Самонесовместимость

У высших растений удобным объектом для изучения межаллельных взаимодействий является локус S, определяющий признак самонесовместимости. Под самонесовместимостью понимают неспособность пыльцы отдельного растения произвести самооплодотворение, вследствие того, что либо пыльца не способна прорасти на рыльце, либо пыльцевые трубки, начав рост, прекращают его, не достигнув зародышевого мешка. Самонесовместимость - основной механизм, поддерживающий перекрестное размножение в популяциях растений. Этот широко распространенный признак обычно генетически контролируется одним, изредка двумя локусами. Для локуса S, характерны серии множественных аллелей, причем иногда число аллелей в популяции исчисляется десятками и даже сотнями [2 ], что делает его очень удобным для исследований межаллельного взаимодействия у высших растений. [c.81]

Биохимические исследования самонесовместимости привели к представлению о том, что в основе этой реакции лежит взаимодействие между белками пыльцевой трубки и пестика [22]. Однако установить, какие белки принимают участие в этой реакции, до сих пор не удалось хотя работы в этом направлении начаты более двух десятилетий назад [c.84]

Несовместимость — это неспособность растений завязывать семена от самоопыления (самонесовместимость), а также от перекрестного опыления с определенными растениями того же вида (перекрестная несовместимость). При этом мужские и женские гаметы таких растений функционально нормальны и способны давать потомство при скрещивании с другими растениями. Несовместимость широко распространена в растительном мире. Самонесовместимые виды обнаружены примерно у 78 семейств покрытосеменных растений. [c.39]

В настоящее время различают 6 различных типов самонесовместимости (табл. 1). [c.42]

Следует отметить, что самонесовместимость никогда не бывает абсолютной, то есть всегда в сортовых популяциях небольшая часть растений способна завязывать некоторое количество семян от самоопыления. Такие растения выявляются в условиях искусственной изоляции. [c.42]

Высокий коэффхщиент изменчивости в контроле, очевидно, объясняется тем, что репчатый лук является перекрестноопыляю-щейся культурой и нри принудительном опыленпи проявляет пониженную способность завязывать семена, однако химические мутагены, возможно, способствовали тому, что наряду с генетически несовместимыми растениями, совершенно не завязывающими семян при изоляции, появились экземпляры, у которых несовместимость и самонесовместимость выражены слабее. [c.275]

На эффективность работы по самоопылению большое значение оказывает генотипический состав популяции по генам, контролирующим самонесовместимость у свеклы. Наиболее характерной генетической особенностью локуса самонесовместимости является наличие серий множественных аллелей. Число аллелей в популяциях может исчисляться десятками,. Так как сорта свеклы не селектировались на аллельный [c.9]

Вслеаствие этого возникла необходимость цитологического исследования самоопыленных тетраплоидных линий самонесовместимой сахарной свеклы с целью выяснения влияния инцухта на размеры анеуплоидии. [c.15]

В результате сравнительного цитологического изучения исходной популяции и инцухт-линий самонесовместимой тетраплоидной сахарной свеклы установлено, что после 2-3 лет самоопыления анеуплоидные гаметы в мейозе у тетраплоидных растений сахарной свеклы образуются с более высокой частотой, чем у исходных тетраплоидов, но вместе с тем содержание анеуплоидов в потомстве тетраплоидных инцухт-ли-ний по сравнению с исходной популяцией не увеличивается. [c.25]

Таким образом, цитологическбе исследование инцухт-линий самонесовместимой тетраплоидной сахарной свеклы позволило установить, что размеры анеуплоидии у этих линий не являются критическими для использования их в гибридизации. [c.26]

Установлено также, что степень нарушения самонесовместимости диплоидных пыльцевых зернах зависела от того, какая пара из сени кшожественных 8-аллелей оказывалась в клетке. Кроме того.наб- [c.83]

Нарушение самонесовместимости наблюдалось не только при удвое-ии всего генома, но и в том случае, когда удвоенным оказьшается олько участок хромосомы, который, как предполагается на основе ге-етического анализа, несет локус 8, У таких растений клетки столби-а имеют три разных S -аллеля, а часть гаплоидных пыльцевых зерен одержат дополнительный хромосомный участок (так называемый цент-ический фрагмент) [17-19]. [c.83]

