Experimental obține mutații în plante și microorganisme și utilizarea lor în selecție
Metode eficiente pentru prepararea materialului de pornire sunt induse tehnici de mutageneză - care produc mutații artificiale. mutageneza indusă oferă o nouă alele, care în mod natural nu poate fi găsit. De exemplu, cele obținute prin tulpini foarte productive de microorganisme (producători de antibiotice), soiuri pitice de plante cu maturare a crescut etc. Mutațiile experimentale în plante și microorganisme utilizate ca material pentru selecție artificială. In acest fel obținute tulpinile cu randament ridicat de microorganisme (producători de antibiotice), soiuri pitice de plante cu maturare a crescut etc.
Pentru mutațiile induse în plante folosind mutageni fizici (gamma-radiație, cu raze X și radiații ultraviolete) și supermutagens chimice special concepute (de exemplu, N-metil-N-nitrosourea).
Doza Mutagen este selectată, astfel încât au murit nu mai mult de 30 ... 50% din obiectele tratate. De exemplu, atunci când se utilizează radiații ionizante o astfel de doză critică = 3 până la 1 ... 10 ... 15 ... 50 sau chiar 100 kilorentgen. La utilizarea mutageni chimici aplica soluțiile lor apoase cu o concentrație de 0,01 ... 0,2%; timpul de procesare - de la 6 la 24 ore sau mai mult.
Prelucrarea supus polen, semințe, răsaduri, muguri, butași, bulbi, tuberculi și alte părți ale plantei. Plantele crescute din semințele tratate (rinichi, butași, etc.) sunt notate cu M1 (prima generație mutant). M1 este dificil de a efectua selecția, deoarece cea mai mare parte mutația este recesivă și nu se manifestă în fenotipul. În plus, împreună cu mutații frecvente și modificările care nu a moștenit: phenocopies, teratoamele, Morphosis.
Prin urmare, selecția mutațiilor începe în M2 (a doua generație mutante), atunci când este văzută cel puțin o parte a mutațiilor recesive, iar probabilitatea de supraviețuire scade modificări non-ereditare. De obicei, selecția este continuată timp de 2 ... 3 generatii, cu toate că, în unele cazuri, respingerea non-moștenită schimbare cere până la 5 ... 7 generații (astfel de modificări non-ereditare persista timp de mai multe generații, numite modificări prelungite).
Rezultate Formele mutante dau direct sau naștere unei noi specii (de exemplu, pitic de roșii cu fructe galben sau portocaliu) sau utilizate pentru lucrări suplimentare de reproducere.
Cu toate acestea, utilizarea mutațiilor induse în ameliorarea plantelor totuși limitată, deoarece mutațiile conduc la distrugerea complexelor genetice istorice. La animale, mutațiile duce aproape întotdeauna la viabilitate redusă și / sau infertilitate. O excepție este un vierme de mătase, care a fost realizat folosind o muncă intensă de reproducere automată și allopolyploids (BL Astaurov, Strunnikov VA).
mutații somatice. Ca urmare a mutageneză indusă obține adesea plante parțial mutante (organisme himerice). În acest caz vorbim de (mugur) mutații somatice. Multe soiuri de pomi fructiferi, strugurii, cartofii sunt mutanți somatice. Aceste soiuri păstrează proprietățile lor, în cazul în care sunt reproduse în mod vegetativ, de exemplu, prin plantarea rinichi tratate mutageni (butași) în coroana de plante de tip sălbatic; propagat în acest fel, de exemplu, fără sâmburi de portocale.
Poliploidie. După cum se știe, termenul „poliploidie“ este folosit pentru a se referi la o varietate de fenomene asociate cu modificarea numărului de cromozomi din celule.
Allopolyploidy - să se unească într-o cușcă seturi diferite de cromozomi (genomilor). Adesea allopolyploids obținută prin hibridizare, adică de organisme care traversează aparțin unor specii diferite. Astfel de hibrizi sunt în general sterile (la figurat lor denumite „catâri legume“), cu toate acestea, dublarea numărului de cromozomi în celulele pot redobândi fertilitatea (fertilitate). In acest mod hibrid obținut din grâu și secară (triticale), prune și spini de viermi de mătase de dud și mandarină.
Poliploidie în creșterea plantelor este utilizată pentru atingerea următoarelor obiective:
- obținerea extrem de formulare care pot fi puse în aplicare în mod direct în producție sau folosite ca material in continuare pentru reproducere;
- restaurarea fertilității în hibrizi interspecifici;
- traducere formulare haploide la nivel diploide.
În condiții experimentale formarea de celule poliploide poate provoca temperaturi extreme: scăzute (0 ... + 8 ° C) sau mare (+ 38 ... + 45 ° C), precum și prin tratarea unor organisme sau părți ale acestora (flori, semințe sau răsaduri de plante, ovule embrioni sau animale) otrăvuri mitoznymi. Prin otrăvuri mitoznym includ colchicină (un autumnale Colchicum alcaloid - forma plante ornamentale), cloroform, cloralhidrat, vinblastina, acenaftenică și colab.