Poliploidia – Cause e Tipi
Apomissia, ibridazione e poliploidia sono processi caratteristici che si trovano più frequentemente nelle piante rispetto agli animali.
La poliploidia si riferisce alla presenza di tre o più serie di cromosomi in un singolo organismo. Il fenomeno è presente soprattutto nelle piante e raro negli animali. Alcune delle specie animali che mostrano la poliploidia sono i lombrichi, alcune specie di pesci, lucertole, anfibi e alcuni insetti.
Cause della poliploidia
La causa principale della poliploidia si trova nella non disgiunzione dei cromatidi fratelli durante gli eventi di ricombinazione meiotica. Prima della meiosi il numero di cromosomi raddoppia seguito dalla separazione dei cromosomi durante la formazione dei gameti. Gli autopoliploidi derivano dal fallimento della segregazione dei cromosomi durante la formazione dei gameti. Il raddoppio somatico nei meristemi apicali è un’altra causa e risulta dalle divisioni mitotiche.
Gli allopoliploidi si formano quando l’ibridazione avviene tra diversi set di genomi. I prodotti diploidi iniziali ibridi con diversi set di cromosomi sono di solito sterili e geneticamente instabili. Tuttavia, questo può subire la meiosi prima della quale raddoppia i cromosomi e ci sono possibilità di creare una poliploidia geneticamente stabile.
La generazione artificiale della poliploidia è stata trovata utile sia nella ricerca che per scopi economici. La colchicina, la sostanza chimica che interferisce con la formazione meiotica delle spidle, è ampiamente utilizzata. Questo è stato ampiamente utilizzato nello sviluppo di nuove varietà di colture. li incroci tra genotipi ploidi hanno dato origine a prole sterile che ha un valore economico grazie alle sue parti vegetative. Le cultivar di banana, Bermuda ecc. sono derivate da incroci tra specie diploidi e tetraploidi. La progenie risultante dipende dalla propagazione clonale per la riproduzione.
Tipi di poliploidia
Ci sono principalmente due tipi di poliploidia – autopoliploidia e poliploidia allo(amphi). Ci sono vari tipi sotto ciascuna di queste divisioni principali.
1.Autoploidia è la presenza di più serie di cromosomi derivati da un singolo genotipo. Questo tipo risulta principalmente dal raddoppio somatico sia negli zigoti che nella regione del meristema apicale delle cellule. Poiché questo comporta il raddoppio del numero esistente di cromosomi, la ploidia risultante è sempre pari. I cromosomi sono simili e quindi possono portare all’accoppiamento multivalente nella meiosi. Il rapporto allelico è difficile da decifrare rendendo l’analisi genetica un po’ complessa.
a.Gli autopoliploidi rigorosi si verificano come risultato del raddoppio del genoma all’interno dello stesso individuo
b.Gli autopoliploidi interrazziali sono il risultato dell’incrocio tra diversi individui di genotipo simile.
Esempi:
Potato, erba medica (4x), barbabietola da zucchero (3x), Cassava (4x), ecc.
2. L’allopoliploidia è il risultato di genotipi diversi. Ciò è dovuto principalmente a eventi di ricombinazione meiotica. I genotipi possono essere diversi e l’insieme risultante può essere pari o dispari. Il tipo di ploidia può essere distinto analizzando il modello di ricombinazione meiotica e di segregazione dei cromosomi. I polivalenti si trovano nell’autoploidia mentre i bivalenti si trovano nell’allopoliploidia. Questa condizione di accoppiamento bivalente aumenta il tasso di prole fertile negli allopoliploidi.
a.L’allopoliploidia segmentaria risulta dall’ibridazione tra diverse ecospecie nella stessa cenospecie. Le cenospecie sono organismi di specie diverse che possono ancora incrociarsi tra loro. I genomi hanno un’omologia parziale o segmentale che è sufficiente a causare sterilità nella progenie risultante.
b.Gli allopoliploidi completi risultano dall’ibridazione tra genotipi diversi e hanno un set completo di cromosomi da ogni genitore.
c.I poliploidi veri o genomici derivano dall’ibridazione di genitori con set di genomi dissimili.
d.Gli autoallopoliploidi sono poliploidi che hanno le caratteristiche sia degli autopoliploidi che degli allopolipidi. Ha specie duplicate di una specie insieme ad almeno un set di genomi di una specie diversa. Di solito sono coinvolti almeno 2 set di genomi con conseguente formazione di tetraploidi.
e.Aneuploidi sono formati da guadagno o perdita di un singolo cromosoma.
3.Paleodiploide è la specie antica poliploide che è diventata diploide nella storia evolutiva. Sono caratterizzate da un gran numero di cromosomi e sono utili per decifrare la storia evolutiva.
4.Neopoliploidi sono le specie allo e autopoliploidi di nuova formazione.
Una serie di ploidie è una serie con un numero di livelli all’interno della stessa specie. La serie può essere sia dispari che pari con il numero di set di cromosomi che possiede. Una serie aneuploide è una di queste successioni di allopoliploidi con un diverso numero di cromosomi. A volte, i poliploidi perdono uno o più dei loro cromosomi dando luogo a serie di poliploidi modificate che vengono definite come caduta di poliploidi.
Esempi
Cotone (6x), avena (6x), grano (4x o 6x), soia (4x), tabacco (4x), e caffè (4x).
Importanza della poliploidia
-La poliploidia è stata trovata essere una delle cause principali dell’evoluzione/speciazione. Il fenomeno è simile all’eterosi ed è fenomenale nello sviluppo di colture e piante da fiore economicamente importanti.
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