Меню Рубрики

Бесплодие редьки и капусты преодоление

В чем причина бесплодия межвидовых гибридов

Содержание статьи

Что такое межвидовая гибридизация – примеры

Человек скрещивает разные виды растений и животных между собой, чтобы получить организмы с особыми, ценными для него свойствами. К примеру, мул – гетерозисный гибрид осла и лошади и нар – гибрид одногорбого и двугорбого верблюдов – обладают большой выносливостью и силой. Гибриды диких горных баранов и тонкорунных овец дают шерсть высокого качества. Однако все межвидовые и межродовые гибриды обычно бесплодны.

Почему межвидовые гибриды обычно стерильны

Причина бесплодия отдаленных гибридов заключается в различии их хромосом. Каждая хромосома представлена только одним гомологом, в результате чего образование гомологичных пар (бивалентов) в мейозе становится невозможным. Т.е. мейотический фильтр, возникающий при отдаленной гибридизации, препятствует образованию нормальных половых клеток у особей и их половому размножению.

Хромосомы разного строения у межвидовых гибридов не способны конъюгировать. При нормальном течении мейоза гомологичные пары сближаются, частично обмениваются генами, после чего расцепляются и по нитям веретена деления расходятся к разным полюсам делящейся клетки. При скрещивании же отдаленных гибридов хромосомы, не имеющие пары, не расходятся к различным полюсам, а хаотично, произвольно попадают в формирующиеся гаметы. Такие половые клетки обычно нежизнеспособны.

Полиплоидия как метод преодоления бесплодия межвидовых гибридов

Один из главных методов преодоления бесплодия межвидовых гибридов – полиплоидия. При использовании такого метода веретено деления целенаправленно разрушают специальными веществами (к примеру, ядом колхицином), а удвоившиеся хромосомы в результате остаются в одной клетке. Гомологичные хромосомы в кратных наборах родительских особей конъюгируют между собой, что восстанавливает нормальное течение мейоза.

Полиплоидный гибрид капусты и редьки – пример успешного преодоления стерильности отдаленных гибридов

Впервые стерильность отдаленных гибридов преодолел путем полиплоидии русский генетик Г.Д. Карпеченко в 1924 году, получив межродовый гибрид редьки и капусты. Оба этих вида содержат в гаплоидном наборе по 9 хромосом. Гибрид с 18 хромосомами (9 от капусты и 9 от редьки) бесплоден, поскольку эти хромосомы в мейозе не конъюгируют. В полиплоидном, амфидиплоидном, гибриде, у которого по 18 хромосом от капусты и редьки, происходит конъюгация капустных хромосом с капустными, редечных – с редечными. Такой гибрид, напоминающий и капусту, и редьку, успешно плодоносит: его стручки представлены двумя состыкованными стручками, один из которых внешне похож на капустный, а другой – на редечный.

источник

Бесплодие редьки и капусты преодоление

Родился в городе Вельске Вологодской губернии (ныне в Архангельской области) в семье землемера, окончил вологодскую гимназию. В 1917 г. поступил в Пермский университет, а через год перевелся на факультет растениеводства Московской сельскохозяйственной академии. Ученик С. И. Жегалова, одного из пионеров научной селекции. После окончания Академии (1922 г.) оставлен на кафедре селекции растений.

В 1925 году приглашен Н. И. Вавиловым во Всесоюзный институт растениеводства (ВИР), организовал лабораторию генетики в Детском Селе (ныне г. Пушкин). Учеником и заместителем Г. Д. Карпеченко по лаборатории был А. А. Лутков; в лаборатории работали М. И. Хаджинов, В. С. Фёдоров и др. В 1925 году Г. Д. Карпеченко посетил генетические лаборатории 9 европейских стран, в 1927 г. участвовал в Генетическом конгрессе в Берлине, с октября 1929 г. по февраль 1931 г. по Рокфеллеровской стипендии работал в США в лабораториях Э. Бебкока и Т. Г. Моргана. В 1931 году организовал и возглавил кафедру генетики растений в Ленинградском университете, где до 1941 года читал общий курс генетики.

Вклад в науку

Наиболее значимый вклад в науку он внёс своими работами по отдалённой гибридизации, начатыми ещё в Москве, и продолженными в ВИРе. Обычно межвидовые гибриды оказываются стерильными, поскольку из-за нарушения плоидности они не в состоянии завершить мейоз, особого рода деление клеточного ядра, необходимое для формирования гамет у животных, а также пыльцы и семезачатков у цветковых растений.

Карпеченко работал с капустно-редечным гибридом ( Raphano-Brassica , Рафанобрассика), полученным в результате скрещивания растений из разных родов семейства крестоцветных. Как и многие межвидовые гибриды, он был стерилен, поскольку в каждой из клеток присутствовало по одной копии гаплоидного хромосомного набора редьки и капусты. Хромосомы редьки и капусты не вступали в конъюгацию при мейозе, в результате чего невозможно было получить пыльцу и семезачатки, из которых после оплодотворения могли бы развиться семена гибридного растения. Используя алкалоид колхицин, вызывающий разрушение веретена деления, Карпеченко в 1924 году искусственно вызвал полиплоидию, удвоив хромосомный набор капустно-редечного гибрида. У этой новой полиплоидной формы каждая клетка содержала диплоидный набор хромосом редьки и диплоидный набор хромосом капусты. В результате конъюгация снова стала возможна, и способность к мейозу была восстановлена.

Хотя работа не оправдала надежд на получение капусто-редьки, сочетавшей полезные качества обоих овощей (гибрид был пригоден только для скармливания скоту), Карпеченко показал принципиальную возможность преодоления стерильности, возникающей при отдаленной гибридизации. Тем самым он заложил теоретические основы для использования отдаленной гибридизации в селекционной работе и существенно пополнил представления о возможных путях эволюции цветковых растений [4] [5] [6] . Классическая работа Карпеченко по капустно-редечным гибридам была опубликована в 1927 году.

