Гибридизация и селекция зимостойких цитрусов

[Achillides]

Опылил сегодня три бутона N1TriVoss пыльцой Citrus ichangensis.
На первом плодик от самоопыления размером с горошину, растень гонит новую ботву.

[ilya11]

Гибридные сеянцы Свингл5*хТомасвиль, в верхней части фото 4 полиэмбринальных проростка Свингл5*.

[Achillides]

Но по какому же "критерию" получается дисбаланс в экспрессии генов полиплоида, если отбора ещё не было? Неужели случайно?
И ещё - многие растения, насколько я знаю, являются постоянными полиплоидами, например, Magnolia grandiflora гексаплоидна.
Почему тут сохраняется полиплоидность?
*
Попутно - скрещивание гексаплоида с диплоидом должно дать тетраплоидное потомство, при возвратном скрещивании которого с диплоидом должен получиться триплоид. Так? А у него, по идее должны возникнуть проблемы с диплоидом в потомстве из-за несбалансированности генома. Верно?
+
Каков процент полиплоидов среди самых морозоустойчивых цитрусов? Насколько вообще полиплоидность может повышать зимостойкость и можно ли использовать этот ресурс при получении новых моржовистых форм?
Я читал, что полиплоидность в лабораториях иногда индуцируется искусственно - мутагенами.

[ilya11]

Но по какому же "критерию" получается дисбаланс в экспрессии генов полиплоида, если отбора ещё не было? Неужели случайно?
И ещё - многие растения, насколько я знаю, являются постоянными полиплоидами, например, Magnolia grandiflora гексаплоидна.
Почему тут сохраняется полиплоидность?
*
Попутно - скрещивание гексаплоида с диплоидом должно дать тетраплоидное потомство, при возвратном скрещивании которого с диплоидом должен получиться триплоид. Так? А у него, по идее должны возникнуть проблемы с диплоидом в потомстве из-за несбалансированности генома. Верно?
+
Каков процент полиплоидов среди самых морозоустойчивых цитрусов? Насколько вообще полиплоидность может повышать зимостойкость и можно ли использовать этот ресурс при получении новых моржовистых форм?
Я читал, что полиплоидность в лабораториях иногда индуцируется искусственно - мутагенами.

Дисбаланс получается из за нелинейного характера большинства химических процессов. Для примера: в клетке, увеличение в два раза количества двух взаимодействующих белков не приводит к увеличению ровно в два раза количества их комплекса. Таких взаимодействий в клетке мириады, они все разные, что приводит к сильному изменению общей функции.

Насчёт грандифлоры ничего не знаю, думаю что она не автополиплоид ( увеличение числа копий одного генома), а аллополиплоид, то есть объединение геномов разных видов. Такая ситуация более стабильна, кроме того для элиминации лишних генов нужны сотни тысяч если не миллионы лет.

Насчёт Ваших расчётов по скрещиванию растений разных плоидностей: арифметически это так, на практике например для автотетраплоидов мейоз приводит к образованию гаплоидных, диплоидных и анеуплоидных (несбалансированных) клеток пыльцы и яйцеклеток. У триплоидов фертильность снижена как раз из за большой пропорции анеуплоидов.

У цитрусов тетраплоиды в потомстве составляют около 5%. Они имеют более тёмную окраску листьев и хуже растут. Зимостойкость не выше чем у диплоидов. Пример тетраплоида: гонконский кумкват (Fortunella hindsii).

Полиплоиды довольно легко индуцируются антимитогеными ядами такими как колхицин или гербицид оризалин. Основная техническая проблема заключается в угнетении роста корней, которые надо защищать при обработке а также химерность получаемых растений, состоящих из тканей разной степени плоидности.

[Achillides]

Благодарю, очень интересно.
Есть вопрос по аллополиплоиду, интересно, в каких случаях идёт не "слияние и усреднение" геномов, а "сложение" - удвоение и т.д.?
То бишь изменение кариотипа по плоидности.

[ilya11]

Благодарю, очень интересно.
Есть вопрос по аллополиплоиду, интересно, в каких случаях идёт не "слияние и усреднение" геномов, а "сложение" - удвоение и т.д.?
То бишь изменение кариотипа по плоидности.

Не совсем понял Ваш вопрос.
Кариотип это видимая структура хромосом, если у исходных видов такая структура разная, то в первых поколениях разные субтипы хромосом будут различимы, дальнейшее зависит от степени идентичности, определяющей возможность рекомбинации между ними и образования гибридных хромосом.

[Achillides]

А что такое "степень идентичности"?
Возможность "тосовать колоду" генов, получая гибридные хромосомы?
Интересно, а есть виды с малой степенью такой идентичности, при которой во многих поколениях стабильно сохраняется различие субтипов?
И ещё - если слияние геномов произошло в единичном экземпляре организма (другое мне трудно даже представить), то неизбежно будет самоопыление для рекомбинации. Так ведь?

[ilya11]

Антон,
Для образования половых гамет т.е. клеток пыльцы и яйцеклеток абсолютно необходимо чтобы расходящиеся пары хромосом рекомбинировали, то есть обменивались участками ДНК. Этот процесс хорошо происходит при их идентичности, а по мере удалёности становится всё более неэффективным. Поэтому аллополиплоиды из близких видов за несколько поколений обмениваются участками хромосом и они теряют различие, тогда как по мере удалённости этот процесс становится более длительным.
Второй Ваш вопрос я совсем не понял, причём здесь самоопыление и рекомбинация?

[Achillides]

Половое размножение у растений без опыления не бывает. А если есть всего лишь один экземпляр с таким видом генома (с различающимися субтипами), то его попросту некому опылить, кроме себя самого. Или я чего-то напутал?
Ваш пост в общем полностью подтвердил моё представление, а мой вопрос наверное можно отнести к разряду риторических.
Вообще я как-то, во времена энтомологического прошлого, начитался дебатов систематиков (на молбиоле, в основном) по поводу видовой принадлежности того или иного таксона и начал искать чёткие критерии понятия "вид". И был сильно озадачен, столкнувшись с тем, что в общем-то он однозначно не определён до сих пор. Постулат, что критерием принадлежности к разным видам является тот факт, что мужская гамета на входе в женский организм, режется его иммунитетом как вражеский агент, оказывается тоже не абсолютным... Ну, к примеру вишнесливовый гибрид. Насколько я понимаю, иммунитет растений сильно проще иммунитета теплокровных животных, и то, что работает у животных, у растений выглядит несколько иначе... Мне будет очень интересно узнать Ваше мнение по этому вопросу - о критериях понятия "вид".

[ilya11]

А, вот Вы о чём. Обычно в природе аллотетраплоиды встречаются в районах где соприкосаются разные, но близкородственные виды за счёт объеденения диплоидных гамет этих видов. Так что это не одна особь. Таким образом часто возникют новые гибридные виды, особенно когда простая гибридизация не возможна.