Генная стерильность

Первый из них — это использование мужской стерильности для достижения полного перекрестного опыления. В настоящее время формы с мужской стерильностью известны для кукурузы, лука, сахарной свеклы, томатов. У таких растений пыльники в большей или меньшей степени дефективны или неспособны растрескиваться. Эта аномалия, не затрагивающая функцию женских половых органов, может зависеть от трех причин во-первых, она может быть обусловлена чисто цитоплазматическим фактором, наследующимся лишь по материнской линии во-вторых, стерильность может быть полностью обусловлена влиянием специфического гена, локализованного в одной из хромосом в-третьих, она может зависеть от взаимодействия. между одним из хромосомных генов и каким-то цитоплазматическим фактором. [c.402]

В отличие от генной стерильности у растений с цитоплазматической мужской стерильностью наблюдается. образование полностью стерильного потомства или полустерильных форм по пыльце. [c.211]

Причины, вызывающие явление стерильности у растений, могут быть различными. Наиболее полно изученной и, главное, нашедшей широкое применение в селекционной практике является цитоплазматическая мужская стерильность (ЦМС), проявление которой обусловлено взаимодействием стерильной (5) цитоплазмы и рецессивных генов Ядра. Изменения в цитоплазме оказываются устойчивыми и наследуются в потомстве только по материнской линии. Существует гипотеза мутационной природы этих изменений в цитоплазме. [c.18]

Вовлекая растения инбредных линий и сортов-популяций в анализирующие скрещивания со стерильными анализаторами, можно выделять восстановители фертильности. В том случае, если они присутствовали в инбредной линии, такие восстановители фертильности могут оказаться гомозиготными в относительно высокой степени. Однако чаще всего восстановители фертильности, обнаруженные в сорте, бывают гетерозиготными по генам-восстановителям, и с ними требуется дальнейшая работа. Хотя нельзя полностью гарантировать, что таким методом всегда будут выделены восстановители фертильности, однако в случае успеха существенно сокращается время получения восстановителей фертильности по сравнению со схемой получения их путем насыщающих скрещиваний. Важную роль здесь играет генотип стерильного анализатора. [c.25]

Источники возникновения ЦМС могут быть различными. Стерильные растения встречаются непосредственно в сортах-популяциях. Появляются они также в результате скрещивания растений в пределах одного вида. В этом случае в гибридном растении обеспечивается сочетание стерильной цитоплазмы одного родительского компонента с рецессивными генами другого. Реже ЦМС возникает как результат отдаленной гибридизации. [c.21]

Сбалансированные летальные линии сыграли большую роль в развитии генетики дрозофилы. Они сделали возможным конструирование сбалансированных хромосом, содержащих множественные инверсии, запирающие кроссинговер, рецессивные летали и гены стерильности самок, а также доминантные мутации, свидетельствующие о присутствии хромосомы в гетерозиготном состоянии. Так, например, Х-хромо- [c.186]

Течение мейоза у гибрида может быть нарушено либо генными факторами, либо различиями в строении хромосом. Как генная, так и хромосомная стерильность может выражаться в аберрантном течении мейоза. Но типы мейотических аберраций различны. Генная стерильность обычна у гибридов животных, а хромосомная стерильность — у гибридов растений. Генетический анализ некоторых межвидовых гибридов растений показывает, что нередко у одного гибрида наблюдается одновременно и хромосомная, и генная стерильность. [c.223]

Причины гибридной стерильности на генетическом уровне бывают троякими генными, хромосомными и цитоплазматическими. Наиболее широко распространена и обычна генная стерильность. Неблагоприятные сочетания ядерных генов родительских типов. [c.189]

В отношении всех остальных межвидовых гибридов, в какой-то степени стерильных из-за различий между исходными видами по генному составу, а также по числу или структуре хромосом, есть основания полагать, что эта стерильность развивалась постепенно. Вначале, вероятно, где-нибудь на границе ареала небольшая часть популяции оказалась изолированной от основной массы вида. Накопление мутаций у этой изолированной популяции постепенно несколько изменило ее генотипическую конституцию последнее могло бы произойти также вследствие того, что не все гены первоначальной популяции имелись у ее изолированной части. Постепенно путем рекомбинаций новая генотипическая конституция совершенствовалась. Если позже эта отделившаяся популяция вступала в контакт с первоначальной, то в зоне контакта возникали гибриды. Ввиду происшедшей генетической дифференциации эти гибриды были частично стерильными. Постепенно стерильность могла возрасти настолько, что в конце концов гибриды становились совершенно бесплодными. Возможно, что следующей ступенью этого процесса явилась бы полная невозможность получения гибридов. [c.307]

Мул<ская стерильность генетически может обусловливаться генами стерильности ядра и взаимодействием ядерных генов и плаз-могенов. В соответствии с этим различают два вида мужской стерильности ядерную, или генную (ГМС), и цитоплазматическую (ЦМС). Ядерная стерильность вызывается мутациями хромосомных генов тз. В связи с тем, что гены стерильности рецессивные, а гены фертильности доминантные, при этом типе наследования стерильности от скрещивания стерильных растений с фертильными [c.118]

ЦМС. Известно, что признак ЦМС у кукурузы вызывается взаимодействием нескольких рецессивных генов и цитоплазмы. Соответственно, восстановление фертильности обусловлено участием аллельных генов в доминантном состоянии. Следовательно, в зависимости от того, оказался ли опылитель по отношению к стерильному растению восстановителем фертильности или закрепителем стерильности, полученное гибридное потомство (Рг) окажется либо фертильным, либо стерильным. В случае, если опылитель оказался неполным восстановителем фертильности, в гибридном потомстве будут и стерильные и фертильные растения с различной степенью восстановления фертильности. Если растения оказались полностью стерильными, то сомнения в том, что обнаруженная стерильность имеет цитоплазматическую природу, быть не может следовательно, отпадает необходимость проведения дальнейшего анализа. [c.19]

Характерной чертой, позволяющей также в определенной степени различать оба типа стерильности, является следующая особенность. Самоопыление растений F в случае ядерной стерильности показывает в потомстве четкое расщепление на фертильные и стерильные растения в отношении 3 1, тогда как при ЦМС расщепление носит более сложный характер. Последнее обусловлено большим числом генов, участвующих в формировании признака фертильность-стерильность, и зависит от генотипов стерильного растения и опылителя. [c.20]

При скрещивании восстановителя фертильности с несколькими стерильными формами, имеющими один и тот же тип ЦМС, гибридные потомства могут обладать разной степенью восстановления фертильности. Это подтверждает наличие поли-генного контроля признака фертильность-стерильность. Наблюдаемые различия можно объяснить тем, что указанные стерильные линии не одинаковы в отношении наличия у них отдельных генов-восстановителей. Следует также иметь в виду, что линейные и гибридные стерильные анализаторы, используемые в анализирующих скрещиваниях с одними и теми же фертильными формами, могут показать различный результат по степени восстановления фертильности. В случае, использования стерильного анализатора гибридной формы восстановление фертильности у потомства может оказаться выше, чем при скрещиваниях со стерильными линиями. Генетическую обусловленность этого явления можно объяснить следующим образом. [c.25]

В геноме растения стерильной инбредной линии генетический комплекс, контролирующий признак фертильность-стерильность, может содержать не только рецессивные гены, приводящие к стерильности, но и какое-то число отдельных доминантных генов-восстановителей. В стерильных простых гибридах [c.25]

Из семей, полученных от скрещивания с полустерильными растениями I типа, большой практический интерес представляют те, в которых оказалось 75% стерильных растений и 25% полустерильных растений I типа. Такое соотношение растений разных типов стерильности в семьях указывает на то, что фертильные растения-опылители, взятые в этих парах анализирующих скрещиваний, гомозиготны по рецессивным генам стерильности. Выделенные таким путем растения-опылители являются закрепителями стерильности при скрещивании со всеми стерильными растениями, независимо от их генетической структуры. В этом смысле их можно назвать универсальными закрепителями стерильности. Число семей, содержащих 75% стерильных и 25% полустерильных растений I типа, обычно небольшое. Полустерильные растения I типа и в таких семьях выбраковывают до цветения. Выбраковывают и все остальные семьи, так как для дальнейшей работы они не представляют интереса. [c.35]

Принято различать жизнеспособность и оплодотворяющую способность (фертильность) пыльцы. Жизнеспособность — это способность клеток пыльцы к делению на тканях пестика фертильность способность их осуществлять полное оплодотворение. Пыльца, не способная к оплодотворению, называется стерильной, Стерильность может быть обусловлена присутствием в хромосомах гена абортивности пыльцы в гомозиготном состоянии генная стерильность) и особенностями цитоплазмы, передающимися только по материнской линии цитоплазматическая мужская стерильность). [c.149]

Характер наследования ЦМС хорошо изучен в реципрокных скрещиваниях растений с мужской стерильностью, иногда дающих в небольшом количестве фертильную пыльцу, с нормальными фертильными растениями (рис. 44). При опылении растений стерильной линии фертильной пыльцой признак стерильности передается гибридам и последующих поколений. Если такое скрещивание продолжается, то происходит постепенное замещение генов стерильной линии генами линии с фертильной пыльцой. Цитоплазма материнской стерильной линии постепенно насыщается ядерным наследственным материалом отцовской фертильной линии. [c.120]

Инфицирование клетки Е. соИ бактериофагом происходит следующим путем фаг впрыскивает свою ДНК через клеточную стенку в цитоплазму. Приблизительно через 20 мин после этого клетка лопается, и из нее выходит около 100 полностью готовых копий исходной вирусной частицы. Такая высокая скорость размножения позволяет проводить в пробирке в течение 20 мин генетические эксперименты, для которых потребовалось бы все население земного шара, если бы эти опыты проводились на людях. Главные принципы, лежащие в основе этого метода, были ясно изложены Бензером [130], который впервые составил карту тонкого строения гена. Частицы бактериофагов, подобно бактериям, можно посеять в чашке с агаром. Отличие заключается лишь в том, что агар должен содержать однородную суспензию бактерий, чувствительных к вирусу. В какой бы участок чашки ни попали вирусные частицы, они заражают какую-либо бактерию. Вокоре инфекция распространяется на соседние бактерии и в результате образуется стерильное пятно (рис. 15-20). Число основных вирусных частиц, содержащихся в суспензии, можно легко определить, сосчитав число стерильных пятен, образовавшихся в результате посева. [c.248]

Изучение частот рекомбинаций между различными штаммами фагов вскоре показало, что некоторые сайты мутаций тесно сцеплены друг с другом. Рекомбинация между такими сайтами происходит редко. Другие же сайты сцеплены слабо друг с другом, и рекомбинации между ними происходят часто. Эта ситуация напоминает обнаруженную на много лет раньше ситуацию с генами плодовой мушки (дрозофилы)кукурузы и других высших организмов. Главная идея, на которой основано картирование хромосом любого организма, состоит в предположении, что частота реком- РИС. 15-20. Стерильные пятна, образованные бак- [c.249]

Для биотехнологии также важна цибридизация, когда возникают гетерозиготы по внеядерным (цитоплазматическим) Генам, определяющим, например, устойчивость к гербицидам или признак цитоплазматической мужской стерильности (рис. 148). [c.517]

В определении пола при мужской гаплоидности могут также участвовать специфические гены. Так, у наездника НаЬ-гоЬгасоп jugiandis) имеется особый локус, в котором располагается большое число множественных аллелей (см. стр. 150). У этого вида, как и у других наездников, самки развиваются из оплодотворенных и потому диплоидных яиц, а самцы — и.з неоплодотворенных гаплоидных яиц самки всегда гетерозиготны по генам, определяющим пол. Однако путем инбридинга можно получить насекомых, гомозиготных по какому-то аллелю пола. Такие насекомые оказываются диплоидными самцами. Для этих диплоидных самцов характерна ярко выраженная стерильность поэтому если они и возникают в исключительных случаях, то в сущности не играют никакой роли. Нормальные самцы всегда развиваются из гаплоидных яиц и поэтому несут лишь по одному из многих аллелей пола. Различные самцы имеют различные аллели этого типа. [c.134]