Арест, смерть и реабилитация

Г. Д. Карпеченко участвовал в известных дискуссиях с лысенковцами 1936 и 1939 гг. на стороне генетиков. Арестован 15 февраля 1941 г. по сфабрикованным обвинениям в шпионско-вредительской деятельности, к которой была добавлена [7] открытая борьба под руководством Н. И. Вавилова против «передовых методов научно-исследовательской работы и ценнейших достижений академика Лысенко по получению высоких урожаев». Приговорен Военной коллегией Верховного суда СССР 9 июля 1941 года по сфабрикованному обвинению в участии в никогда не существовавшей «антисоветской вредительской организации». Расстрелян 28 июля 1941 г. Реабилитирован посмертно 21 апреля 1956 года [8] .

В 2009 году Г. Д. Карпеченко присвоено звание «Почётного гражданина города Вельска» (посмертно) [9] .

источник

Бесплодие редьки и капусты преодоление

Естественный отбор

Искусственный отбор

Исходный материал для отбора

Индивидуальные признаки организма

Индивидуальные признаки организма

Путь благоприятных изменений

Отбираются, становятся производительными

Остаются, накапливаются, передаются по наследству

Путь неблагоприятных изменений

Отбираются, бракуются, уничтожаются

Уничтожаются в борьбе за существование

Творческий – направленное накопление признаков на пользу человеку

Творческий – отбор приспособительных признаков на пользу особи, популяции, вида, приводящий к возникновению новых форм

Новые сорта растений, породы животных, штаммы микроорганизмов

Массовый, индивидуальный, бессознательный, методический

Движущий, стабилизирующий, дестабилизирующий, дизруптивный, половой

Оборудование: таблицы по общей биологии, иллюстрирующие многообразие пород и сортов, основные методы и достижения селекции растений.

1. Ч.Дарвин о причинах многообразия пород и сортов.
2. Формы искусственного отбора и их характеристика.
3. Творческая роль искусственного отбора.

№1. Почему породу или сорт можно считать рукотворной популяцией, т.е. популяцией, созданной волей и усилиями людей?

№2. Покажите на примерах влияние отбора на направления породо- и сортообразования.

№3. Почему массовый отбор применяется для перекрестноопыляемых растений? Дает ли массовый отбор генетически однородный материал? Почему при массовом отборе необходим повторный отбор?

В селекции необходимо учитывать следующие особенности биологии растений:

– высокая плодовитость и многочисленность потомства;
– наличие самоопыляемых видов;
– способность размножаться вегетативными органами;
– возможность искусственного получения мутантных форм.

Эти особенности растений определяют выбор методов селекции.

Основными методами селекции растений служат гибридизация и отбор. Обычно эти методы используют совместно. Гибридизация повышает разнообразие материала, с которым работает селекционер. Но сама по себе, чаще всего, она не может привести к целенаправленному изменению признаков у организмов, т.е. скрещивания без искусственного отбора являются малоэффективными. Скрещиванию предшествует тщательный отбор родительских пар. Для успешного поиска, подбора и использования исходного материала большое значение имеют учение Н.И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений, его закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, эколого-географические принципы систематики растений, а также созданная Н.И. Вавиловым, его последователями и учениками коллекция сельскохозяйственных растений.

Гибридизация может осуществляться по разным схемам. Различают скрещивания простые (парные) и сложные (ступенчатые, возвратные, или беккроссы).

Простым, или парным, называется скрещивание между двумя родительскими формами, производимое однократно. Разновидностью их являются так называемые взаимные (реципрокные) скрещивания. Напомним, что их суть состоит в том, что проводятся два скрещивания, причем отцовская форма первого скрещивания используется во втором скрещивании в качестве материнской, а материнская – соответственно в качестве отцовской. Применяются такие скрещивания в двух случаях: когда развитие наиболее ценного признака обусловлено цитоплазматической наследственностью (например, морозостойкость у некоторых сортов озимой пшеницы) или когда завязываемость семян у гибридов зависит от того, в качестве материнской или отцовской формы берется тот или иной сорт. Реципрокные скрещивания показывают, что иногда влияние цитоплазмы материнского сорта оказывается весьма существенным.
Так, в НИИ масличных культур им. В.С. Пустовойта (г. Краснодар) в результате реципрокных скрещиваний сортов подсолнечника 3519 и 6540 были получены межсортовые гибриды, которые значительно (в 2,5 раза) различались по степени поражения заразихой в зависимости от того, какой сорт был взят в качестве материнской, а какой – в качестве отцовской формы. Естественно, в селекционный процесс включили гибриды с большей устойчивостью к заразихе.

Сложными называют скрещивания, в которых используют более двух родительских форм или применяют повторное скрещивание гибридного потомства с одним из родителей. Различают ступенчатые и возвратные сложные скрещивания.
Сложная ступенчатая гибридизация – это система последовательных скрещиваний получаемых гибридов с новыми формами, а также гибридов между собой. Таким путем можно собрать в одном сорте лучшие качества многих исходных форм. Этот метод был впервые разработан и успешно применен известным советским селекционером А.П. Шехурдиным при создании сортов мягкой яровой пшеницы Лютесценс 53/12, Альбидум 43, Альбидум 24, Стекловидная, Саратовская 210, Саратовская 29 и др., а также ряда сортов твердой яровой пшеницы.
При возвратных скрещиваниях полученные гибриды скрещивают с родительской формой, признак которой хотят усилить. Если такие скрещивания повторяют многократно, их называют насыщающими, или поглотительными (беккросы). При этом гибрид насыщается генетическим материалом одного из родителей, а генетический материал другого родителя вытесняется (поглощается), и в геноме гибрида остается один или несколько генов, ответственных за какой-то ценный признак, например засухоустойчивость или устойчивость к одной из болезней. Как правило, в качестве доноров таких признаков используют местные дикорастущие формы, которые чаще всего низкопродуктивны, поэтому селекционерам и приходится прибегать к беккроссам.