Многими авторами были предложены гипотезы о механизмах реакции самонесовместимости. Один из авторов, Сэмпсон [23], исходит из того, что если гомозигота 8 82 имеет 8 —вещество несовместимости, [c.84]

Таким образом в основе гипотезы Льюиса лежит объяснение меж-ишельного взаимодействия через взаимодействие субъединиц молекул рмента. Какова бы ни была истинная природа эффектов взаимодейст->ия, нам представлялось интересным исследовать самонесовместимость N.8 13 на тетраплоидном уровне для изучения взаимодействия алле-1ей в локусе 8 с целью построения карты взаимодействия по этому юкусу. Подобные исследования позволят лучше представить механизм >еализации самонесовместимости у диплоидных и тетраплоидных расте-шй. Молекулярная интерпретация карты по локусу 8, полученной в на-дих опытах, - дело будущих исследований. [c.85]

В работе использовали случайную выборку самонесовместимых рас- ений из популяции 1М1со11апа а1а1а. Из потомства от принудитель-юго самоопыления отдельных растений (т.е. опыления незрелых буто-юв, по длине равных 1/2 созревшего цветка, пыльцой со взрослых [c.85]

Схема генетического анализа потомства от самоопыления гетероэиготы 8, 5 с гаметофитной системой самонесовместимости [c.86]

Изложены итоги работы по получению и поддержанию инцухт-линий у самонесовместимых растений сахарной свеклы. Показано, что большое влияние на самофертильность сахарной свеклы оказывают экологические условия. В условиях высокогорной зоны Тянь-Шаня самоопыление удается примерно у 60% изолированных растений. Этот результат в 6-8 раз превосходит результаты самоопыления тех же самых растений в обычных условиях выращивания семенников свеклы. Экологические условия оказывают сходное влияние на результаты самоопыления как диплоидных, так и тетраплоидных растений сахарной свеклы. [c.271]

И, наконец, имеются трудности в проведении анализирующих скрещиваний. Они заключаются в том, что растения сахарной свеклы при самоопылении под изолятором плохо завязывают семена. Это объясняется наличием у сахарной свеклы генетической системы самонесовместимости, а также теми неблагоприят- [c.31]

Большинство данных, касающихся самонесовместимости, ыло объяснено гипотезой оппозиционных факторов (East, Mangelsdorf, 1925), которая стала теперь достаточно обоснованной теорией. Основное положение этой теории состоит в том, что самонесовместимость контролируется серией множественных аллелей (Si — S ) рост пыльцевых трубок, несущих какой-либо один S-аллель, подавляется в пестиках, клетки которых содержат тот же аллель. Например, растение 5iS2 не оплодотворяется своей пыльцой, а также пыльцой других растений, несущей 5г или 52-аллель, но может оплодотворяться пыльцой, несущей другие аллели серии S (5з—S ). [c.39]

Теория оппозиционных факторов намного продвинула изучение несовместимости у высших растений. Помимо самонесовме-стимости, она удовлетворительно объяснила перекрестную несовместимость, а также существование интрастерильных-интер- фертильных групп среди потомства самонесовместимых расте- [c.39]

Обнаружены и более сложные системы несовместимости. Генетический анализ контроля самонесовместимости у посевной ржи (Ьип(1ду151, 1956) показал, что самонесовместимость у растений этого вида контролируется двухлокусной гаметофитной системой. Каждый локус представлен серией множественных аллелей. Локусы наследуются независимо и находятся в разных хромосомах (группах сцепления). Идентичность между пыльцой и пестиком по одному из двух локусов не ведет к несовместимости. В результате комплементарного взаимодействия между 5 и 2 локусами продуцируется особое вещество несовместимости (например, 512з), [c.41]

