Polyploidi

Polyploidi vil si at det i cellekjernen er flere enn to sett (utgaver) av kromosomene. De fleste dyr er diploide (2n) med to sett med kromosomer, ett sett kromosomer (n) arvet fra hver av foreldrene, slik også hos planter. Imidlertid er polyploidi utbredt og vanlig i planter, hvor n er det haploide kromosomtallet som man finner i kjønnscellene. Mange landbruksvekster som hvete, potet, bomull, banan og kaffe er polyploide arter.

Genduplisering hos planter har vært vanlig under evolusjonen, og mange kunstig selekterte og domestiserte landbruksvekster  er polyploide.  Polyploidi med økt heterozygoti gir økt vekst, men hvis det gir økt homozygoti gir det redusert vekst. Mange kromosomsett og stort kromosomtall gir økte kombinasjonsmuligheter og variasjon. En plante kan være triploid (3n) for eksempel Cavendish banan (Musa acuminata) som bare kan bli formert vegetativ, tetraploid (4n) for eksempel potet, heksaploid (6n) for eksempel brødhvete (Triticum aestivum) eller oktoploid (8n).

Autopolyploidi

Polyploidi kan oppstå ved fordobling av hele kromosomtallet i en organisme, kalt autopolyploidi. Autopolyploidi er dannelse av flere kopier av genomet i en art ved spontan genduplisering, men hvor det ikke skjer celledeling. En autopolyploid kan lages kunstig ved hjelp av spindelgiften colchicin isolsert fra planten tidløs.

Allopolyploidi

Allopolyploidi er en kombinasjon  av kromosomer fra to eller flere arter som gir opphav til en ny art. Allopolyploidi er multiple genomer fra to eller flere arter. I allopolyploider kan det skje økt rekombinasjon, aktivering av transposoner, translokasjon med variasjon i bruk av eksoner (alternativ spleising) eller epigenetiske endringer.Vanligvis er interspesifikk hybrider sterile, men via kromosomdobling kan en alloploid bli en ny art som kan reprodusere seg seksuelt. De kodende sekvensene i et kromosom er mer stabile og endrer seg saktere enn de ikke-kodende, og siden man har flere utgaver av et kromosom gir dette betydelig variasjon i de sistnevnte.

Brødhvete (Triticum aestivum) er en alloheksaploid, 2n=6x=42 kromosomer av typen AABBDD. hvor genomene AA og BB kommer fra to diploide arter, Triticum urartu med AA og Aegilops speltoides med BB. Seinere i utviklingshistorien og ved domestisering har det skjedd en krysning og hybridisering med Aegilops tauschii med genomet DD. AA, BB og DD er homologe genomer  hver med syv par kromosomer. Det er en rekke kultivarer og hybrider av brødhvete, og det finnes både vårhvete og høsthvete. Sistnevnte overvintrer og er avhengig av vernalisering.

Science vol 345, 18. juli 2014, 6194

Forside Science 28. juli 2014, vol 345, no. 6194 med de første sekvenseringene av kjernegenomet til brødhvete.

Forside Science 2018

Forside Science 17. august 2018, vol 361, no. 6403 hvor det internasjonale hvetegenomsekvenseringskonsortiet publiserer flere detaljer om sekvensen i hvetegenomet og polyploidi.

Einkornhvete (Triticum monococcum) er eksempel på en diploid hvete (2n=14)  som vokser vilt i Irak og Tyrkia. Emmerhvete (Triticum dicoccum) domestisert som Triticum turgidum ssp. dicoccum og durrumhvete/pastahvete Triticum turgidum ssp. durum er eksempler på tetraploide hvetesorter (4x=28 kromosomer) domestisert i midtøsten for mer enn 9000 år siden.. Tetraploid hvete AABB kan ha aneuploidi

Endopolyploidi

Endopolyploidi er polyploidi i de somatiske cellene i planten, for eksempel i blad. Spyttkjertelkromosomene hos bananflue (Drosophila melanogaster) er et annet eksempel på endopolyploidi.

Paleopolyploider er arter med gamle gendupluseringer, men etterfulgt av tap av DNA.

Ortologer og paraloger

Gener som har samme funksjon blir kalt homologe. Homologe gener hos forskjellige arter kalles ortologer, mens flere homologe gener i samme organisme kalles paraloger.

U-triangel

U-triangel (etter koreanske Nagaharu U) er en grafisk presentalsjon hvor man har de diploide artene i hvert sitt hjørne av en trekant, og med allopolyploidene plassert mellom hvert sitt hjørne. For eksempel for kål i korsblomstfamilien (Brassicaceae) hvor de tre hjørnene består av de diploide svartsennep (Brassica nigra, BB, N=8), kål (Brassica oleracea , CC, N=9) og Brassica rapa (AA, N=10). Mellom disse kan man plassere autotetraploidene sareptasennep ( Brassica juncea, AABB, N=10+8),  Brassica carinata (BB, N= 9+8) og raps (Brassica napus,  AACC, N=10+9), hvor N er haploid kromosomtall.

Tilbake til hovedside

 

Publisert 1. des. 2014 07:21 - Sist endret 20. sep. 2018 16:40