Еще больше вредных генов было обнаружено у бразильских популяций Drosophila Willistoni. Из всех хромосом II, исследованных у этого вида, 42% оказались летальными или почти летальными в гомозиготном состоянии 57% хромосом были сублетальны, 31% в гомозиготном состоянии вызывали стерильность по крайней мере одного из полов, 32% задерживали индивидуальное развитие, а 16% вызывали видимые аномалии. Сходные результаты были получены у этого вида и для хромосомы III. [c.286]

С целью изучения генетических особенностей мутантной семьи из нее в 1971 — 1972 гг. выделено 1738 линий, которые исследовали в селекционных питомниках. Установлепо, что появление аль-биносных растений связано с рецессивной мутацией аллеля АА. В потомстве линий с генотипом Аа наблюдали почти идеальное расщенление в отношении 3 1 (три зеленых, один альбинос). Па-ряду с альбиносами, некоторые линии выщепляли формы с мужской стерильностью, что связано с рецессивной мутацией гена ММ. [c.134]

Нестабильность окружающей среды препятствует применеиию стерильных самцов и интродукции паразитов и хищииков. Нехимический метод, который в этих странах получит наибольшее применение, — это выведение устойчивых сортов. Селекционеры с помощью достижений генной инженерии сделают важный вклад в дело защиты растений. В частности, возможности селекции на устойчивость к вредителям в отличие от выведения сортов, устойчивых к заболеваниям, еще только начинают использоваться, однако это задача будущего. [c.339]

Возможности 1вмвшательот1ва в генетические механизмы дают ужасающие последствия и в то же время они могут обеспечивать очень высокую специфичность, которая так необходима, поскольку химия генетики — это самая специфичная из всех разделов химии. Техника борьбы с использованием стерильных самцов была основана на крайней специфичности процесса спаривания. Генетики теперь считают стерильность слишком узким понятием. Самец может оставаться в половом отношении полностью активным, но его генетический материал содержит летальные гены, которые передаются потомству и вызывают раннюю его гибель. Однако в настоящее время еще рано делать какие-либо прогнозы. Неселективное применение мутагенных пестицидов может привести к признанию их негодными или к тому, что истинные овойства этих препаратов не будут использованы. Именно из-за высокой специфичности генетический механизм станет тем звеном, которое биохимик будущего сможет атакО Вать высокоопецифичеокими экзогенными химикатами, и, если исследователь подойдет к такой работе со знанием дела, он будет обладать самым специфическим методом борьбы с вредными насекомыми. [c.362]

Анализируя данные по п едаче стерильности на диплоидном и тетраплоидном уровнях, можно заключить, что стерильность на диплоидном уровне передается легче, чем на тетраплоидном. По всей вероятности, увеличение генома усложняет систему наследования стерильности и влияет на ее фенотипическое проявление. Однако, если учесть, что только при передаче стерильности методом прививок можно иметь изо-генные линии селекционно-ценного материала, то разработка метода передачи стерильности через прививки имеет большие перспективы. [c.260]

Выпуск бесплодных насекомых не должен вызывать чрезмерных потерь урожая, а также приносить вред человеку и полезным животным. Исходя нз этих соображений, а также ради снижения затрат желательно производить выпуск только стерильных самцов. Для этого необходимо разработать удовлетворительный способ отделения куколок самок от куколок самцов на основании физических (величина, вес, осмотическое давление), генетических (маркировка половой хромосомы геном, изменяющим окраску насекомых) признаков или реакции на по.повой феромон [37, 230]. У многих насекомых самцы и их куколки меньше, чем самки и их куколки. Для разделения таких куколок по полу могут быть использованы специальные сепараторы с точно подобранными диаметром щелей или ячеек так разделяют в США куколок самцов и самок кровососущих комаров [2]. Представляется возможным использовать отделенных самок иным путем [230] а) выпускать куколки самок, зараженные паразитами б) выпускать стерильных самцов в одни, а стерильных самок в другие районы (как это проводится теперь в Австралии с зеленой мясной мухой, Lu ilia uprina)-, нехватка самцов при избыточной численности самок приводит к тому, что часть нестерилизованных самок остается неоплодотворениой [146, 149, 230]. [c.20]