Основным свойством двухлокусной комплементарной гаметофитной системы несовместимости является ее устойчивость к полиплоидии. Тетраплоидная рожь самонесовместима. У растений, имеющих однолокусную гаметофитную систему, самонесовместимость при полиплоидии нарушается вследствие конкурентного взаимодействия различных 5-аллелей в пыльцевых зернах. Самонесовместимость тетраплоидной ржи объясняется отсутствием конкурентных отношений аллелей в диплоидной пыльце, так как конкурентные отношения заменены отношениями ком-плементарности. Естественный отбор на отсутствие конкурентных отношений аллелей у ржц совершился в результате наличия в пыльцевых зернах двух локусов несовместимости. [c.42]

Пониженная температура в период цветения также может ослаблять реакцию самонесовместимости. а повышенная температура— разрушать продукты 5-генов. Все это повышает уровень псевдосовместимости. Реже псевдосовместимость объясняют неэффективностью определенных аллелей несовместимости или влиянием генов-модификаторов, ослабляющих эффект 5-генов. Пыльцевые зерна, содержащие 5/-мутации, будут [c.42]

Реакция самонесовместимости, как уже отмечалось, может нарушаться также при полиплоидии у растений с гаметофитным контролем реакции пыльцы. При полиплоидии у гетерозиготных растений возникает необычная ситуация пыльцевые зерна становятся диплоидными, то есть вместо одного в них содержится два различных 5-аллеля, между которыми может возникать конкурентное взаимодействие (взаимное доминирование). За счет взаимного ослабления аллелей нарушается реакция самонесовместимости. [c.44]

У растений со спорофитной системой полиплоидия не нарушает реакцию самонесовместимости, так как между различными аллелями уже установились отношения доминирования, а при независимом их выражении диплоидная пыльца по фенотипу не отличается от гаплоидной. Более подробное освещение проблемы самонесовместимости имёется в обзорах (Суриков, 1965, 1972, Агази, 1968). [c.44]

В настоящее время наибольший эффект гетерозиса получен при межлинейной селекции кукурузы с использованием цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС). Однако ЦМС найдена далеко не у всех перекрестноопыляющихся сельскохозяйственных культур. Кроме того, при использовании ЦМС только материнЬкие растения дают гибридные семена, а отцовские же служат источниками пыльцы. Генетические системы самонесовместимости позволяют получать около 100% гибридов первого поколения без применения кастрации. При этом все растения скрещиваемых линий дают гибридные семена. [c.44]

Для получения гибридных семян на основе генетических систем самонесовместимости необходимо иметь самоопыленные линии, гомозиготные по разным 5-аллелям. Эти линии выделяют путем принудительного самоопыления. Методика самоопыления у разных культур имеет свои особенности. У посевной ржи, относящейся к ветроопыляемым культурам, отдельные колосья сразу после колошения изолируются при помощи целлофановых или пергаментных изоляторов. Для самоопыления люцерны (насе-комоопыляемая культура) необходим триппинг — механическое давление на основание лодочки цветка, имитирующее прикосновение пчелы. [c.44]

У вегетативно размножаемых культур растения одинакового генотипа можно получить путем клонирования. В этом случае для получения гибридных семян используют самонесовместимые клоны, гомозиготные или гетерозиготные по 5-аллелям (5152 X Х5з54). Переопыление будет обеспечено, даже если гетерозиготные клоны имеют один общий аллель (515г X 525з). В этом случае в перекрестном опылении будет участвовать 50% пыльцы каждого клона. [c.45]

Следует подчеркнуть, что одновременно с выделением и изучением самоопыленных линий необходимо исследование генетики самонесовместимости методом диаллельных скрещиваний и беккроссов с целью идентификации, то есть распознавания аллелей и выделения линий, го.мозиготных по определенным 5-аллелям. [c.45]

Однако вегетативное размножение капусты — трудоемкий процесс, а линии, частично самонесовместимые, дают все же значительный процент внутрилинейных оплодотворений. Чтобы устранить эту трудность, предлагалось использовать частично самонесовместимые линии, имеющие генетические маркеры, подобные язычковым листьям . В этом случае растения от вну-трилинейного оплодотворения будут иметь язычковые листья и могут быть легко выбракованы в ранней стадии развития. Таким образом, F будет полностью гибридным. Можно считать, что проблема получения гибридных семян зависит от возможности вегетативного размножения самоопыленных линий в широких масштабах. - [c.48]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология