Лісова генетика. Навчальний посібник. Г.Г. Баранецький, Р.М. Гречаник. 2003 р.
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.00 (1 Голос)

11.4. Цитоплазматична чоловіча стерильність (ЦЧС) у рослин

Явище ЦЧС виявлене у жита, пшениці, кукурудзи, томатів, цукрових буряків, цибулі та багатьох інших рослин. Воно полягає в тому, що в популяціях рослин з двостатевими або роздільностатевими квітками знаходять спонтанні мутанти із стерильними чоловічими статевими органами. Жіночі генеративні органи таких рослин функціонують нормально. Стерильність, викликану стійкими спадковими змінами цитоплазми, називають цитоплазматичною.

Може скластись враження, що ЦЧС-форми – це "помилки природи", які не заслуговують на увагу. Але насправді ЦЧС гарантує надзвичайно біологічно корисне перехресне запилення. У виробництві ця гарантія перезапилення ЦЧС-форм широко використовується для масового отримання дешевого гібридного насіння. Звичайно, рослини з чоловічою стерильністю і в природі, і в практиці можуть бути лише материнськими формами гібридів, тому що чоловіча функція в них паралізована.

Суть явища цитоплазматичної чоловічої стерильності розглянемо на прикладі кукурудзи – добре відомої однодомної рослини з роздільностатевими квітками. На сьогодні описано кілька типів стерильності цієї культури. Найважливішими з них є два: техаський та молдавський. У рослин із техаським типом стерильності пиляки містять нежиттєздатний (стерильний) пилок, а рослини молдавського типу можуть утворювати в пиляках незначну кількість пилку, але пиляки не розтріскуються.

Після узагальнення проведених експериментів з вивчення успадкування ЦЧС вчені прийшли до висновку, що стерильність виникає внаслідок взаємодії цитоплазми і ядерних генів. Стерильна цитоплазма, що зумовлює стерильність пилку, позначається як цитs, а нормальна (забезпечує утворення нормального пилку) – як цитn. Ознака ЦЧС успадковується по материнській лінії. Зв'язок явища ЦЧС з конкретними цитоплазматичними структурами ще не встановлений.

Переважна більшість сортів та інцухт-ліній кукурудзи при схрещуванні з ЦЧС-формами дають стерильне потомство. Тоді їх називають закріплювачами стерильності. Навіть тоді, коли всі хромосоми гібридів будуть заміщені хромосомами закріплювача (добитись цього можна шляхом насичуючих схрещувань), потомство буде стерильним. В цьому випадку ознака стерильності успадковується по материнській лінії протягом безмежної кількості поколінь. Закріплювачі стерильності у ядрі містять рецесивні гени, які не пригнічують ознаку ЦЧС. Генотип закріплювачів позначають як rfrf.

Схрещування рослин з ЦЧС і закріплювача стерильності можна записати таким чином:

image001

Окремі сорти та лінії (їх мало) мають у своєму ядрі домінантний ген, що пригнічує ознаку ЦЧС. При схрещуванні їх із стерильними рослинами потомство буде фертильне. Такі форми називають відновниками фертильності; їхній генотип позначають як RfRf. Отже, цитоплазматичні фактори стерильності проявляють свою дію лише в поєднанні з рецесивними алелями цього гена (цитsrfrf – завжди стерильні), а домінант Rf ліквідує дефект, обумовлений стерильною цитоплазмою (рослини цитsRfRf та цитsRfrf завжди фертильні). Схрещування цитsrfrf х цитsRfrf дасть половину стерильних і половину фертильних за пилком рослин.

Розглянутий приклад успадкування ЦЧС є одним із найпростіших. В інших випадках генетичні системи ЦЧС зумовлюються взаємодією цитоплазматичних факторів з двома-трьома ядерними генами і характер успадкування ускладнюється.

Детальне вивчення ЦЧС, виявлення закріплювачів стерильності та відновників фертильності дали змогу широко використовувати це явище для масового отримання гетерозисного гібридного насіння багатьох видів рослин без ручної кастрації квіток на материнських рослинах.

Цитоплазматична чоловіча стерильність (ЦЧС) у рослин - 4.0 out of 5 based on 1 vote

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить