Типы цмс. Цитоплазматическая мужская стерильность


Наследование по отцовской линии

Для некоторых видов показана передача митохондриальной ДНК по мужской линии, например, у мидий. Наследование митохондрий по отцовской линии также описано для некоторых насекомых, например, для дрозофилы, медоносных пчел и цикад.

Существуют также данные о митохондриальном наследовании по мужской линии у млекопитающих. Описаны случаи такого наследования для мышей, при этом митохондрии, полученные от самца, впоследствии отторгаются. Такое явление показано для овец и клонированного крупного рогатого скота. Также описан единственный случай связанный с бесплодием у мужчины.

Митохондрии имеются в подавляющем большинстве эукариотических клеток. Происходящие в них процессы аэробного дыхания и соответственно окислительного фосфорилирования приводят к запасанию энергии в форме АТФ. В составе митохондрий обнаружена ДНК, состоящая из ковалентно-замкнутых сверхскрученных колец дли­ной от 5 мкм у животных до 20-30 мкм у грибов и высших растений.

Митохондриальные гены кодируют в основном две группы признаков. К первой относятся признаки, связан­ные с работой дыхательных систем, ко второй - с устой­чивостью к антибиотикам и другим клеточным ядам. Помимо ДНК митохондрии содержат собственный белоксинтезирующий аппарат, включающий рибосомы, тРНК, аминоацил тРНК-синтетазы, отличающийся от соответ­ствующего аппарата, детерминируемого ядерными генами.

С мутациями в митохондриальной ДНК либо с утратой митохондрий связано образование мелких (кар­ликовых) колоний (фенотип «petite») в культуре S.cerevisiae. Штаммы карликовых мутантов растут очень медленно, формируя на агаре, содержащем недостаточное для нормального роста количество глюкозы, мелкие коло­нии..

Помимо мутаций «карликовости», мутаций mit- и др., нарушающих дыхание дрожжей, у этих организмов инду­цированы мутации в ДНК митохондрий, приводящие к устойчивости к хлорамфениколу, эритромицину и некото­рым другим антибиотикам. Подобные мутанты, связан­ные с повреждением митохондриальных генов, описаны также у нейроспоры, парамеций и в культивируемых in vitro клетках человека и мыши.

Цитоплазматическая мужская стерильность - это наследование признаков, ограничивающих или сводящих на нет фертильность мужских растений (например, из-за образования дефектной пыльцы или даже полное её отсутствие, морфологические особенности цветка и т. п.), по материнскому типу через цитоплазму. Следует отметить, что вообще мужская стерильность у растений может определяться и рецессивным аллелем соответствующего ядерного гена.

У кукурузы существует особый ядерный ген - восстановитель фертильности (Rf/rf ). Находясь в доминантном состоянии, он обеспечивает развитие нормального фертильного растения даже при наличии в цитоплазме фактора стерильности, а рецессивная аллель влияет на репродуктивную функцию при нормальной цитоплазме. Поэтому стерильными будут только растения, гомозиготные по рецессивному аллелю rf и имеющие в цитоплазме фактор стерильности.



У кукурузы (Zea mays ) плазмогены (то есть цитоплазматические факторы) мужской стерильности производят плейотропное действие: уменьшается число листьев, снижается устойчивость к некоторым болезням.

Явление восстановления фертильности пыльцы используется на практике для появления гетерозисных двойных межлинейных гибридов кукурузы. Так как кукуруза самосовместима, то, чтобы исключить самоопыление, у некоторых растений приходилось обламывать мужские метёлки, то есть чтобы сделать их исключительно женскими особями. Так что гибриды Cyt S rf /rf (Cyt S - стерильная цитоплазма, Cyt N - нормальная цитоплазма) являются решением этой проблемы, поскольку имеют цитоплазматическую мужскую стерильность и неспособны к самооплодотворению.

Один из самых ярких примеров цитоплазматического наследования – явление цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС), обнаруженное у многих растений – кукурузы, лука, свеклы, льна и др.

Взаимодействие ядерных и цитоплазматических наследственных факторов, определяющих ЦМС, можно записать следующим образом:

Примечания .

1. Факторы ЦМС локализованы на мтДНК. Аллель цитоплазматической мужской фертильности cyt N – это определенный участок мтДНК длиной 10 тпн. При делеции этого участка возникает аллель цитоплазматической мужской стерильности cyt S

2. Явление ЦМС широко используется для получения гибридных семян у пасленовых, тыквенных культурных растений, так как в этом случае для получения F 1 не требуется производить трудоемкие операции кастрации и изоляции материнских цветков.

3. ЦМС используется для обеспечения генетической безопасности генно-модифицированных культур: пыльца таких линий ГМО стерильна.

  • 6. Клеточный цикл. Митоз как механизм бесполого размножения эукариот.
  • 7. Особенности размножения и передачи генетической информации у бактерий и вирусов. Сексдукция, трансформация, трансдукция.
  • 8. Эукариотические микроорганизмы как объекты генетики, особенности передачи у них генетической информации (тетрадный анализ, конверсия генов, парасексуальный цикл).
  • 10. Эволюция представлений о гене. Ген в классическом понимании. Химическая природа гена. Тонкая структура гена.
  • 11. Экспериментальная расшифровка генетического кода.
  • 12. Генетический код и его основные свойства.
  • 13. Молекулярные механизмы реализации генетической информации. Синтез белка в клетке.
  • 14. Генетические основы онтогенеза, механизмы дифференцировки.
  • 15. Ауксотрофные мутанты и их значение в выяснении цепей биосинтеза. Гипотеза «один ген – один фермент».
  • 16. Особенности наследования при моногибридном скрещивании. Гипотеза чистоты гамет и её цитологические основы.
  • 17. Наследование при полигибридном скрещивании. Закон независимого наследования признаков и его цитологические основы.
  • 18. Взаимодействие аллельных генов. Множественные аллели.
  • 19. Наследование при взаимодействии неаллельных генов.
  • 20 Генетика пола. Механизмы определения пола. Наследование признаков, сцепленных с полом.
  • 21. Сцепление генов и кроссинговер (закон т.Моргана).
  • 22. Цитологическое доказательство кроссинговера.
  • 23. Генетические и цитологические карты хромосом.
  • 24. Нехромосомное наследование и его основные особенности.
  • 25. Наследование в панмиктической популяции. Закон Гарди-Вайнберга.
  • 26. Факторы генетической динамики популяций.
  • 27. Популяция самооплодотворяющихся организмов, её генетическая структура и динамика.
  • 28. Генетические основы эволюции.
  • 29. Изменчивость, её причины и методы изучения.
  • 30. Изменчивость как материал для создания новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.
  • 31. Модификационная изменчивость и её значение в эволюции и селекции.
  • 33. Спонтанный и индуцированный мутагенез.
  • 34. Генные мутации. Методы учета мутаций.
  • 35 Мутагены, их классификация и характеристика. Генетическая опасность загрязнения природной среды мутагенами.
  • 36. Хромосомные перестройки, их типы и роль в эволюции
  • 37. Особенности мейоза у гетерозигот по различным хромосомным перестройкам.
  • 38. Автополиплоиды и их генетические особенности.
  • 39. Аллополиплоиды и их генетические особенности. Синтез и ресинтез видов.
  • 40. Анеуплоиды, их типы и генетические особенности. Анеуплоидия у человека.
  • Формы анеуплоидии
  • 41. Человек как объект генетики. Методы изучения генетики человека.
  • 43. Хромосомные болезни человека и причины их возникновения. Характеристика основных хромосомных болезней.
  • Болезни, обусловленные нарушением числа аутосом (неполовых) хромосом
  • Болезни, связанные с нарушением числа половых хромосом
  • Болезни, причиной которых является полиплоидия
  • Нарушения структуры хромосом
  • 44. Проблемы медицинской генетики.
  • 45. Роль наследственности и среды в обучении и воспитании.
  • 46. Селекция как наука. Учение об исходном материале.
  • 47. Учение н.И.Вавилова о центрах происхождения культурных растений и закон гомологических рядов. Значение закона гомологических рядов для селекции.
  • 48. Системы скрещиваний в селекции.
  • 50. Гетерозис и гипотезы о его механизме. Использование гетерозиса в селекции.
  • 51. Цитоплазматическая мужская стерильность и её использование в селекции.
  • 52. Генная, клеточная и хромосомная инженерия.
  • Хромосомная инженерия.
  • 49. Методы отбора в селекции. Массовый и индивидуальный отбор. Семейный отбор и метод половинок.
  • 51. Цитоплазматическая мужская стерильность и её использование в селекции.

    Одним из самых ярких примеров цитоплазматической наследственности можно считать цитоплазматическую мужскую стерильность (ЦМС), обнаруженную у многих

    растений - кукурузы, лука, свеклы, льна.

    Явление полной или частичной стерильности андроцеявысших растений, причиной которому является особая мутация вгеномемитохондрий, фертильность растений восстанавливается полностью или частично при наличии доминантного аллеля ядерного гена-восстановителя фертильности. ЦМС проявляется в трех основных формах:

    1) Мужская генеративные органы – тычинки – совершенно не развиваются; подобные явление наблюдается у растений некоторых видов табака;

    2) Пыльники в цветках образуются, но пыльца их нежизнеспособна; эта форма стерильности чаще всего встречается у кукурузы;

    3) В пыльниках образуется нормальная пыльца, но они не растрескиваются и пыльца не попадает на рыльца; это очень редкое явление наблюдается иногда у некоторых сортов томата.

    МС генетически м\обуславливаться генами стерильности ядра и взаимодействием ядерных генов и плазмогенов →различают 2 вида МС: ядерную, или генную, и цитоплазматическую. Ядерная стерильность вызывается мутациями хромосомных генов ms. В связи с тем, что гены стерильности рецессивные, а гены фертильности доминантные, при этом типе наследования стерильности от скрещивания стерильности растений с фертильными все растения F1 бывают фертильными (msms х MsMs Msms) , а в F2 происходит расщепление на фертильные и стерильные формы в отношении 3:1 в последующих поколениях число стерильных растений от такого скрещивания непрерывно уменьшается.

    Рассмотрим ЦМС на примере кукурузы. Кукуруза - однодомное растение, женские цветки которого собраны в початок, а мужские -в метелку. Иногда в метелке м\б недоразвитые пыльники со стерильной пыльцой. Стерильность пыльцы определяется особенностями цитоплазмы. Опыление растений с ЦМС пыльцой, взятой от других растений, дает в потомстве формы также со стерильной пыльцой →признак ЦМС передается по материнской линии. Даже когда все 10 пар хромосом стерильного по пыльце растения замещены хромосомами растений с нормальной пыльцой, МСсохраняется. Цитоплазма, обуславливающая МС →цитS, а N цитоплазма→цитN. Генотип растения также влияет на стерильность пыльцы. ЦитS обусловливает стерильность только при наличии в генотипе рецессивных генов rfrf в гомозиготном состоянии. При цитS RfRf или цитS Rfrf растения имеют N фертильную пыльцу →ген Rf способен восстанавливать фертильность пыльцы. Подобные отношения между цитоплазмой и генотипом позволили разработать методику и составить схему получения межлинейных гибридов кукурузы с использованием ЦМС

    линии: А В С D

    ЦМС фертильная ЦМС фертильная

    («закрепитель») («восстановитель»)

    Р: скрещивание линий:

    цитS rfrf цитN rfrf цитS rfrf цитN RfRf

    F1: (A Х В) X (С Х D)

    ЦМС фертильный («восстановитель»)

    цитS rfrf цитS RfRf

    F2: двойной гибрид: (ахв)х(схD)

    цитS Rfrf фертильный

    У растений с молдавским типом ЦМС метелки образуют пыльники, которые не раскрываются, пыльца в них нежизнеспособная, хотя при определенных условиях может образоваться и жизнеспособная. У растений с техасским типом ЦМС проявление стерильности в меньшей степени подвержено влиянию внешних воздействий, а признак выражен значительно: пыльники сильно дегенерированы и никогда не раскрываются. В селекции используются оба типа ЦМС.

    Кроме того, имеются данные о возможности использования ЦМС и у пшеницы. Получены стерильцые формы от скрещивания двух видов растений - эгилопса и пшеницы, ведутся работы по подбору других компонентов для скрещивания, обеспечивающих максимальный гетерозис.

    Удалось выявить пары скрещиваний» которые дают прибавку урожая на 40-50 %.

    ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ОТБОР

    МЕТОДЫ ОТБОРА

    Отбор является одним из основных методов селекции^ сочетании с генетическими методами он

    позволяет создавать сорта иігіородьї"^пределенньїми свойствами и признаками

    МАССОВЫЙ ОТБОР - - - " * - - ~ - .

    Массовым называютчзтбор особей по внешним признакам (фенотипу) безлшшерки генотипа. Так, при

    массовом "отборе из всей популяции кур породы леггорн в хозяйствах оставлшот для размножения птиц с

    яйценоскостью 150-200 яиц, живым весом 1,6 кг, белых по окраске, не проявляющих инстинкта

    насиживания и т. д. Все куры, не отвечающие этим требованиям, выбраковываются изстада. При этом

    потомство каждой курицы и петуха индивидуально не оценивается, т. е. оценка производится

    исключительно по фенотипу. Фенотип является проявлением нормы реакции генотипа и в сильной

    степени обусловлен случайными колебаниями факторов внешней среды. В силу этих обстоятельств отбор

    по фенотипу оказывается недостаточно эффективным для оценки генотипов.

    Эффективность массового отбора в значительной степени зависит от коэффициента наследуемости

    признака. Для иллюстрации этой зависимости приведем следующий пример. При коэффициенте на-

    следуемости яйценоскости h2 = 0,25 добери лучших и худших несушек в среднем снесли за один и тот же

    месяц приблизительно одинаковое количество яиц. Но дочери от матерей, откладьшающих более крупные

    яйца, несли яйца более крупные, а от матерей, несших меньшие по размеру яйца, давали яйца более

    мелкие. Последнее объясняется тем, что коэффициент наследуемости веса яиц h"=0,75. При таком

    высоком значении коэффициента наследуемости массовый отбор оказывается эффективным в первом же

    поколении. Таким образом, массовый отбор эффективен только для признаков с высокой наследуемостью. , «««и, лг Массовый отбор является медленно действующим средством улучшения популяции животных и растении - - И. ._. I - - " - J f * * ^ . -г., ш ^ щ у ъ т т т: . . . . I „ л т т т. . . » iW" -" "J " *"" 1 ... *№u*im -. .

    но он необходим и используется в определенных звеньях селекционной работы. Например, он широко

    применяется в селекции перекрестноопыляющихся растений. Им созданы сорта народной селекции. Без

    jero применения породы и сорта могут быстро утратить свои качества в процессе сельскохозяйственного

    производства.

    В отличие от массового отбора, в результате которого потомства разных организмов обезличиваются, при

    индивидуальном отборе прежде всего оценивается потомство отдельного растения или животного в ряду

    позволяет установить

    іьно проста. Она свидетельствует о том, что гетерозиготное состояние по гену Аа имеет преимущества в



    Дезе контролируемого геном продукта перед гомозиготами по аллелям этого гена,

    Возникает вопрос, как получить гибридные семена, например, у кукурузы, сахарной свеклы, риса, томатов, если в

    пределах одного растения или даже одного цветка расположены женские и мужские элементы системы размно-

    жения и всегда присутствует возможность самоопыления. В этих случаях избежать процесс самоопыления воз-

    можно только двумя путями: на материнских формах удалить вручную мужские элементы цветка, проду-

    цирующие пыльцу; сделать мужские соцветия стерильными. Первый путь очень трудоемок, поэтому генетики

    начали поиск систем, определяющих мужскую стерильность растений.

