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I monoploidi hanno un ruolo importante nei

moderni approcci alla selezione di varietà

vegetali

La diploidia è un fattore intrinseco di

 disturbo, quando si vuole indurre e

selezionare nuove mutazioni geniche

vantaggiose. Infatti le nuove mutazioni

recessive devono essere rese

omozigoti per poter essere espresse.

Utilizzo della colchicina per generare un diploide a

partire da un monoploide. La somministrazione di

colchicina a cellule in metafase e anafase blocca la

formazione delle fibre del fuso, impedendo la

migrazione dei cromatidi dopo la divisione del

centromero: si genera un’unica cellula che contiene

coppie di cromosomi identici, omozigoti a tutti i loci

Tecnica per nuove varietà: la parete cellulare delle cellule aploidi viene rimossa

per via enzimatica, quindi le cellule vengono esposte a un mutageno e piastrate

su agar contenente un agente selettivo, ad es. un composto tossico prodotto da

un parassita delle piante. Solo le cellule contenenti una mutazione che

conferisce resistenza e quindi le fa sopravvivere in presenza del tossico,

riusciranno a crescere. Dopo un trattamento con appropriati ormoni, le cellule si

sviluppano in piante monoploidi che in seguito a trattamento con colchicina, si

convertono in piante diploidi omozigoti

TRIPLOIDI (es. banane,

cocomeri…)

Si formano spontaneamente in

 natura oppure possono essere

costruiti incrociando un tetraploide

4X e un diploide 2X: i gameti 2X e

X formano il triploide. Sono sterili.

Il problema sta nell’appaiamento

durante la meiosi.

Due possibili modalità per l’appaiamento di tre

cromosomi omologhi, nella fase che precede la I

divisione meiotica in un triploide. L’esito finale è

sempre lo stesso: una delle cellule figlie riceverà 2

cromosomi, l’altra 1 solo

Il risultato finale di entrambe le situazioni è una

segregazione ineguale, con due cromosomi

che migrano in una direzione e l’altro nella

direzione opposta…E ciò accade per ogni

gruppo di tre cromosomi. Si formano due tipi di

gameti: aploidi e diploidi, se tutti i cromosomi

spaiati migrano allo stesso polo e quelli

appaiati migrano al polo opposto. La

probabilità che avvenga una meiosi di questo

tipo è molto bassa; tutti gli altri tipi di meiosi

daranno origine a gameti con un numero

cromosomico tra aploide e diploide,

aneuploidi, non funzionali o che finiscono in

uno zigote che darà letalità o sterilità

Aumento dell’autopoliploidia in tabacco

Le piante poliploidi sono spesso più

grandi e hanno organi più grandi delle

diploidi con cui sono imparentate

Anche la quantità di prodotti genici

 (proteine e RNA) è proporzionale al

numero di copie dei rispettivi geni

nelle cellule e tale numero è più alto

nelle cellule di un poliploide che in

quelle di un diploide

AUTOTETRAPLOIDI

Si formano spontaneamente

in natura per l’accidentale

raddoppiamento di un

genoma 2X in 4X (o con

colchicina)

Modalità di appaiamento alla meiosi nei

tetraploidi Gameti

funzionali

Gameti

non

funzionali

ALLOPOLIPLOIDI

I prototipo: ibrido fertile che avesse le

 foglie del cavolo (Brassica) e le radici

del ravanello (Raphanus) cioè le parti

più importanti delle due piante.

Contengono 18 cromosomi ciascuna

e possono essere incrociate.

Origine dell’anfidiploide (Raphanobrassica)

Produzione dell’anfidiploide Triticale 1974 (da

frumento,Triticum,2n=6x=42 e segale, Secale,

2n=2x=14): unisce l’alta produttività del frumento

con la resistenza alle ruggini della segale

Schema triangolare che mostra quanto l’anfiploidia

sia stata importante nella speciazione del genere

Brassica

Tappe evolutive che avrebbero portato al moderno

frumento esaploide: sarebbe avvenuta la formazione di

anfidiploidi in due momenti distinti dell’evoluzione della

specie. A,B, D indicano corredi cromosomici differenti

Allopoliploidi somatici dall’ibridazione di cellule

somatiche (ibrido tra 2 linee monoploidi di Nicotiana

tabacum mediante fusione cellulare)

Ibridazione sessuale e somatica danno origine in Petunia

ad allotetraploidi identici.

I due allotetraploidi producono la

stessa gamma di tipi nella

progenie (fiori II eIV fila)

E’ possibile ottenere piante

allopoliploidi tramite l’incrocio di

specie correlate, seguito poi dal

raddoppiamento dei cromosomi

nell’ibrido oppure tramite un

metodo asessuale che prevede

la fusione di cellule di due

specie differenti

Mutazioni genomiche

Un organismo o una cellula sono definiti euploidi quando

presentano un assetto cromosomico completo o un multiplo

esatto di assetti cromosomici completi. Questa condizione è

definita come euploidia.

Un organismo o una cellula sono definiti aneuploidi quando

presentano un assetto cromosomico incompleto, o ridondante, per

la mancanza o la presenza in eccesso di uno o più cromosomi

singoli.La condizione è definita come aneuploidia.

Variazioni nel numero di cromosomi che portano ad una

situazione di aneuploidia possono verificarsi per mancata o

irregolare disgiunzione di una o più coppie di cromosomi omologhi

in prima o seconda divisione meiotica nel corso della

gametogenesi.

Le situazioni aneuploidi che si possono verificare sono diverse e

Tutte le forme di aneuploidia sono letali o sub-letali per gli

animali, mentre sono molto meglio sopportate dalle piante

nelle quali sono state utilizzate, in passato, come un

importante mezzo di ricerca per studiare la funzione dei geni

situati su singoli cromosomi. Forme aneuploidi sono anche

osservabili, più frequentemente che in quelle animali, nelle

popolazioni naturali di diverse specie vegetali.


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AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DESCRIZIONE DISPENSA

Slides didattiche per il corso di Genetica Vegetale all'interno delle quali sono spiegati i seguenti argomenti:
- Organizzazione cromosomica delle piante;
- Riproduzione di piante monoploidi attraverso coltura tissutale;
- I triploidi e gli autotetraploidi;
- Mutazioni genomiche e trisomie.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in biotecnologie
SSD:
Università: L'Aquila - Univaq
A.A.: 2010-2011

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di GENETICA VEGETALE e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università L'Aquila - Univaq o del prof Poma Anna Maria.

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