú sterilitás jelentkezhet. A növényekből származó pollenszennyezés A Nxxzz teljesen steril vonalakat termel. Ha a beporzó az X és Y génekre diheterozigóta, akkor az utódok mindhárom sterilitási típusát tartalmazzák: Sxxzz x NXxZz> SXxZz, SXxzz, SxxZz, Sxxzz. A genetikai tényezők mellett a sterilitás megnyilvánulását külső körülmények befolyásolják. Például, a férfiak sterilitása jobban helyreállítható hűvös időjárás, elegendő talajnedvesség és levegő alatt a növények virágzási periódusa alatt, rövidebb nap és nitrogén hiánya a talajban.

A CMS-t széles körben használják a kukorica és néhány más kultúra heterotikus hibridjeinek steril alapon történő létrehozására. A CMS számos változást okoz a kukorica növényekben: a levelek száma csökken (3-4% -kal), a növények növekedése csökken (4-5% -ig), enyhe depresszió is megfigyelhető más jelek miatt. A depresszió megnyilvánulásának mértéke a vonalak genotípusától függ: némelyikben kifejezettebb, másokban gyengébb. Néhány steril citoplazmás vonalban a növények növekedése még kissé nő. A CMS-sel rendelkező vonalakban a depresszió részben redukáló gének hatására eltávolítható. A hibridek termelékenységénél a citoplazma sterilitása átlagosan nem negatív hatású. A kedvezőtlen időjárási viszonyok között a beporzó, termékeny növények steril formái produktívabbak.

Egyes tudósok úgy vélik, hogy a CMS kialakulásának közvetlen oka a fehérjeszintézis megsértése a nukleáris mutáció következtében, ami nem megfelelő mikrosporogenezishez vezet, és a pollenszemcsék más degenerációja a steril növényekhez való egyéb tápanyagellátás megszakadásával jár.

Különlegesen hasonló kukoricavonalak átlépésekor hibrideket kaphatunk, amelyek 25-30% -kal magasabbak a hozamnál, mint a legjobb fajták. Az ilyen vonalakat hibridizációs helyeken váltakozó sorokba vetjük. A hibrid magok megszerzéséhez azonban a virágzás előtt manuálisan el kell távolítani az anyakönyvek összes paniclesét. Ez a munka munkaigényes, és nagyon óvatosan kell végezni. Ezért a kukoricahibridek széles körű használatát sokáig visszatartották. A CMS felfedezése és használata alapvetően megoldotta a hibrid kukorica előállításának problémáját. A telített keresztek visszatérésével az anyai vonalak steril analógjait kaptuk, a kukoricahibrideket sterilre vittük át, és a seprőgépek levágásához kézi munka nélkül keltettük.

A hibridek széles körben elterjedt használata olyan növényekben, mint a cirok, hagyma, uborka és paradicsom, csak a CMS felfedezésével vált lehetővé, mivel gyakorlatilag lehetetlen, hogy manuálisan öntsék a virágokat.

Ugyanezen okból a heterózist nem lehetett használni a fő gabonafélékben, a búza esetében, bár a speciálisan kiválasztott fajták átlépésekor nem kevésbé erősen jelenik meg, mint a kukoricában. Most a genetikusok és a tenyésztők dolgoznak, hogy steril alapon heterotikus búza-hibrideket hozzanak létre.

http://studwood.ru/1842804/meditsina/tsitoplazmaticheskaya_muzhskaya_sterilnost_ispolzovanie_polucheniya_gibridnyh_semyan
Up