    В 1929 г. ученик Н. И. Вавилова, отечественный селекционер и генетик М. И. Хаджинов нашел в посевах

    кукурузы растения с мужской стерильностью, которые ничем не отличались от нормальных, полностью

    стерильных, т. е. не продуцирующих пыльцу. Эта система затем была детально изучена генетически, выявлены

    оазные типы мужской стерильности. Один из них - цитоплазматическая мужская стерильность (ЦМС) - был

    лредложен и широко использован для получения гибридных семян у кукурузы, а затем и у многих других видов,

    хема использования ЦМС в селекции разработана в 30-х годах Родсом. Этот тип мужской стерильности

    арактеризуется тем, что только взаимодействие особого типа цитоплазмы (S) и рецессивных генов ядра (rf)

    обусловливает мужскую стерильность.

    Полиплоидия и отдаленная гибридизация в селекции растений. Виды, у которых ЧИСЛО хромосом

    умножено кратно основному числу (п), называются полиплоидами. Многие виды растений, введенные в

    культуру,- полиплоиды. Среди покрытосеменных растений доля полиплоидов составляет 30-35%, причем у

    злаковых трав она равна почти 70%. Из культурных злаков к полиплоидам относятся пшеница и овес. Основное

    число хромосом для пшеницы п=7.

    Твердая пшеница имеет 28 хромосом, т. е. является тетраплоидом: мягкая пшеница, наша основная

    продовольственная культура, имеет 42 хромосомы, т. е. является гексаплоидом. К полиплоидам относятся и

    многие другие культурные виды растений: хлопчатник, люцерна, табак и др.

    Полиплоидные формы растений делятся на два типа. Виды, у которых кратно умножен один и тот же геном,

    называются аутополиплоидами. - М Дрилл- а^о t ^ A o u ^ i u c С

    Новейшие методы селекции ^ЛГ4^

    Клеточная инженерия связана с культивированием отдельных клеток или тканей на специальных

    искусственных средах. Показано, что если взять кусочки ткани или отдельные клетки из разных органов, допу-

    стим, растений, хотя это возможно и у животных, и пересадить их на специальные среды, содержащие

    минеральные соли, аминокислоты, гормоны и другие питательные компоненты, то они способны расти. Это

    значит, что в таких изолированных от организма тканях и клетках продолжаются клеточные деления.

    Но самым важным и интересным оказалось то, что отдельные растительные клетки (в отличие от клеток

    животных) в таких искусственных условиях обладают тотипотентностью, т. е. способны к

    регенерации(формированию) полноценных растений. Эта их способность и была использована для селекции в

    разных направлениях.

    Новые методы селекции животных. Мощное развитие животноводства за последние десятилетия привело к

    появлению выдающихся пород животных. Продуктивность молочного скота у некоторых пород достигла 8-9 тыс.

    кг. Новый сибирский тип российской мясо-шерстной породы овец отличается высокой мясной и шерстной

    продуктивностью. Средняя масса плембаранов составляет 110-130 кг, средний настриг шерсти в чистом

    волокне68 кг. Лучшие породы кур дают по 400 яиц в год на несушку, а бройлерные цыплята достигают массы 2,5

    3 кг за семь недель. Примеры выдающихся достижений

    селекции можно перечислять очень долго. Однако нас больше интересует вопрос о том, какие новые методы

    селекции используются для непрерывного совершенствования животных, Таких методов много, остановимся на

    некоторых из них.

    Мужская стерильность бывает при отсутствии пыльцы или неспособны ее к оплодотворению и проявляется в трех основных формах:

    · Мужские генеративные органы – тычинки – совершенно не развиваются (наблюдается у растений некоторых видов табака);

    · Пыльники в цветках образуются, но пыльца их нежизнеспособна (у кукурузы);

    · В пыльниках образуется нормальная пыльца, но они не растрескиваются и пыльца не попадает на рыльца; это очень редкое явление наблюдается иногда у некоторых сортов томата.

