Jakie jest znaczenie genetyki w medycynie, hodowli, rolnictwie.
Jednym z mechanizmów, który prowadzi do powstawania nowych odmian, a co za tym idzie poprawy plonowania i uwidocznienia konkretnych cech w jednym organizmie potomnym jest krzyżowanie. Proces ten opiera się na kojarzeniu osobników o różnych genotypach, w wyniku czego powstają mieszańce o cechach pośrednich. Z mieszańców natomiast, można wyprowadzić nowe odmiany. W przypadku roślin w krzyżowaniu nie ma znaczenia jak blisko, czy daleko są one spokrewnione. Mogą należeć do jednej odmiany lub nawet różnych rodzajów. Dlatego możemy wyróżnić kilka rodzajów krzyżowania:
- wewnątrzodmianowe (stosuje się najczęściej i daje najlepsze rezultaty na roślinach obcopylnych, a nie jest skuteczne na samopylnych),
- gatunkowe i międzygatunkowe (rzadziej stosowane, wymaga przełamania barier krzyżowniczych i stosuje się je tylko w przypadku nielicznych roślin, tj. pszenica).
Przed przystąpieniem do krzyżowania bardzo ważne jest, by ustalić czy organizmy rodzicielskie danego gatunku są obco-, czy samopylne, a może wykazują cechy pośrednie.
W efekcie krzyżowania można otrzymać rośliny, które są lepiej przystosowane do środowiska, ze względu na nową, nieraz lepszą kombinację cech. Skutkiem może być także dziedziczenie transgresywne, czyli cechy otrzymane przekraczają cechy wyjściowe organizmów rodzicielskich oraz łatwiej o utworzenie nowych sprzężeń genów. Sprzężenie genów polega na dziedziczeniu dwóch lub kilku genów razem znajdujących się na tym samym chromosomie. Niekiedy ma to negatywne znaczenie przykładem czego może być sprzężenie genu odporności na zakażenie rdzą źdźbłową z genem opóźniającym dojrzewanie w niektórych odmianach pszenicy.
Krzyżowanie ze względu na jego cel w hodowlii dzielimy na:
proste, polegające na powszechnie stosowanym, jednokrotnym skrzyżowaniu dwu organizmów
- wielokrotne, polegające na skrzyżowaniu mieszańca (otrzymanego z pierwszego krzyżowania) z innym organizmem o korzystnych cechach, w wyniku czego, powstaje kolejny mieszaniec, który może być skrzyżowany z jeszcze innym organizmem wykazującym inne korzystne cechy itd.
- zwrotne, tzw. krzyżówka zwrotna lub wsteczna heterozygotycznego osobnika potomnego z homozygotą rodzicielską, w celu ustalenia, w jakim stosunku osobnik z pokolenia F1 wytwarza gamety. Może być stosowane w hodowli w razie przypuszczeń o wpływie pozajądrowego DNA na daną cechę.
Skrzyżowanie różnych form,odmian lub linii daje często mieszańca oznaczającego się bujnością. Zjawisko te nazywamy heterozją. Heterozja występuje najwyraźniej po skrzyżowaniu roślin homozygotycznych (czystych linii), które mogą być efektem następującego po sobie w kilku pokoleniach samozapylenie. Pierwsze pokolenie (F1) po skrzyżowaniu takich homozygot jest najczęściej bardziej żywotne i wysoce płodne, w skutek nagromadzenia się i oddziaływania między sobą genów zarówno allelicznych jak i nieallelicznych w heterozygocie. Im bardziej różne genetycznie organizmy rodzicielskie, tym większa wartość fenotypowa reprezentowanych cech. W kolejnych pokoleniach efekt heterozji bardzo szybko maleje, wskutek zanikania korzystnych oddziaływań miedzy genami. Z pokolenia na pokolenie efekt ten jest coraz słabszy, aż do pojawienia się silnych zaburzeń rozwojowych. Heterozja jest zjawiskiem bardzo korzystnym z punktu widzenia hodowcy, ale zarazem bardzo krótkotrwałym.
Ostatnią metodą stosowaną w hodowli roślin, jak dotąd jeszcze nie na tak wielką skalę, jak poprzednie jest wprowadzanie nowych genów do genomów roślinnych.Geny wprowadzajace niekoniecznie muszą pochodzić od innych roślin, ale mogą być to geny zwierzęce, czy nawet ludzkie. Najczęściej wprowadza się geny do roślin o dużym znaczeniu gospodarczym, a geny te odpowiadają za zwiększoną odporność na choroby, zakażenia mikroorganizmami, niekorzystne warunki środowiska, sa odpowiedzialne za zwiększone plonowanie, wykształcanie określonych cech owoców (kształt, smak, itp.) Podobnie jak w przypadku zwierząt niezbędne do wprowadzenia genu do jądra komórki roślinnej jest wektor, czyli rodzaj transportera. Najczęściej do tego celu wykorzystywane są plazmidy bakteryjne. Mimo, że badania nad takimi roślinami wciąż trwają i są bardzo intensywne, wciąż nie znamy wszystkich skutków, jakie niesie ze sobą taka transformacja, a przede wszystkim, jak wpływa ona na człowieka i na środowisko.
Jesteś tu: Genetyka
Dodaj komentarz