Autopolyploidy: poliploidi, allopolyploid dan autopolyploid

autopoliploidía adalah jenis poliploidi (sel yang memiliki lebih dari dua set kromosom dalam inti), di mana suatu organisme atau spesies memiliki dua atau lebih identik set kromosom. Oleh karena itu, ini adalah hasil duplikasi sekelompok kromosom dari spesies yang sama.

Berdasarkan studi yang dilakukan dengan tanaman , telah diputuskan bahwa kriteria yang digunakan untuk mengklasifikasikan poliploid harus dimulai dari cara asalnya. Keragaman mekanisme yang terjadi pada tumbuhan dan hewan memungkinkan kita untuk menyusun dua kelas utama poliploidi: autopoliploidi dan allopoliploidi.

Tigridia pavonia. Oleh Rjcastillo [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], dari Wikimedia Commons

Dalam kasus autopoliploidi, lebih dari dua kelompok kromosom identik digabungkan, sehingga sel memiliki lebih dari dua kelompok kromosom haploid yang diwarisi dari orang tua. Kedua set kromosom orang tua ini diduplikasi pada anak-anak, karena dapat menghasilkan spesies baru.

Ada beberapa jenis kromosom: haploid (tunggal), diploid (ganda), triploid (tiga), dan tetraploid (empat kali lipat). Jadi, rangkap tiga dan empat kali lipat adalah contoh poliploidi.

makhluk hidup memiliki sel berinti (eukariota) yang diploid, yang berarti yang memiliki dua set kromosom, masing-masing dari kelompok orang tua. Namun, pada beberapa makhluk hidup (terutama tumbuhan) poliploidi sering ditemukan.

Indeks artikel

Poliploidi

Poliploidi adalah kondisi sel yang memiliki lebih dari dua kelompok kromosom dalam intinya, yang membentuk pasangan yang disebut homolog.

Poliploidi dapat muncul karena kelainan pada pembelahan sel. Ini dapat terjadi selama mitosis (pembelahan sel sel somatik) atau selama metafase I meiosis (pembelahan sel sel kelamin).

Kondisi ini juga dapat dirangsang dalam kultur sel dan tanaman, menggunakan penginduksi kimia. Yang paling terkenal adalah colchicine , yang dapat menghasilkan duplikasi kromosom, seperti oryzalin .

Selanjutnya, poliploidi adalah mekanisme spesiasi simpatrik, yaitu pembentukan spesies tanpa pembentukan penghalang geografis sebelumnya antara dua populasi. Hal ini terjadi karena organisme poliploid tidak dapat kawin silang dengan anggota lain dari spesies mereka yang diploid, sebagian besar waktu.

Contoh poliploidi adalah tanaman Erythranthe peregrina: urutan kromosom tanaman ini menegaskan bahwa spesies tersebut berasal dari Erythranthe robertsii, hibrida triploid steril dari persilangan antara Erythranthe guttata dan E. Erythranthe lutea. Spesies ini dibawa ke Inggris dari habitat lain.

Setelah naturalisasi di ekosistem baru , populasi baru Erythranthe peregrina muncul di Skotlandia dan Kepulauan Orkney dengan duplikasi genom populasi lokal Erythranthe robertsii.

Bagaimana autopoliploidi terjadi?

Autopoliploidi dapat terjadi sebagai akibat dari proses berbeda yang dialami oleh suatu spesies:

  • Duplikasi genom sederhana karena cacat pada pembelahan sel germinal, setelah pembelahan mitosis
  • Produksi dan pembuahan gamet tidak berkurang karena kesalahan dalam pembelahan sel, setelah meiosis (pada hewan pada dasarnya terjadi pada telur)
  • Polispermia, yaitu ketika sel telur dibuahi oleh lebih dari satu sperma

Selain itu, terdapat faktor eksternal seperti cara reproduksi dan suhu lingkungan yang dapat meningkatkan frekuensi dan kuantitas produksi autopoliploid.

Kadang-kadang autopoliploid muncul dengan duplikasi spontan genom somatik, seperti dalam kasus kecambah apel (Malus domesticus).

Ini adalah bentuk paling umum dari poliploidi yang diinduksi secara artifisial, di mana metode seperti fusi protoplas atau pengobatan dengan colchicine, oryzalin, atau inhibitor mitosis diterapkan untuk mengganggu pembelahan mitosis normal.

Proses ini mengaktifkan produksi sel poliploid dan dapat sangat berguna dalam perbaikan tanaman, terutama bila Anda ingin menerapkan introgresi (perpindahan gen dari satu spesies ke spesies lain dengan hibridisasi diikuti dengan persilangan balik) dalam kasus oak dan birch pada tanaman dan, kasus serigala dan anjing hutan pada hewan.

Apa itu autotriploidi?

Autotriploidy adalah suatu kondisi di mana sel-sel mengandung tiga nomor kromosom, dari spesies yang sama, menghadirkan tiga genom yang identik. Pada tumbuhan, autotriploidi terkait dengan bentuk perkawinan apomiktik (reproduksi melalui biji).

Di bidang pertanian, autotriploidi dapat menyebabkan kekurangan benih, seperti dalam kasus pisang dan semangka. Triploidy juga diterapkan dalam kultur salmon dan trout untuk menginduksi kemandulan.

Tukik triploid steril (fenomena “blok triploid”), tetapi kadang-kadang dapat berkontribusi pada pembentukan tetraploid. Jalur menuju tetraploidi ini dikenal sebagai: “jembatan triploid”.

Alopolipolida dan autopoliploid

Allopolyploid adalah spesies yang memiliki lebih dari tiga set kromosom dalam selnya, dan lebih umum daripada autopolyploid, tetapi autopolyploid diberikan lebih relevan.

Autopolyploid adalah poliploid dengan beberapa kelompok kromosom yang berasal dari takson yang sama (kelompok klasifikasi ilmiah). Contoh autopoliploid alami adalah tanaman piggyback (Tolmiea menzisii) dan sturgeon putih (Acipenser transmontanum).

Autopoliploid memiliki setidaknya tiga kelompok kromosom homolog, ini menyebabkan persentase tinggi kawin selama meiosis dan penurunan kesuburan oleh asosiasi.

Dalam autopoliploid alami, pasangan kromosom tidak teratur selama meiosis menyebabkan kemandulan karena pembentukan multivalen terjadi.

Suatu spesies berasal dari autopoliploidi jika telur dan sperma organisme dalam populasi memiliki jumlah kromosom dua kali lipat secara tidak sengaja dan ketika mereka bereproduksi satu sama lain mereka menghasilkan keturunan tetraploid.

Jika keturunan ini kawin satu sama lain, keturunan tetraploid fertil yang diisolasi secara genetik dari sisa populasi akan dihasilkan. Dengan demikian, autopoliploidi generasi tunggal menciptakan penghalang aliran gen antara spesies dewasa dan spesies induknya.

Referensi

  1. Campbell, NA dan Reece, JB (2007). Biologi. Madrid: Editorial Médica Panamericana.
  2. Gregorius, T. (2005). Evolusi genom. San Diego: Pers Akademik Elservier.
  3. Hassan Dar, T. dan Rehman, R. (2017). Poliploidi: Tren Terkini dan Perspektif Masa Depan. New Delhi: Musim Semi.
  4. Jenkins, J. (1986). Genetika. Barcelona: Redaksi Reverté.
  5. Niklas, K. (1997). Biologi evolusi tumbuhan. Chicago: Pers Universitas Chicago.