AUTOPOLYPLOIDY: POLYPLOIDY, ALLOPOLYPLOIDS DAN AUTOPOLYPLOIDS - BIOLOGI - 2026

The autopoliploidía adalah sejenis polyploidy (sel yang mempunyai lebih daripada dua set kromosom dalam nukleus), di mana organisma atau spesies mempunyai dua atau lebih set kromosom. Oleh itu, ia adalah hasil penduaan sekumpulan kromosom spesies yang sama.

Berdasarkan kajian yang dilakukan dengan tanaman, telah diputuskan bahawa kriteria yang harus digunakan untuk mengklasifikasikan poliploid harus dimulai dari cara asalnya. Kepelbagaian mekanisme yang berlaku di kedua-dua tumbuhan dan haiwan membolehkan kita menyusun dua kelas polyploidy besar: autopolyploidy dan allopolyploidy.

Tigridia pavonia. Oleh Rjcastillo, dari Wikimedia Commons

Dalam kes autopolyploidy, lebih daripada dua kumpulan kromosom identik digabungkan, oleh itu sel mempunyai lebih daripada dua kumpulan kromosom haploid yang diwarisi dari ibu bapa. Kedua-dua set kromosom ibu bapa diduplikasi pada anak-anak, dapat menghasilkan spesies baru.

Terdapat beberapa jenis kromosom: haploid (single), diploid (double), triploid (triple), dan tetraploid (quadruple). Tiga dan empat kali ganda adalah contoh polyploidy.

Makhluk hidup yang mempunyai sel dengan inti (eukariota) adalah diploid, yang bermaksud bahawa mereka mempunyai dua kumpulan kromosom, masing-masing kumpulan berasal dari ibu bapa. Walau bagaimanapun, dalam beberapa makhluk hidup (terutamanya tumbuh-tumbuhan) adalah perkara biasa untuk menemukan polyploidy.

Poliploidi

Polyploidy adalah keadaan sel yang mempunyai lebih dari dua set kromosom dalam inti mereka, yang membentuk pasangan yang disebut homolog.

Polyploidy boleh muncul kerana kelainan pembahagian sel. Ini boleh berlaku semasa mitosis (pembelahan sel sel somatik) atau semasa metafasa I meiosis (pembahagian sel sel seks).

Keadaan ini juga dapat dirangsang dalam kultur sel dan tumbuh-tumbuhan, dengan menggunakan pengaruh kimia. Yang paling terkenal adalah kolkisin, yang dapat menghasilkan pendua kromosom, seperti oryzalin.

Tambahan pula, polyploidy adalah mekanisme spesiasi bersimpati, iaitu, pembentukan spesies tanpa adanya penghalang geografi antara dua populasi sebelumnya. Ini berlaku kerana organisma poliploid tidak dapat bergaul dengan anggota spesies mereka yang diploid.

Contoh polyploidy adalah tumbuhan Erythranthe peregrina: urutan kromosom tumbuhan ini mengesahkan bahawa spesies ini berasal dari Erythranthe robertsii, hibrid triploid steril dari persilangan antara Erythranthe guttata dan E. Erythranthe lutea. Spesies ini dibawa ke UK dari habitat lain.

Setelah naturalisasi dalam ekosistem baru, populasi baru Erythranthe peregrina muncul di Scotland dan Kepulauan Orkney kerana pendua genom populasi tempatan Erythranthe robertsii.

Bagaimana autopolyploidy berlaku?

Autopolyploidy boleh berlaku akibat daripada proses yang berbeza yang dialami oleh spesies:

• Penggandaan genomik sederhana kerana kecacatan dalam pembahagian sel germinal, selepas pembelahan mitotik
• Pengeluaran dan pemupukan gamet tidak dikurangkan oleh kesalahan dalam pembahagian sel, selepas meiosis (pada haiwan pada dasarnya ia berlaku pada telur)
• Polyspermia, iaitu ketika telur disenyawakan oleh lebih daripada satu sperma

Di samping itu, terdapat faktor luaran seperti cara pembiakan dan suhu persekitaran, yang dapat meningkatkan frekuensi dan kuantiti pengeluaran autopolyploid.

Kadang-kadang autopolyploids muncul oleh pendua genom somatik secara spontan, seperti dalam kes kecambah epal (Malus domesticus).

Ini adalah bentuk polyploidy yang disebabkan oleh artifisial yang paling biasa, di mana kaedah seperti peleburan protoplas atau rawatan dengan kolkisin, oryzalin, atau perencat mitotik digunakan untuk mengganggu pembahagian mitosis normal.

Proses ini mengaktifkan pengeluaran sel-sel poliploid dan sangat berguna dalam penambahbaikan tanaman, terutamanya ketika anda ingin menerapkan introgresi (pergerakan gen dari satu spesies ke spesies yang lain dengan hibridisasi diikuti dengan penyilangan kembali) dalam hal oak dan birch pada tanaman. dan, kes serigala dan coyote pada haiwan.

Apa itu autotriploidy?

Autotriploidy adalah keadaan di mana sel mengandungi kromosom tiga kali ganda, dari spesies yang sama, menunjukkan tiga genom yang sama. Pada tanaman, autotriploidy berkaitan dengan kawin apomik (pembiakan melalui biji).

Dalam pertanian, autotriploidy dapat menyebabkan kekurangan biji, seperti halnya pisang dan semangka. Triploidy juga digunakan dalam kultur salmon dan trout untuk mendorong kemandulan.

Anak anjing triploid steril (fenomena "blok triploid"), tetapi kadang-kadang boleh menyumbang kepada pembentukan tetraploid. Jalan menuju tetraploidy ini dikenali sebagai "triploid bridge."

Allopolipolides dan autopolyploids

Allopolyploids adalah spesies yang mempunyai lebih dari tiga set kromosom dalam sel mereka, dan lebih biasa daripada autopolyploids, tetapi autopolyploids diberi lebih banyak kaitan

Autopolyploids adalah poliploid dengan beberapa kumpulan kromosom yang berasal dari takson yang sama (kumpulan klasifikasi saintifik). Contoh autopolyploid semula jadi ialah piggyback plant (Tolmiea menzisii) dan sturgeon putih (Acipenser transmontanum).

Autopolyploids mempunyai sekurang-kurangnya tiga kumpulan kromosom homolog, ini menyebabkan peratusan kawin yang tinggi semasa meiosis dan penurunan kesuburan berdasarkan pergaulan.

Dalam autopolyploids semula jadi, pasangan kromosom tidak teratur semasa meiosis menyebabkan kemandulan kerana pembentukan multivalen berlaku.

Spesies berasal dari autopolyploidy jika telur dan sperma organisma dalam populasi mempunyai bilangan kromosom yang berlipat kali ganda secara tidak sengaja dan ketika mereka membiak satu sama lain, mereka menghasilkan keturunan tetraploid.

Sekiranya keturunan ini berkawan satu sama lain, keturunan tetraploid yang subur secara genetik diasingkan dari populasi yang lain dihasilkan. Oleh itu, autopolyploidy generasi tunggal mewujudkan penghalang aliran gen antara spesies matang dan spesies induknya.

Rujukan

1. Campbell, NA dan Reece, JB (2007). Biologi. Madrid: Editor Médica Panamericana.
2. Gregory, T. (2005). Evolusi genom. San Diego: Akhbar Akademik Elservier.
3. Hassan Dar, T. dan Rehman, R. (2017). Polyploidy: Trend Terkini dan Perspektif Masa Depan. New Delhi: Springer.
4. Jenkins, J. (1986). Genetik. Barcelona: Reverté Editor.
5. Niklas, K. (1997). Biologi evolusi tumbuh-tumbuhan. Chicago: The University of Chicago Press.