Микроорганизмы:

Микроорганизмы

News image

Термин «микроорганизм» применяется к группе растений и животных микроскопического и субмикроскопического размера. Микр...

Плазмиды прокариот

News image

Прокариоты, помимо генов, которые заключены в хромосомную ДНК, имеют небольшой внехромосомный набор генов, или по-другом...

Основы вирусологии:

Основные мероприятия в профилактике внутрибопьничных инфекций

Эффективная профилактика внутрибольничных инфекций должна учитывать решение многокомпонентной задачи, которая включает...

Вирус бешенства

Возбудитель бешенства относится к семейству Рабдови-русы. Семейство это включает вирусы бешенства, везикулярного стома...

Кл. Саркодовые

В этот класс включены обитатели морей, водоемов и почвы. Они относятся к примитивным простейшим, которых называют амеб...

Авторизация





Методы цитогенетического анализа мутантов пшеницы

В настоящее время всеми авторами, работающими по му­тагенезу, условно принято классифицировать возникающие наследственные изменения как макро - и микромутации. Мак­ромутациями называют изменения настолько резкие, что их удается выделить в М2 в виде отдельных измененных расте­ний. Необходимо отметить, что для отбора мутаций нужносе­ять потомство растений М1 (развивающихся из семян, обра­ботанных мутагенами) по семьям, считая за семью потомст­во отдельных колосьев. В сплошном посеве выделить мутан­ты очень трудно, можно заметить лишь очень резкие уклоне­ния, которые у пшеницы часто связаны с крупными наруше­ниями хромосомного аппарата.

Микромутации — это слабые изменения какого-либо при­знака, которые удается обнаружить, подвергая материал био­метрической обработке. Данные литературы (Qаиl, Aestveit, 1966; Borojevic, 1966; Scossiroli, 1968) показывают, что отбор можно начинать в М3, которое получают, высевая потомство отдельных растений М2. Однако лучше даже в М3 отбор не вести, а высеять семена растений из каждой семьи в М4 на нескольких делянках (в двух-трех повторностях), а затем уже проводить отбор среди этих семей по желательному признаку, для чего, конечно, необходима биометрическая обработка дан­ных. В настоящее время убедительно показано, что воздейст­вие мутагенами создает большое генотипическое разнообразие и отбор по количественным признакам в потомстве растений, обработанных мутагенами, дает положительные результаты, в то время как в контрольных популяциях он малоэффективен или совсем неэффективен (Scossiroli, 1968).

Отбираемые по фенотипу в М2 макромутации имеют раз­личную генетическую природу. Растения с одним и тем же фе­нотипом могут ловиться при изменении разных генов (точковые мутации), а также вследствие крупных перестроек хро­мосом: утери участков (нехватка), удвоения их (дупликация), обменов ими (транслокация), а также утери или (реже) до­бавления целых хромосом. Эти различные изменения могут иметь весьма сходный фенотипический эффект, что будет вид­но в дальнейшем при описании отдельных типов мутантов. Однако первое указание на природу возникшего     изменения  могут дать следующие тесты: 1) анализ пыльцы у мутантов и 2) наличие или отсутствие расщепления в мутантных ли­ниях. Отсутствие стерильной пыльцы и константность мутантной линии обычно свиде­тельствуют о том, что возник­шее изменение представляет со­бой точковую мутацию. Под­тверждением этого должен быть анализ мейоза (бивален­тов) на стадиях диакинеза и метафазы. Наличие 21 бивален­та закрытого типа у мутантов мягких пшениц подтверждает вывод о точковой природе му­тации, причем входящие в со­став бивалентов гомологичные хромосомы по размеру и мор­фологии одинаковы (рис. 10). Следующим подтверждением будет расщепление в F2при скрещивании мутантов с исход­ной формой: наличие простого менделевского расщепления (3:1, 1:2:1) свидетельствует о монофакториальной природе мутации.

Необходимо отметить, что у выделяемого мутанта часто оказывается измененным ряд признаков. Так, например, му­тант с интенсивно сизым воско­вым налетом на листьях и со­ломине, выделенный у озимой пшеницы ППГ 186 в наших опытах, имеет, кроме того, из­мененные колосковые пленки, форму куста и колоса. При скрещивании с исходной фор­мой оказалось, что все эти признаки наследуются незави­симо. Таким образом, у выде­ленного мутанта произошло не­сколько независимых мутаций разных генов.

При наличии крупных перестроек хромосом большей ча­стью выявляется частичная стерильность пыльцы (у растений, гетерозиготных по транслокациям и крупным инверсиям) и расщепление в мутантных линиях, благодаря тому, что у мяг­ких пшениц выживают растения с нехватками и дупликация­ми. Примером может быть расщепление в мутантных семьях спельтоидов  и скверхедов.

При наличии транслокации в гетерозиготном состоянии в диакинезе и метафазе Iмейоза наблюдаются кольца из четы­рех хромосом (рис. 11). Наличие крупных инверсий приводит к появлению в анафазе I мейоза определенного процента кле­ток с мостами и фрагментами, возникающими в результате перекреста в гетерозиготной инверсии. Мелкие инверсии, дуп­ликации, нехватки могут обусловливать ослабление конъюга­ции хромосом и снижение частоты хиазм; тогда увеличивает­ся количество бивалентов открытого типа. При потере значи­тельного участка хромосомы или при большой дупликации могут быть обнаружены гетероморфные биваленты, в которых конъюгирующие хромосомы имеют разную длину. Наконец, при утере целой хромосомы выявляются 20II и II а при до­бавлении лишней хромосомы— 20II + II  (рис. 12).

Все перечисленные выше методы анализа позволяют с от­носительной точностью определить тип возникшей мутации, т. е. включить ее в одну из больших групп (точковую мута­цию, перестройку хромосом или анеуплоидию). Точная же ло­кализация мутаций, т. е. определение, в какой именно хромо­соме произошло изменение, у пшеницы очень затруднено из-за ее сложной полиплоидной природы. (В первую очередь не­обходимо скрестить между собой сходные по фенотипу му­танты, чтобы выяснить, изменился у них один .и тот же локус или разные (тест на аллелизм). Аллельными, т. е. связанны­ми с изменениями одного и того же локуса, оказались все проанализированные до настоящего времени спельтоиды. Му­танты с измененным восковым налетом, длиной остей могут быть связаны с мутациями различных генов, локализованных в разных хромосомах. Определить, в какой именно хромосоме пшеницы произошла данная мутация, можно лишь при ис­пользовании моносомного анализа (см. гл. Ш).

Ниже излагаются данные о цитогенетической природе от­дельных типов мутантов, найденных у мягких пшениц.




Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Микроорганизмы и человек:

Механизм работы препаратов

Как действуют химиотерапевтические средства? Наиболее вероятным выглядит предположение, что каждое из антибактериальны...

Борьба с истощением

То, что микробиота может управлять метаболизмом хозяина, уже не вызывает сомнения. Исследования лаборатории Гордона, п...

Разработки новосибирских учёных улучшает качество жизни

Ещё 15 лет назад Новосибирские ученые разработали пробиотики, содержащие высокое количество живых и полезных микроорга...

Иммунитет:

Результат борьбы

Миллионы лет борьбы между нами и микробами дали нам сложнейшую иммунную систему. Самое главное в защите против вирусов...

Интерферон

В 1957 году группа британских бактериологов, которую возглав­лял Алек Айзеке, показала, что клетки при попадании в них...

Повышение иммунитета (поднять иммунитет)

Иммунитет – это естественная защита организма от заболеваний и патологических состояний. Большую часть заболеваний, опас...