    Мужская стерильность генетически может обуславливаться генами стерильности ядра и взаимодействием ядерных генов и плазмогенов. В соответствии с этим различают два вида мужской стерильности: ядерную, или генную, и цитоплазматическую.

    Ядерная стерильность вызывается мутациями хромосомных генов ms. В связи с тем, что гены стерильности рецессивные, а гены фертильности доминантные, при этом типе наследования стерильности от скрещивания стерильности растений с фертильными все растения F 1 бывают фертильными (msms х MsMs Msms), а в F 2 происходит расщепление на фертильные и стерильные формы в отношении 3:1 в последующих поколениях число стерильных растений от такого скрещивания непрерывно уменьшается. В настоящее время разрабатываются приемы использования генной стерильности для получения гетерозисных гибридов хлопчатника, подсолнечника и некоторых других культур.

    Цитоплазматическая мужская стерильность (ЦМС) основана на взаимодействии между генами ядра (хромосом) и генами или детерминаторами, находящимися в цитоплазме.

    Причина ЦМС заключена в цитоплазме.

    Цитоплазму, содержащую гены мужской стерильности, обозначают символом S, цитоплазму, не обусловливающую мужскую стерильность, - символом N.

    Действие «стерильной» цитоплазмы зависит от присутствия в ядре клетки аллелей генов - восстановителей фертильности, обозначаемых символом Rf-rf.

    Стерильная цитоплазма S вызывает стерильность мужских генеративных органов цветка, если в ядре клетки присутствует рецессивный аллель rf гена - восстановителя фертильности.

    Доминантный аллель Rf подавляет (ингибирует) действие цитоплазматических генов мужской стерильности.

    Таблица 7 – Наследование ЦМС

    Таким образом, в зависимости от генов, контролирующих мужскую фертильность, возможны следующие типы идиотипической конституции самоопыленных линий:

    Фертильные линии и сорта, обладающие способностью сохранять при скрещивании со стерильной формой эту стерильность у потомства, называют закрепителями стерильности .

    Линии и сорта, восстанавливающие плодовитость потомства растений с ЦМС, получили название восстановителей фертильности

    Имеются формы промежуточного типа, которые при скрещивании со стерильными растениями дают потомство, состоящее из смеси стерильных и фертильных растений в определенных количественных соотношениях Их называют полувосстановителями фертильности.

    Типы ЦМС

    Для кукурузы были установлены три типа ЦМС – молдавский (М), техасский (Т) и бразильский (С-тип). Применение преимущественно одного типа ЦМС нежелательно, так как однообразие гибридов по какому-либо признаку, в том числе и по цитоплазме, увеличивает опасность массового распространения болезней. Так, к 1970 г. в США 85 % всех площадей под кукурузой было занято растениями с Т-типом ЦМС. Это способствовало широкому распространению вредоносной специфической расы южного гельминтоспориоза (Helminthosporium maidis), к которой растения с Т-цитоплазмой оказались особенно восприимчивыми вследствие специфического строения их митохондрий. После эпифитотии этой болезни в 1970 г. в США, а также в других странах отказались от использования ЦМС Т-типа, вернувшись к производству гибридных семян путем обрывания метелок на участках гибридизации. Одновременно этот опыт послужил стимулом для расширения работ с ЦМС. Был выделен и включен в селекционную работу новый тип ЦМС - С-тип, источником которой стал сорт местной кукурузы из Бразилии. Разрабатываются методики использования в семеноводстве генной мужской стерильности (ГМС).

    Молдавский тип ЦМС

    Метелки в большей или меньшей степени образуют пыльники, которые нередко выходят из колосков, но не раскрываются. В них формируется нежизнеспособная сморщенная пыльца. Однако иногда под влиянием определенных внешних условий у растений этого типа может в небольшом количестве образоваться и жизнеспособная пыльца.

    Техасский тип ЦМС

    Проявление стерильности в меньшей степени подвержено влиянию условий среды. Да и сам этот признак выражен значительно больше - пыльники сильно дегенерированы, реже выходят из колосков, а если и выходят, то не раскрываются.

    Боливийский тип ЦМС

    Пригоден только для производства простых гибридов, так как экологическая стабильность мужской стерильности у него достаточно слаба.

    Широкое использование ЦМС в семеноводстве ряда культурных растений оказалось возможным благодаря тому, что она обычно не вызывает снижения продуктивности растений. В то же время у кукурузы ЦМС приводит к некоторому уменьшению высоты растений в завершающие фазы развития в основном за счет длины ножки метелки, к снижению высоты прикрепления початка, общего числа листьев на главном стебле и их количества от узла прикрепления початка, числа веточек метелок. В определенных условиях выращивания, в частности при разной густоте стояния растений, стерильная цитоплазма может влиять и на продуктивность гибридов.

    В ряде случаев, когда стерильность создается на цитоплазме далекого или дикого вида при отдаленной гибридизации, не всегда удается путем насыщающих скрещиваний добиться передачи ЦМС без изменения урожайности и других признаков и свойств насыщающего вида.


    Похожая информация.


    Возникает вопрос, как получить гибридные семена, например, у кукурузы, сахарной свеклы, риса, томатов, если в пределах одного растения или даже одного цветка расположены женские и мужские элементы системы размножения и всегда присутствует возможность самоопыления. В этих случаях избежать процесс самоопыления возможно только двумя путями: на материнских формах удалить вручную мужские элементы цветка, продуцирующие пыльцу; сделать мужские соцветия стерильными. Первый путь очень трудоёмок, поэтому генетики начали поиск систем, определяющих мужскую стерильность растений.

    В 1929 г. Ученик Н.И. Вавилова, отечественный селекционер и генетик М.И. Хаджинов нашёл в посевах кукурузы растения с мужской стерильностью, которые ничем не отличались от нормальных, полностью стерильных, т.е. не продуцирующих пыльцу. Эта система затем была детально изучена генетически, выявлены разные типы мужской стерильности. Один из них – цитоплазматическая мужская стерильность

    (ЦМС) – был предложен и широко использован для получения гибридных семян у кукурузы, а затем и у многих других видов.

    Схема использования ЦМС в селекции разработана в 30-х годах Родсом. Этот тип мужской стерильности характеризуется тем, что только взаимодействие особого типа цитоплазмы (S) и рецессивных генов ядра (rf) обусловливает мужскую стерильность.

    В практике используют лишь гибридные семена первого поколения от скрещивания двух линий, простого гибрида и линии или двух простых гибридов. Второе и последующие поколения в производственных посевах не используются, так как гибриды расщепляются на исходные формы и эффект гетерозиса исчезает. В связи с этим при использовании гетерозиса у растений организовано семеноводство в специальных хозяйствах, фермах, где получают только семена первого поколения и продают их хозяйствам, фермерам и т.д. Так как урожайность гетерозисных гибридов значительно (на 20–30%) выше сортов, то затраты на семеноводство гибридных семян с лихвой окупаются. В растениеводстве гетерозис широко используется у кукурузы, сорго, сахарной свеклы, риса томатов и других видов.

    Открытие явления гетерозиса было крупнейшим событием в генетике и селекционной практике.

    Статьи и публикации:

    Популяционная структура вида
    Вид представляет собой в действительности гораздо более сложную систему, чем просто совокупность скрещивающихся сходных друг с другом особей. Внутри вида существует сложная иерархическая система территориальных популяций, которая является...

    Ядерные поровые комплексы
    Ядерная оболочка клеток млекопитающих содержит 3-4 тысячи пор (примерно 10 пор на 1 квадратный мкм). Через ядерные поры происходит обмен веществами между ядром и цитоплазмой. Действительно, РНК, синтезируемые в ядре, а также рибосомные су...

    Особенности питания рыб
    Эмбриональный период развития рыбы начинается с момента оплодотворения икринки. Сначала происходит дробление зародышевого диска, увеличение количества клеток - это стадия морулы. Через 12-16 ч после осеменения формируются два слоя клеток, ...