Даже при вызывании мутации действием рентгеновых лучей частота возникновения определенного мутационного изменения очень низка. Доза рентгеновых лучей, которую можно дать без опасения вызвать стерильность, ограничена немногими тысячами рентгеновских единиц, и даже наиболее часто возникающие мутации имеют частоту около 10 на тысячу рентгеновских единиц. Поэтому собрать данные о частоте мутирования определенного гена — работа чрезвычайно трудоемкая, и обычно учитывается общая частота всех мутаций или общая частота мутаций, возникаюш,их в определенной хромосоме. [c.108]

Невоссоединяюш,иеся простые разрывы и асимметричные обмены (кроме мелких интерстициальных нехваток, ведущих себя не как доминантные, а как рецессивные летали) у дрозофилы, несомненно, летальны, так как они никогда не обнаруживаются в хромосомах клеток слюнных желез. У растений, которые более выносливы к нарушениям генного баланса, часть подобных аберраций может быть нелетальна, хотя большинство, вероятно, летально. Симметричные обмены у всех исследованных организмов нелетальны, но они приводят к частичной стерильности. [c.245]

Эти ядра проделывают второе мейотическое деление, и образующиеся в результате гаплоидные ядра представляют собой у растений ядра микро-или макроспор, а у животных — ядра гамет. Возможные типы гаплоидных ядер изображены на рис. 63 внизу. Те из них, которые содержат нехватку и дупликацию, не могут дать начало жизнеспособным особям Р.,. Таким образом, особи частично стерильны. Из гамет или спор, содержащих полный набор генов и потому жизнеспособных, половина вполне нормальна, вторая жс половина содержит хромосомы с обменами и потому дает начало особям второго поколения, которые фенотипически хотя и нормальны, но подобно особям / 1 частично стерильны. [c.252]

Ядерная стерильность. Примем, что в этом случае стерильное растение имеет генотип Naa, то есть изучаемый признак контролируется моногенно. В зависимости от генотипа опылителя растения Fi могут проявлять себя по-разному. Так, например, если опылитель оказался гомозиготным по аллельному гену, то есть был NAA, то растения гибрида будут с восстановленной фертильностью — NAa. В том же случае, когда опылитель взят из той же линии, что и стерильное растение и, возможно, является гетерозиготным, в Fi будут и фертильные и стершьные растения в отношении 1 1. Для дальнейшего анализа рассмотрим случай, когда гибрид оказался полностью фертильным. Растения вовлекают в беккросс, скрещивают их с отцовским компонентом гибрида в одном случае в качестве опылителя, а в другом — в качестве материнской родительской формы [c.20]

Изучение восстановителей фертильности, созданных на базе стерильной цитоплазмы, показало, что их восстановительная способность может ослабевать, и они нередко сами становятся стерильными," что отрицательно сказывается на озерненности початков. В связи с этим возникла необходимость совмещения генов — восстановителей фертильности с нормальной цитоплазмой. [c.24]

Согласно гипотезе, предложенной Лундквистом, признак самостерильности у ржи контролируется серией аллелей двух комплементарных генов 5 и Z гаметофитного- характера действия. При наличии подобного генетического механизма создание генотипически выравненного янбредного материала маловероятно. В связи с этим встает вопрос о практическом осуществлении такого приема, как закрепление стерильности и сохранение закрепителей. [c.30]

По-видимому, в работе с ЦМС у ржи наиболее реальным является путь создания стерильных сортов-популяций. Обязательным условием здесь должно являться высокое разнообразие по аллелям генов 5 и Z у фертильного аналога — закрепителя стерильности с тем, чтобы обеспечить озерненность в поддерживаемом стерильном материале. Такой фертильный аналог — закрепитель стерильности необходимо синтезировать путем объединения значительной серии растений-закрепителей, разл,ичаю-щихся. между собой по аллелям генов S и Z. [c.30]

Генетические особенности признака ЦМС у сахарной свеклы. Признак ЦМС у сахарной свеклы определяется сложным взаимодействием особого типа цитоплазмы (5) и двух комплементарных генов (XX) и iZZ). По степени выраженности признака выделяют стерильные растения и полустерильные растения I и [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология