Clasificarea formelor poliploide

Clasificarea formelor poliploide - in functie de numarul de garnituri cromozomice existente exista 2 categorii de forme si anume:

forme euploide clasificate la randul lor in: haploide si poliploide;

forme aneuploide caracterizate prin marirea sau micsorarea numarului de cromozomi din celulele somatice cu unul sau mai multi cromozomi.

Ca urmare a modificarilor numarului de garnituri cromozomice la formele euploide sau a numarului de cromozomi la formele aneuploide se inregistreaza unele perturbari in echilibrul genetic al organismelor respective.

Aceste perturbari sunt mai putin pronuntate la formele euploide deoarece aici se modifica numarul de garnituri cromozomice si practic toti cromozomii sufera aceeasi influenta ca urmare a acestei modificari.

La formele aneuploide, perturbarile sunt mult mai pronuntate si apar modificari morfologice si fiziologice iar marimea acestor modificari este cu atat mai mare cu atat cromozomii adaugati sau pierduti contin alele cu un grad ridicat de heritabilitate.

Formele haploide au acelasi numar de cromozomi in celulele somatice care in mod normal exista in gameti, din acest motiv se mai numesc si monoploide si daca se obtin din formele din organismele poliploide se mai numesc si polihaploide.

Formele poliploide in functie de numarul de garnituri cromozomice pot fi: triploide cu 3x, tetraploide cu 4x, pentaploide cu 5x, samd.

In functie de originea garniturilor cromozomice care participa la obtinerea formelor poliploide, formele obtinute se clasifica in 2 categorii si anume:

autoploide

aloploide

Formele autoploide rezulta prin multiplicarea propriei garnituri cromozomice. Autoploidizarea este o consecinta a unor perturbari aparute in timpul diviziunii celulelor somatice sau celulelor sexuale.

Daca aceste perturbari apar in mitoza se poate sa nu mai migreze cromozomii spre cei 2 poli ai celulei si astfel in loc de 2 celule fiecare cu 2n cromozomi se formeaza o singura celula cu 4n cromozomi, o celula tetraploida.

Cand perturbarile intervin in meioza este posibil ca in loc sa apara celule haploide cu n cromozomi in urma diviziunii sa se formeze celule sexuale diploide cu 2n cromozomi, daca prin unirea acestor 2 celule cu 2n cromozomi se formeaza un zigot triploid cu 3n cromozomi.

Avantajele formarii organismelor poliploide rezulta din vigoarea mai mare a acestora, talia mai mare, flori mai multe, fructe, etc iar printre dezavantaje mentionam faptul ca datorita numarului mare de cromozomi omologi, unii raman neimperecheati, in meioza se formeaza astfel gameti aneuploizi cu cromozomi in plus sau in minus si care de regula sunt sterili sau prezinta viabilitate redusa.

In functie de numarul par sau impar al garniturii cromozomice, formele poliploide sau autoploide se impart in 2 categorii:

cele cu numar par: 4x, 6x, 8x sunt cunoscute sub numele de arctioploide

cele cu numar impar: 3x, 5x, 7x, samd sunt cunoscute sub numele de perisoploide.

Formele arctioploide se caracterizeaza prin faptul ca fiecare cromozom are un partener cu care se poate uni si astfel meioza decurge normal si in final gametii formati vor fi intotdeauna fertili.

Formele perisoploide cu numar impar se caracterizeaza prin aceea ca meioza nu decurge normal si ca urmare a acestor inconveniente gametii au mai multi sau mai putini cromozomi, motiv pentru care acestia vor fi sterili.

Ar prezenta un avantaj si aceste forme daca se manifesta la speciile cu inmultire vegetativa si pot fi mentinute astfel mai multe generatii.

Formele aloploide iau nastere prin multiplicarea numarului de cromozomi ai unui zigot prin participarea a 2 sau mai multe garnituri cromozomice neasemanatoare, neomoloage, provenite de la specii diferite.

Formele aneuploide se caracterizeaza prin pierderea a unuia sau 2 cromozomi sau prin adaugarea la garnitura cromozomica a unuia sau 2 cromozomi.

Atunci cand se pierde un cromozom, formele respective poarta numele de forme monozomice iar cand se pierd 2 cromozomi se numesc nulizomice.

Daca se adauga un cromozom la o pereche, formele se numesc trizomice, daca se adauga inca o pereche, forma respectiva se numeste tetrazomica.

Obtinerea formelor poliploide - exista mai multe metode insa toate se bazeaza pe 2 directii de actiune si anume:

blocarea cromozomilor in metafaza prin inhibarea formarii fusului nuclear si astfel cromozomii nu mai pot migra spre cei 2 poli;

impiedicarea aparitiei peretelui despartitor celor 2 celule, va ramane o celula cu 4n cromozomi, celula tetraploida.

Numerosi cercetatori centralizeaza cercetarile efectuate in aceasta directie si arata ca din cele 2224 de specii cercetate reprezentand 90% din genurile care alcatuiesc flora Europei, 421 sunt diploide - 36% si 1803 sunt poliploide cu aproape 64%.

La speciile din zona nordica procentul de poliploidie la formele salbatice depaseste 80 - 90%.

La vita de vie, formele tetraploide sunt descrise inca din anul 1929, de asemenea la pomi, arbusti fructiferi, plante decorative, descrierile sunt din anul 1940 - 1946.

Primele forme poliploide obtinute experimental au fost realizate de Gherasimov prin tratare cu temperaturi scazute, eter si cloroform a plantelor de Spirogira inca din anul 1890, mai tarziu s-au utilizat socuri de temperatura, centrifugarea celulelor meristematice in curs de diviziune, tratarea cu acid nitros a plantelor inflorite, stimularea poliploidizarii prin actiunea unor factori fizici si chimici.

Metoda socurilor de temperatura consta in supunerea plantelor la temperaturi de 45-50⁰C in momentul diviziunii celulare si s-a constatat ca aceste socuri pot sa provoace dublarea numarului de cromozomi.

Metoda centrifugarii se utilizeaza de asemenea la celulele meristematice in momentul diviziunii insa cea mai sigura si folosita metoda pentru a obtine forme poliploide este colchicinizarea adica tratarea cu colchicina in solutii de 0,01 - 0,5% a semintelor in curs de germinare, a varfurilor vegetative, a varfurilor tulpinilor ramurilor sau a mugurilor vegetativi.

In ceea ce priveste dozele si timpul de expunere s-a constatat ca acesta difera de la o specie la alta si prin tatonare s-au determinat dozele critice dar care se incadreaza intre 0,01 si 0,5% iar timpul de expunere intre 3 ore si 6 zile.