Полиплоидия - өсімдік жасушаларындағы хромосома жиынтығының саны екі есеге артатын геномды модификациялаудың биологиялық процесі. Табиғи диплоидты формалардан айырмашылығы, мұндай организмдер өзгертілген физиологиялық сипаттамаларға ие, олар қазіргі заманғы селекцияда жеміс сапасын және сәндік дақылдардың сыртқы түрін жақсарту үшін белсенді қолданылады. Бұл құбылыс патология емес, керісінше сыртқы факторларға төзімді сорттарды жасау құралы ретінде қызмет етеді.
Полиплоидтар дегеніміз не және олар қалай пайда болады?
Жабайы өсімдіктердің көпшілігі диплоидты болып табылады, әр ата-анасынан бір хромосома жиынтығын алады. Полиплоидия ұрықтанудың сәтсіздігі нәтижесінде, хромосома жиынтығының саны үш, төрт немесе одан да көпке дейін артқанда пайда болады. Бұл процесс тек жыныстық көбеюге әсер етеді және кесінділер сияқты вегетативті әдістерге әсер етпейді.
Табиғатта шамамен 30% өсімдік түрлері полиплоидты болып табылады. Мысал ретінде алты хромосома жиынтығы бар секвойяны айтуға болады, бұл оған рекордтық өсу мен ұзақ өмір сүруді қамтамасыз етеді. Мұндай организмдер көбінесе диплоидты ата-бабаларымен салыстырғанда тіршілік ету қабілетінің жоғарылауын көрсетеді.
Плоидия түрлерінің арасындағы айырмашылықты түсіну маңызды. Триплоидтар көбінесе стерильді болады және тіршілікке қабілетті тұқымдар түзбейді, бұл азық-түлік дақылдары үшін артықшылық болып табылады. Төрт хромосома жиынтығы бар тетраплоидтар жыныстық жолмен көбею қабілетін сақтайды және вегетативті мүшелерінің үлкендігімен сипатталады.
Көкөніс өсіруде триплоидтарды қолдану
Триплоидты сорттарды жасаудың негізгі мақсаты - тұқымы аз немесе мүлдем жоқ жемістер алу. Бұл қарбыз, цитрус жемістері және банан өсіру үшін өте маңызды. Мұндай өсімдіктер тұқымсыз болумен қатар, көбінесе жылдам өсу қарқынын көрсетеді.
Триплоидты қант қызылшасы мутацияларды өнеркәсіптік пайдаланудың классикалық мысалы болып табылады. Бұл тамырлар диплоидты аналогтарына қарағанда көбірек қант жинайды және ауырырақ. Бұл технологияны ауыл шаруашылығы секторы үшін тиімді етеді.
Триплоидтарды өсірген кезде олардың тозаңдануына қойылатын нақты талаптарды ескеру қажет. Көбінесе жеміс беру үшін диплоидты тозаңдандырғыштар қажет. Партенокарпты болмаса, учаскеде тек триплоидты сорттарды отырғызу қателік болып табылады.
Тетраплоидты дақылдардың артықшылықтары
Тетраплоидтар жасушалардың үлкейуімен сипатталады, бұл үлкен жапырақтарда, гүлдерде және жемістерде көзбен көрінеді. Бұл өсімдіктер температураның ауытқуы мен ылғал тапшылығын қоса алғанда, стресстік қоршаған орта жағдайларына тиімдірек бейімделеді.
Ауыл шаруашылығында картоптың, жүгерінің және бидайдың тетраплоидты сорттары айтарлықтай аумақтарды алып жатыр. Жасуша көлемінің ұлғаюы бірлік аумақтан жоғары өнімділікке әкеледі. Тетраплоидты бидайдың дәндері ірірек, бұл тамақ өнеркәсібі үшін құнды.
Тетраплоидтарды сәтті өсіру үшін олардың қоректік заттарға деген қажеттілігінің артуын ескеретін ауылшаруашылық тәжірибелері қажет. Үлкен мүшелеріне байланысты бұл өсімдіктер өсу әлеуетіне жету үшін көбірек суару және минералды тыңайтқыштар қажет болуы мүмкін.
Полиплоидты өсімдіктердің сәндік қасиеттері
Гүл өсіруде полиплоидия тығыз жапырақша құрылымы мен қанық түсі бар сорттарды жасау үшін бағаланады. Тетраплоидты сәндік өсімдіктердің сабақтары мықты, бұл оларды қонуға және механикалық зақымдануға төзімді етеді.
Бегониялардың, қызғалдақтардың және хосталардың көптеген заманауи будандары жасанды хромосомалардың екі еселенуінің нәтижесі болып табылады. Бұл кесілгеннен кейін ұзақ уақыт бойы балғындығын сақтайтын үлкен гүлшоғырлары бар өсімдіктерді алуға мүмкіндік береді. Полиплоидтар көбінесе ауруларға төзімділіктің жоғарылауын көрсетеді.
Бақшаңызға арналған сорттарды таңдаған кезде, егер сіз оларды өзіңіз өсіруді жоспарласаңыз, плоидидің сипаттамаларына назар аударыңыз. Полиплоидты сорттар қарқынды өсуіне байланысты қоректену үшін көбірек орынды қажет етеді. Мұндай дақылдарды тым тығыз отырғызу қателік болып табылады.
Тетраплоидты күндізгі өсімдіктерді өсіру ерекшеліктері
Күндізгі гүлдер диплоидты формалардан тетраплоидты формаларға өтудің айқын мысалы болып табылады. Жапырақшаларының шеттері бұдырланған және гүл құрылымы тығыз қазіргі заманғы сорттар әрқашан дерлік тетраплоидты болып табылады. Селекционерлер бұл бағытта 20 ғасырдың ортасынан бері жұмыс істеп келеді.
Күндізгі гүлдерді көбейту кезінде диплоидтарды тетраплоидтармен будандастыру әдетте өміршең ұрпақ бермейтінін есте ұстаған жөн. Жаңа будандарды алу үшін хромосомалар жиынтығы бірдей жұптарды таңдау қажет. Тетраплоидты сорттар аз тұқым береді, бірақ алынған көшеттер айтарлықтай жоғары сапалы болады.
Бағбан-селекционерге арналған практикалық ұсыныстар:
- Буындастыру үшін тек тетраплоидты ата-аналық формаларды пайдаланыңыз.
- Тетраплоидтардың сабақтарының қалыңдығы жоғары екенін ескеріңіз.
- Тетраплоидты тұқымдардың өнгіштігі төмен болғандықтан, тәжірибелік дақылдар санын азайту.
| Мәдениет | Плоидия түрі | Артықшылығы |
| Қант қызылшасы | Триплоид | Қант мөлшері жоғары |
| Қатты бидай | Тетраплоид | Ірі дәнді |
| Күндізгі лилия (қазіргі сорттар) | Тетраплоид | Тығыз жапырақшалар |
Жиі қойылатын сұрақтар
Полиплоидтар генетикалық түрлендірілген организмдер (ГМО) ма?
Жоқ, полиплоидия – бұл бөгде гендердің енгізілуі емес, табиғи хромосомалар жиынтығының санының өзгеруі. Бұл адамдар жай ғана басқаратын табиғи процесс.
Полиплоидты өсімдікті өзіңіз өсіру мүмкін бе?
Үйде бұл өте қиын және өсу нүктелерін нысанаға алу үшін арнайы химиялық заттарды қолдануды талап етеді. Бұл процесс өміршең мутанттардың төмен пайызын береді.
Неліктен триплоидтардың көбінесе тұқымы болмайды?
Хромосомалар жиынтығының тақ санына байланысты мейоз кезінде дұрыс жұптар түзілмейді, бұл толыққанды эмбриондардың пайда болуын мүмкін емес етеді.
