Генетика - Гуляев Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
труда и должна проводиться очень тщательно. Поэтому широкое •производственное использование гибридов кукурузы длительное время сдерживалось. Открытие и использование ЦМС коренным •образом решило проблему производства гибридной кукурузы. Путем возвратных насыщающих скрещиваний получили стерильные аналоги материнских линий, гибриды кукурузы перевели на сте-рильну'ю основу, и их стали возделывать без затрат ручного труда на обрывание метелок.
Широкое использование гибридов у таких культур, как сорго, .лук, огурцы, томат, стало возможным только благодаря открытию ЦМС, так как ручная кастрация цветков у них практически невозможна.
По той же причине нельзя было использовать гетерозис у основной зерновой культуры — пшеницы, хотя при скрещивании специально подобранных сортов он проявляется не менее сильно, чем у кукурузы. Теперь генетики и селекционеры работают над созданием гетерозисных гибридов пшеницы на стерильной основе.
ПРИРОДА ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ
Под влиянием различных внешних условий в организме происходят специфические изменения компонентов цитоплазматической наследственности. Они могут существенно различаться между собой по устойчивости фенотипического проявления. Наименее устойчивые изменения цитоплазмы получили название фенокопий. Фенокопии—индуцированные изменения признаков организма, которые сохраняются только в течение его жизни. Потомство такого ¦организма, полученное путем полового размножения, теряет эти признаки и становится нормальным. У дрозофилы добавление в питательную среду а-диметилтирозина индуцирует фенокопии мутации yellow (желтое брюшко)-.
При воздействии на личинок дрозофилы высокой температурой развивались взрослые мухи, очень схожие с особями, полученными в результате генных мутаций в хромосомах. Аналогичный эффект наблюдается при добавлении в пищу личинок сублетальиых доз цианидов, солей серебра и хинина. Под влиянием повышенной температуры и указанных химических веществ у взрослых особей происходили хорошо видимые изменения фенотипа с частотой 70— 90%. При этом было установлено, что характер индуцированных фенотипических изменений у мух зависел от стадии, в которой личинки подвергались воздействию, продолжительности воздействия и от типа индуктора. Следовательно, процесс индукции фенокопий отличается высокой степенью специфичности. Так как у потомства фенокопий, полученного путем полового размножения, изменения отсутствуют, считают, что этот вид цитоплазматической изменчивости связан с индуцированным изменением функции генов или плазмогенов, а не их структуры.
Длительные модификации. Временные изменения признаков, вызванные внешними воздействиями на цитоплазму и сохраняю-
щиеся в течение нескольких поколений, называются длительными модификациями. При прекращении воздействий полнота и сила проявления этих изменений из поколения в поколение ослабевают. У отдельных представителей потомства длительные модификации иногда обнаруживаются на протяжении нескольких или даже многих поколений.
Длительные модификации могут наследоваться по материнской линии и при вегетативном размножении до тех пор, пока у исходных особей сохраняется возникшее изменение фенотипа.
Большой интерес представляет вопрос о причинах «угасания» длительных модификаций. Длительные модификации занимают промежуточное положение между фенокопиями и стабильными мутациями компонентов цитоплазмы. Практически некоторые длительные модификации неотличимы от многих цитоплазматических мутаций.
Мутации цитоплазмы. Компоненты цитоплазмы клетки под влиянием индуцирующих воздействий могут претерпевать стабильные наследственные изменения, аналогичные мутациям хромосомных генов. Примером такого сходства хромосомных и цитоплазматических мутаций может служить уже рассмотренный нами случай наследования окраски пластид.
Измененные пластиды, так же как и другие компоненты цитоплазмы, сохраняют свою генетическую непрерывность и несут измененную генетическую информацию.
Генетической непрерывностью и способностью передавать генетическую инфррмацию обладают только ДНК и РНК. Устойчивые изменения генов хромосом связывают с изменением числа и порядка чередования нуклеотидов в ДНК и РНК. Можно было бы предположить, что и нехромосомные мутации имеют ту же биохимическую природу. Но обнаружить ДНК в компонентах цитоплазмы длительное время не удавалось. Лишь в последние годы ДНК была обнаружена в митохондриях и пластидах. Присутствие ДНК в этих органоидах доказано как методом авторадиографии, так и путем ее непосредственного выделения.
В тех клетках и частицах, которые не имеют ДНК, но содержат РНК, передача наследственной информации может быть связана с этой нуклеиновой кислотой, как, например, у всех растительных вирусов.
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ
Одним из крупнейших открытий генетики за первые десятилетия ее развития стало доказательство связи наследственности организмов с хромосомами. Множеством разнообразных экспериментов, выполненных на различных видах растений и животных,, было установлено, что именно хромосомы несут в себе информацию о признаках и свойствах организма, передающуюся от клетки к клетке, от одного поколения к другому.