В селекции растений находят применение следующие виды скрещиваний.

Инбридинг, или близкородственное скрещивание, используют как один из этапов повышения урожайности. Для этого проводят самоопыление перекрестноопыляемых растений, что ведет к повышению гомозиготности. Через 3–4 поколения возникают так называемые чистые линии – генетически однородное потомство, полученное индивидуальным отбором от одной особи или пары особей в ряду поколений. Многие аномальные признаки являются рецессивными. В чистых линиях они проявляются фенотипически. Это приводит к неблагоприятному эффекту, снижению жизнеспособности организмов, получившему название инбредная депрессия. Но, несмотря на неблагоприятное влияние самоопыления у перекрестноопыляемых растений, его часто и успешно применяют в селекции для получения чистых линий. Они необходимы для наследственного закрепления желательных, ценных признаков, а также для проведения межлинейного скрещивания. У самоопыляющихся растений не происходит накопления неблагоприятных рецессивных мутаций, т.к. они быстро переходят в гомозиготное состояние и устраняются естественным отбором.

Межлинейное скрещивание – перекрестное опыление между разными самоопыляющимися линиями, в результате которого в ряде случаев появляются высокоурожайные межлинейные гибриды. Например, для получения межлинейных гибридов кукурузы срывают метелки с выбранных растений и, когда появляются рыльца пестиков, опыляют их пыльцой этого же растения. Чтобы не произошло опыление пыльцой других растений, соцветия закрывают бумажными изоляторами. Так получают несколько чистых линий на протяжении ряда лет, а затем скрещивают чистые линии между собой и подбирают такие, потомство которых дает максимальную прибавку урожая.

Межсортовое скрещивание – скрещивание растений разных сортов между собой с целью проявления у гибридов комбинативной изменчивости. Это вид скрещивания наиболее распространен в селекции и лежит в основе получения многих высокоурожайных сортов. Его применяют и в отношении самоопыляемых видов, например пшеницы. У цветков растения одного сорта пшеницы удаляют пыльники, рядом в банке с водой ставится растение другого сорта, и оба растения накрываются общим изолятором. В результате получают гибридные семена, сочетающие нужные селекционеру признаки разных сортов.

Отдаленная гибридизация – скрещивание растений разных видов, а иногда и родов, способствующее получению новых форм. Обычно скрещивание происходит в пределах вида. Но иногда возможно получение гибридов от скрещивания растений разных видов одного рода и даже разных родов. Так, существуют гибриды ржи и пшеницы, пшеницы и дикого злака эгилопс. Однако отдаленные гибриды обычно бесплодны. Основные причины бесплодия:

– у отдаленных гибридов обычно невозможен нормальный ход созревания половых клеток;
– хромосомы обоих родительских видов растений настолько несхожи между собой, что они оказываются неспособными конъюгировать, в результате чего не происходит нормальной редукции их числа, нарушается процесс мейоза.

Эти нарушения оказываются еще более значительными, когда скрещивающиеся виды отличаются по числу хромосом (например, диплоидное число хромосом ржи 14, мягкой пшеницы – 42). Существует немало культурных растений, созданных в результате отдаленной гибридизации. Например, в результате многолетних работ академика Н.В. Цицина и его сотрудников получены ценные сорта зерновых на основе гибридизации пшеницы с многолетним сорным растением пыреем. В результате гибридизации пшеницы с рожью (эти гибриды обычно бесплодны) было получено новое культурное растение, названное тритикале (лат. triticum – пшеница, secale – рожь). Это растение очень перспективно как кормовая и зерновая культура, дающая высокие урожаи и стойкая к неблагоприятным воздействиям внешней среды.

Проявление гетерозиса по продуктивности у гибрида (в центре), полученного от скрещивания двух различных линий кукурузы (по краям)

Еще в середине XVIII в. русский академик И.Кельрейтер обратил внимание на то, что в отдельных случаях при скрещивании растений гибриды первого поколения значительно мощнее родительских форм. Затем Ч.Дарвин сделал заключение, что гибридизация во многих случаях сопровождается более мощным развитием гибридных организмов. Более высокая жизнеспособность, продуктивность гибридов первого поколения по сравнению со скрещиваемыми родительскими формами получила название гетерозис. Гетерозис может возникать при скрещивании пород у животных, сортов и чистых линий у растений. Так, межсортовой гибрид Грушевской и Днепропетровской кукурузы дает 8–9% прибавки урожая, а межлинейный гибрид двух самоопыляемых линий этих же сортов – 25–30% прибавки к урожаю. Известны случаи гетерозиса и при отдаленных скрещиваниях видов и родов растений и животных.

Таким образом, явление гетерозиса как наследственное выражение эффектов гибридизации было известно давно. Однако его использование в селекционном процессе началось сравнительно недавно, в 1930-е гг. Открытие и понимание явления гетерозиса позволило определить новое направление селекционного процесса – создание высокопродуктивных гибридов растений и животных.

Новый период в изучении явления гетерозиса начинается в 20-е гг. XX в. с работ американских генетиков Дж.Шелла, Е.Иста, Р.Хелла, Д.Джонса. В результате проведенных ими работ у кукурузы путем самоопыления были получены инбредные линии, отличающиеся от исходных растений пониженной продуктивностью и жизнеспособностью, т.е. сильной инбредной депрессией. Но когда Шелл скрестил между собой чистые линии, то неожиданно для себя получил очень мощные гибриды первого поколения, значительно превосходящие по всем параметрам продуктивности как исходные линии, так и сорта, из которых путем самоопыления были получены эти линии. С этих работ и началось широкое использование гетерозиса в селекционном процессе.

Чем объясняется явление гетерозиса, т.е. мощность гибридов, с генетической точки зрения? Генетики предложили для его объяснения несколько гипотез. Наиболее распространенными являются следующие две.

Гипотеза доминирования разработана американским генетиком Д.Джонсом. В ее основе лежит представление о благоприятно действующих доминантных генах в гомозиготном или гетерозиготном состоянии. Если у скрещиваемых форм имеется всего по два доминантных благоприятно действующих гена (AAbbCCdd х aaBBccDD), то у гибpидa их четыре (AaBbCcDd), независимо от того, в гомозиготном или гетерозиготном состоянии они находятся. Это, по мнению сторонников этой гипотезы, и определяет гетерозис гибрида, т.е. его преимущества перед исходными формами.

Читайте также:  Как и где лечить бесплодию мужчину

Гипотеза сверхдоминирования предложена американскими генетиками Дж.Шеллом и Е.Истом. В ее основе лежит признание того, что гетерозиготное состояние по одному или многим генам дает преимущество перед гомозиготными состояниями по одному или многим генам. Схема, иллюстрирующая гипотезу сверхдоминирования по однoмy гену, довольно проста. Она свидетельствует о том, что гетерозиготное состояние по гену Аа имеет преимущества в синтезе контролируемого геном продукта перед гомозиготами по аллелям этого гена. Начиная со второго поколения гибридов, эффект гетерозиса затухает, т.к. часть генов переходит в гомозиготное состояние:

Имеется и ряд других гипотез гетерозиса. Наиболее интересную из них, гипотезу компенсационного комплекса генов, предложил отечественный генетик В.А. Струнников. Ее суть сводится к следующему. Пусть возникли мутации, сильно понижающие жизнеспособность и продуктивность. В результате отбора у гомозигот формируется компенсационный комплекс генов, в значительной степени нейтрализующий вредное действие мутаций. Если затем такую мутантную форму скрестить с нормальной (без мутаций) и тем самым перевести мутации в гетерозиготное состояние, т.е. нейтрализовать их действие нормальным аллелем, то сложившийся по отношению к мутациям компенсационный комплекс обеспечит гетерозис.

Таким образом, несмотря на то, что генетические основы гетерозиса до конца еще не выяснены, несомненно одно: положительную роль у гибридов играет высокая гетерозиготность, приводящая к проявлению повышенной физиологической активности.

Отдаленная гибридизация не находит широкого применения в селекции по причине бесплодности получаемых гибридов. Одним из выдающихся достижений современной генетики и селекции явилась разработка способа преодоления бесплодия межвидовых гибридов, приводящего в некоторых случаях к получению нормально размножающихся гибридов. Впервые это удалось осуществить в 1922–1924 гг. русскому генетику, ученику Н.И. Вавилова, Георгию Дмитриевичу Карпеченко (1899–1942) при скрещивании редьки и капусты. Оба эти вида имеют (в диплоидном наборе) по 18 хромосом. Соответственно их гаметы несут по 9 хромосом (гаплоидный набор). Гибрид имеет 18 хромосом, но он совершенно бесплоден, т.к. «редечные» и «капустные» хромосомы в мейозе не конъюгируют друг с другом.

Г.Д. Карпеченко действием колхицина удвоил число хромосом гибрида. В результате в гибридном организме оказалось 36 хромосом, слагающихся из двух полных диплоидных наборов редьки и капусты. Это создало нормальные возможности для мейоза, т.к. каждая хромосома имела себе парную. «Капустные» хромосомы конъюгировали с «капустными», а «редечные» – с «редечными». Каждая гамета несла по одному гаплоидному набору редьки и капусты (9 + 9 = 18). Виды, у которых произошло объединение разных геномов в одном организме, а затем их кратное увеличение, называются аллополиплоиды. В зиготе вновь оказалось 36 хромосом.

Таким образом, полученный капустно-редечный гибрид, названный рафанобрассикой, стал плодовитым. Гибрид не расщеплялся на родительские формы, т.к. хромосомы редьки и капусты всегда оказывались вместе. Это созданное человеком растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту. Стручки состояли из двух половинок, из которых одна напоминала стручок капусты, другая – редьки. Отдаленная гибридизация в сочетании с удвоением числа хромосом (полиплоидия) привела к восстановлению плодовитости.

Г.Д. Карпеченко удалось впервые четко продемонстрировать взаимосвязь отдаленной гибридизации и полиплоидии в получении плодовитых форм. Это имеет огромное значение как для эволюции, так и для селекции.

Использование соматических мутаций применимо для селекции вегетативно размножающихся растений. С помощью вегетативного размножения можно сохранить полезную соматическую мутацию или сохранить и размножить любую гетерозиготную форму, обладающую хозяйственно полезными признаками. Например, только с помощью вегетативного размножения сохраняются свойства многих сортов плодово-ягодных культур. При половом размножении свойства сортов, состоящих из гетерозиготных особей, не сохраняются, и происходит их расщепление.

Как уже было нами сказано, гибридизация эффективна в селекции лишь в сочетании с отбором. В селекции растений применяют как массовый, так и индивидуальный отбор.

При проведении массового отбора из большого числа особей выбирают группу растений с лучшими фенотипами, генотипы которых неизвестны. Массовый отбор проводится среди перекрестноопыляемых растений. Совместное выращивание отобранных растений способствует их свободному скрещиванию, что ведет к гетерозиготности особей. Массовый отбор проводят многократно в ряду последующих поколений. К нему прибегают в том случае, когда требуется относительно быстро улучшить тот или иной сорт. Но наличие модификационной изменчивости снижает ценность сортов, выведенных массовым отбором.

Индивидуальный отбор в селекции растений используют как способ сохранения для размножения лучших растений. Их выращивают изолированно друг от друга с целью выявления у потомства ценных признаков через сравнение с исходными формами и между собой. Как нам уже известно, чаще всего объектом индивидуального отбора выступают самоопыляющиеся растения, и его результатом являются чистые линии.

Естественный отбор в селекции играет определяющую роль. На любое растение в течение всей его жизни действует целый комплекс факторов окружающей среды, и оно должно быть устойчивым к вредителям и болезням, приспособлено к определенному температурному, водному режиму. Поэтому благодаря естественному отбору у особей формируются приспособления к среде обитания. Не может быть культурных растений, одинаково продуктивных в любой местности. Под влиянием естественного отбора происходит районирование сортов.

Индуцированный мутагенез основан на воздействии различных излучений и химических мутагенов на организм для получения мутаций. Мутагены позволяют получить широкий спектр разнообразных мутаций. Из 1 тыс. искусственно полученных мутаций 1–2 тыс. оказываются полезными. Но в этом случае необходим жесткий индивидуальный отбор мутантных форм и дальнейшая работа с ними.

Методы мутагенеза успешно применяют в селекции растений. Сейчас в мире создано более 1 тыс. сортов, ведущих родословную от отдельных мутантных растений, полученных в результате искусственного мутагенеза. Известный сорт яровой пшеницы Новосибирская 67 был получен в Институте цитологии и генетики СО РАН после обработки семян исходного материала сорта Новосибирская 7 рентгеновскими лучами. Этот сорт обладает короткой и прочной соломиной, что предохраняет растения от полегания в период уборки урожая.

В селекции растений находит широкое применение и метод получения полиплоидных форм. Полиплоидия является разновидностью геномной мутации и заключается в кратном по сравнению с гаплоидным увеличении набора хромосом. Полиплоидные формы можно получить, обрабатывая колхицином семена в период их прорастания.

Кратное увеличение числа хромосом сопровождается возрастанием массы семян и плодов, что ведет к повышению урожайности сельскохозяйственных растений. О роли метода получения полиплоидов в селекции растений красноречиво сказал академик П.М. Жуковский: «Человечество питается и одевается преимущественно продуктами полиплоидии». В России широко распространены экспериментально полученные полиплоидные сорта картофеля, пшеницы, сахарной свеклы, гречихи и других культурных растений.

Обобщающая беседа по ходу изучения нового материала.

Изучить параграф учебника (особенности биологии растений, учитываемые в селекции, основные методы селекции растений и их характеристика).

В настоящее время в селекции растений широко применяется межвидовая, или отдаленая гибридизация. Однако при разработке этого метода ученые столкнулись с очень серьезной проблемой – стерильностью гибридов нарушения у них мейоза.

Решить эту задачу удалось советскому генетику Георгию Дмитриевичу Карпеченко. В 1928 г. он впервые искусственным путем получил полиплоидное растение – плодовитый гибрид редьки (Raphanus sativus) и капусты (Brassica oleracca).

Капуста и редька относятся к семейству крестоцветных, однако принадлежат к разным родам. Тем не менее, перенеся пыльцу с пыльников одного растения на рыльце пестика другого можно получить межвидовой гибрид. Поскольку как капуста, так и редька имеют по 9 пар хромосом = 18), клетки гибридных растений также содержат 18 хромосом: 9 от редьки и 9 от капусты. Однако полученный межвидовой гибрид оказался неплодовитым. Его стерильность была вызвана нарушением конъюгации хромосом в мейозе, поскольку хромосомы капусты (B) не являются аналогами хромосом редьки (R). Это представляло серьезную трудность, поскольку не позволяло получить пыльцу и семенные зачатки, из которых после оплодотворения должны были развиваться семена гибридных растений.

Однако в гаметогенезе родительских видов могут происходить нарушения, ведущие к образованию жизнеспособные семязачатков и пыльцевых зерен с различным содержанием хромосом – Такие нарушения могут происходить спонтанно, а могут быть вызваны искусственно. Г. Д. Карпеченко обработал часть проростков неплодовитого гибрида алкалоидом колхицином. Сам по себе колхицин не вызывает мутаций, однако нарушает процесс образования веретена деления. В результате в клетках меристемы, из которых в дальнейшем развивались цветки (то есть в конечном итоге гаметы), произошло удвоение хромосом. Таким ообразом, каждая клетка меристемы содержала два диплоидных набора хромосом (RRBB) – редьки (RR) и капусты (BB).

Это привело к тому, что в образующихся гаметах (RB) оказывалось по 18 хромосом – 9 редечных и 9 капустных. При их слиянии получались полиплоидные растения содержащие в соматических клетках по 36 хромосом. Благодаря этому, мейоз у таких гибридных растений проходил без нарушений, поскольку хромосомы капусты конъюгировали между собой, а хромосомы редки – между собой. Именно это обстоятельство позволило преодолеть стерильность гибридных растений. Более того, полученный межвидовой гибрид не расщеплялся на родительские формы, поскольку хромосомы редьки и капусты всегда оказывались вместе.

Полученное аллотетраплоидное растение (RRBB) получило название гибрида (Raphanobrassica) и не было похоже на исходные виды. Его стручки состояли из двух половинок, одна из которых напоминала стручок редьки, а вторая – капусты. К сожалению, хозяйственного значения полученный гибрид не имел, поскольку его ботва напоминала ботву редьки, а корни походили на капустные.

Не смотря на это, опыт Г. Д. Карпеченко имел огромное теоретическое и практическое значение. По сути, это был первые случай конструирования нового генома. В конце 70 гг. ХХ века работы подобные исследования привели к выделению особого направления биологии – генной инженерии.

Многие люди мечтают о продолжении своего рода, что не удивительно, ведь в этом состоит биологическая задача каждого человека.

Любые проблемы в данной сфере очень трудно решить, но особенно тяжело это сделать, если мы говорим про преодоление бесплодия в кармическом браке. Возможно ли завести детей находясь в подобных сложных отношениях и как это сделать, обо всем этом поговорим в статье ниже.

В каждого из нас заложено желание оставить после себя потомство. Эта потребность заложена в нас природой и продиктована внутренним стремлением выжить и сохранить род. Можно сказать, что с точки зрения физиологии только это является единственной и главнейшей нашей жизненной задачей. Естественно, человек, обладая развитым интеллектом, способен заглушить массу внутренних отголосков своего животного начала. Однако желание обзавестись детьми приходит к каждому из нас рано или поздно, иногда это случается даже на закате жизни, когда человек сделать этого просто уже не в состоянии.

Нет ничего удивительного в том, что с возрастом человеческий организм теряет былое здоровье, и репродуктивная функция его постепенно сводится на нет. Но когда это происходит с людьми среднего и даже юного возраста, возникает закономерный вопрос – почему подобное случается? Зачастую причина бесплодия скрыта в каких-либо заболеваниях внутренних органов и даже систем.

В других же случаях всему виной становятся отклонения в развитии половой системы или же оперативное вмешательство в нее извне. Но существует и другая разновидность бесплодия в паре, которая никак не может быть объяснена с медицинской точки зрения. Врачи в таком случае утверждают, что партнеры просто не подходят друг к другу с физиологической точки зрения, на самом же деле причина сокрыта гораздо глубже.

Эзотерика утверждает, что причиной бесплодия могут являться кармические отношения. Карма одного или обоих партнеров как бы блокирует возможность зачатия. Причин для подобного запрета может быть огромное количество, мы же рассмотрим самые распространенные из них.

Для начала следует уточнить, что же такое кармические отношения и браки и в чем их отличительные особенности. Вообще, в эзотерической среде очень распространено мнение, что абсолютно все встречи с людьми, а уж тем более связи с ними имеют кармическую подоплеку. Эта теория основана на том, что от каждого человека, с которым даже немного общаемся, мы получаем какой-либо урок. Он может быть значительным или практически незаметным. А также нести в себе положительный или отрицательный опыт. Очень важно понимать это и отдавать себе отчет зачем карма послала вам того или иного человека и что он привносит в вашу жизнь.

Примерно также, но только гораздо глубже обстоят дела с людьми, с которыми у вас завязались отношения. Они могут быть достаточно спокойными или же бурными, с множеством испытаний, а иногда и настоящих мук различного характера. Именно вторые, как утверждает эзотерика, относятся к проявлениям кармы и носят название кармических отношений.

Подобное случается в тех случаях, когда человек, с которым у вас появилась связь, присутствовал в вашей жизни в прошлом. Здесь необходимо сделать небольшую ремарку, без которой понимание данной теории не будет полным. Понятие кармы неотделимо от такого явления как перерождение души. В основе его лежит учение, согласно которому человеческий дух приходит в физический мир бесконечное количество раз. Каждое такое прибытие сопровождается обретением новой материальной оболочки и новой своего рода судьбы.

Конечно, называть так это явление не правильно, поскольку ничего предопределенного в нашей жизни практически нет. Исключение составляют разве что некоторые события, своего рода развилки, которые позволяют нам обрести положительную, либо же отрицательную карму.

В зависимости от того, какой выбор будет сделан, определится и все последующее будущее.

Хорошие действия провоцируют появление в нашей жизни всевозможных благ, отрицательные же напротив – наполняют ее мучениями и лишениями. Таким образом, каждый человек является кузнецом своего счастья и только от его выборов зависит собственное будущее.

В каждом своем материальном воплощении мы встречаем тех или иных людей. С некоторыми нас сводит работа, с другими семья, а третьих мы любим и находимся в браке. Кроме того, жизнь каждого человека сопряжена с наличием всевозможных недоброжелателей. Подобная связь нисколько не слабее, чем обозначенные выше, а иногда и превосходит их. Это означает, что велик шанс того, что живя в настоящем времени, вы вполне можете наткнуться на кого-то, кто был близок вам в одной из прошлых жизней.

Как утверждается, подобная встреча практически всегда сопровождается ощущением того, что вы уже где-то видели этого человека и очень хорошо и давно его знаете. В этом случае велик шанс того, что у вас практически сразу завяжутся отношения, ведь вас будет тянуть к этому незнакомцу будто магнитом. Объясняется это все теми же кармическими процессами, поскольку они, действуя на ваше подсознание, вынуждают вступить в связь с данным человеком.

Причина же подобного довольно проста – в одной или нескольких прошлых жизнях с этим субъектом у вас остались незаконченные дела, вполне возможно это даже был конфликт. Чтобы завершить все это карма сводит вас вместе и дожидается того момента, когда все себя исчерпает. Это происходит только в том случае, если один или оба партнера уясняют урок, который им преподается. Если же усвоения не происходит, то отношения или брак достигают крайней стадии и либо искусственно распадаются или же оканчиваются крайне плачевно, а порой и губительно.

Теперь вернемся к тому, почему кармические браки зачастую оказываются бесплодными. Дело в том, что карма довольно гармонично вносит те или иные испытания в жизнь людей. Это означает, что вы можете получать сразу несколько уроков, а источником их будет один человек и отношения с ним.

Довольно часто причина бесплодия скрыта сразу в обоих супругах, а не только в одном из них. Усвоение урока в этом случае должно происходить двумя людьми одновременно.

Когда мы говорим о том, почему люди страдают бесплодием и при этом не имеют никаких отклонений в физическом плане, то чаще всего причиной являются ошибки в прошлых жизнях. Обычно это какой-либо негатив, направленный на детей как своих, так и чужих.

Читайте также:  Духовные причины бесплодия у мужчин

Люди не ценят и не заботятся о своих чадах, являются плохими родителями, что создает огромное количество отрицательной энергии. Она копится за время жизни, а затем выплескивается в будущем. Поэтому мы довольно часто сталкиваемся с тем, что люди, обладая огромным желанием обзавестись потомством, не могут этого сделать.

Они ищут ответ на вопрос, почему терпят неудачу в данном направлении, но никак не могут его найти, поскольку он скрыт не в настоящем, а в далеком прошлом. Чтобы преодолеть подобное необходимо выполнить ряд действий, наградой же станет долгожданное потомство.

Итак, в основе любого кармического процесса лежит какой-то урок. Именно от его усвоения зависит то, насколько быстро вы избавитесь от того или иного испытания. В данном случае происходит испытание бесплодием, причем проходит его не один человек, а сразу два.

Когда мы не имеем крепкое репродуктивное здоровье, которое не имеет отклонений от нормы, а также им обладает и наш партнер, но при этом зачатие не происходит, то это явный признак действия кармы. Первое, что мы должны сделать – понять, что же является так называемым уроком и чему нас учит эта ситуация.

Загляните внутрь себя, ощущаете ли вы, что по-настоящему готовы стать родителем. Очень часто люди не осознают всей ответственности, они идеализируют жизнь с ребенком и не отдают себе отчета о ворохе проблем, которые сопровождают это событие. Возможно, в прошлом что-то подобное уже происходило и карма, помня это, не дает подобному повториться. Высок шанс и того, что подобным прошлым обладают сразу оба человека в союзе, поэтому работа в данном направлении должна проводиться сообща.

По мнению многих эзотериков, самым действенным способом, который позволяет снять кармическую блокировку, является усыновление ребенка.

Естественно, это делается не просто так, к данной мысли необходимо прийти самостоятельно.

На самом деле подобные случаи настолько распространены, что имеют систематический характер. Как объясняется, это связано с тем, что люди теряют надежду завести своих детей окончательно. Именно этот момент становится переломным, поскольку здесь исчезает руководство какими-то своими личными мотивами. Когда пара берет чужого ребенка, это является, прежде всего, актом невероятного гуманизма и человеколюбия.

Внутри их сознания происходит отрешение от поощрения своих эгоистичных черт, они направляют всю свою положительную энергию и мысли на постороннего ребенка, который впитывает все это как губка и очень нуждается в подобном. В этом и состоит главный способ очистки кармы – совершение действий во благо других. Важно помнить, что мало просто усыновить ребенка, необходимо относиться к нему с любовью и делать это искренне.

После того, как пройдет некоторое время, и ваша карма очистится полностью, причем произойдет это и с вашим партнером, поскольку в отношениях не бывает индивидуальности, станет возможным произвести зачатие. Довольно часто в таких ситуациях люди даже не различают детей по родству, ведь именно искренняя любовь к усыновленному ребенку становится своего рода катализатором, позволяющим завести свое собственное чадо.

Нужно сказать, что подобные пары живут впоследствии крайне гармонично и являют собой по-настоящему сбалансированный союз.

Описанная выше ситуация свойственна тем случаям, когда оба партнера действуют сообща и одинаково хорошо усваивают урок кармы. Если же на исправление этого задействуются силы только одного супруга, то преодоление бесплодия в кармическом браке не происходит. Обычно это заканчивается тем, что подобные отношения просто распадаются.

Тот человек, что вкладывал свои силы, встречает нового партнера, а карма вознаграждает его труды, преподнося ребенка. Другой же обрекает себя на куда более серьезное испытание, поскольку урок им усвоен не был, а это всегда влечет за собой ужесточение его условий. Обычно такие люди испытывают невероятные моральные страдания, что является своего рода расплатой за негативные поступки в прошлом и нежелание их исправить.

Таблица 54. Основные методы селекции (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)

Методы Селекция животных Селекция растений
Подбор родительских пар По хозяйственно ценным признакам и по экстерьеру (совокупности фенотипических признаков) По месту их происхождения (географически удаленных) или генетически отдаленных (неродственных)
Гибридизация:
а) неродственная (аутбридинг)
Скрещивание отдаленных пород, отличающихся контрастными признаками, для получения гетерозиготных популяций и проявления гетерозиса. Получается бесплодное потомство Внутривидовое, межвидовое, межродовое скрещивание, ведущее к гетерозису, для получения гетерозиготных популяций, а также высокой продуктивности
б) близкородственная (инбридинг) Скрещивание между близкими родственниками для получения гомозиготных (чистых) линий с желательными признаками Самоопыление у перекрестноопыляющихся растений путем искусственного воздействия для получения гомозиготных (чистых) линий
Отбор:
а) массовый
Не применяется Применяется в отношении перекрестноопыляющихся растений
б) индивидуальный Применяется жесткий индивидуальный отбор по хозяйственно ценным признакам, выносливости, экстерьеру Применяется в отношении самоопыляющихся растений, выделяются чистые линии – потомство одной самоопыляющейся особи
Метод испытания производителей по потомству Используют метод искусственного осеменения от лучших самцов-производителей, качества которых проверяют по многочисленному потомству Не применяется
Экспериментальное получение полиплоидов Не применяется Применяется в генетике и селекции для получения более продуктивных, урожайных форм
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МУТАГЕНЕЗ Применяется для получения исходного материала для селекции высших растений и микроорганизмов
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ Создание новых комбинаций генов в молекуле ДНК имеет большие перспективы в микробиологии для получения лекарственных препаратов

В селекции растений широко применяют гибридизацию и отбор – массовый (без учета генотипа) и индивидуальный. В растениеводстве по отношению к перекрестноопыляющимся растениям нередко применяется массовый отбор. При таком отборе в посеве сохраняют растения только с желательными качествами. При повторном посеве снова отбирают растения с определенными признаками. Индивидуальный отбор сводится к выделению отдельных особей и получению от них потомства. Индивидуальный отбор приводит к выделению чистой линии – группы генетически однородных (гомозиготных) организмов. Путем отбора были выведены многие ценные сорта культурных растений. Для внесения в генофонд создаваемого сорта растений или породы животных ценных генов и получения оптимальных комбинаций признаков применяют гибридизацию с последующим отбором. При скрещивании разных пород животных или сортов растений, а также при межвидовых скрещиваниях в первом поколении гибридов повышается жизнеспособность и наблюдается мощное развитие. Это явление получило название гибридной силы, или гетерозиса. Оно объясняется переходом многих генов в гетерозиготное состояние и взаимодействием благоприятных доминантных генов. При последующих скрещиваниях гибридов между собой гетерозис затухает вследствие выщепления гомозигот.

Используют также полиплоидию, благодаря которой выведены высокоурожайные полиплоидные сорта сахарной свеклы, хлопчатника, гречихи и др. Таким путем Г. Д. Карпеченко (1935) получил межвидовой капустно-редечный гибрид. Каждая из исходных форм имела в половых клетках по 9 хромосом. В этом случае клетки полученного от них гибрида имели 18 хромосом. Но некоторые яйцеклетки и пыльцевые зерна содержали все 18 хромосом (диплоиды), а при их скрещивании создано растение с 36 хромосомами, которое оказалось плодовитым. Так была доказана возможность использования полиплоида для преодоления нескрещиваемости и бесплодия при отдаленной гибридизации.

Один из приемов селекции – выведение чистых линий путем многократного принудительного самоопыления растений: потомство такого растения становится гомози-готным по всем генам; в дальнейшем скрещивают особи двух чистых линий, что резко повышает урожайность гибридов первого поколения, их жизнестойкость. Это явление называется гетерозисом. Однако в последующих поколениях гетерозис снижается, урожайность уменьшается, и поэтому в практике используют только гибриды первого поколения.

Методами скрещивания и индивидуального отбора П. П. Лукьяненко были выведены высокопродуктивные кубанские сорта пшеницы: Безостая 1, Аврора, Кавказ; В. Н. Ремесло на Украине получил сорт Мироновская 808, а затем более урожайные сорта Юбилейная 50, Харьковская 63 и др. В. С. Пустовойт со своими сотрудниками этими методами создал на Кубани сорт подсолнечника, содержащий до 50–52% масла в семенах.

Преодоление бесплодия межвидовых гибридов. Впервые это удалось осуществить в. начале 20-х годов советскому генетику Г. Д. Карпеченко при скрещивании редьки и капусты. Это вновь созданное человеком растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту. Стручки занимали как бы промежуточное положение и состояли из двух половинок, из которых одна напоминала стручок капусты, другая – редьки.

Искусственный мутагенез. Естественные мутации сопровождающиеся появлением полезных для человека признаков, возникают очень редко. На их поиски приходится затрачивать много сил и времени. Частота мутаций резко повышается при воздействии мутагенов. К ним относятся некоторые химические вещества а также ультрафиолетовое и рентгеновское излучения. Эти воздействия нарушают строение молекул ДНК и служат причиной резкого возрастания частоты мутаций. Наряду с вредными мутациями нередко обнаруживаются и полезные, которые используются учеными в селекционной работе. Путём воздействия мутагенами в растениеводстве получают и полиплоидные растения, отличающиеся более крупными размерами, высокой урожайностью и более активным синтезом органических веществ. Радиационным облучением с последующим отбором созданы ценные сорта гороха, фасоли, томатов.

Особое место в практике улучшения плодово-ягодных культур занимает селекционная работа И. В. Мичурина. Большое значение он придавал подбору родительских пар для скрещивания. При этом он не использовал местные дикорастущие сорта (так как они обладали стойкой наследственностью, и гибрид обычно уклонялся в сторону дикого родителя), а брал растения из других, отдаленных географических мест и скрещивал их друг с другом. Подобными методами вывели такие ценные сорта, как груша Бере зимняя Мичурина (от скрещивания южного сорта груши Бере Рояль и дикой уссурийской груши) и яблоня Бельфлер-китайка (родители: американский сорт Бельфлер желтый и китайская яблоня родом из Сибири).

Важным звеном в работе Мичурина было целенаправленное воспитание гибридных сеянцев: в определенный период их развития создавались условия для доминирования признаков одного из родителей и подавления признаков другого, т. е. эффективное управление доминированием признаков (разные приемы обработки почвы, внесение удобрений, прививки в крону другого растения и т. п.). Использовался и метод ментора – воспитание на подвое. В качестве привоя он брал как молодое растение, так и почки от зрелого плодоносящего дерева. Этим методом удалось придать желаемую окраску плодам гибрида вишни с черешней под названием «Краса севера». Мичурин применял также отдаленную гибридизацию. Им получен своеобразный гибрид вишни и черемухи – церападус, а также гибрид терна и сливы, яблони и груши, персика и абрикоса. Все мичуринские сорта поддерживают путем вегетативного размножения.

Таблица . Методы селекционно-генетической работы И. В. Мичурина (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)

Методы Сущность метода Примеры
Биологически отдаленная гибридизация:
а) межвидовая
Скрещивание представителей разных видов для получения сортов с нужными свойствами Вишня владимирская X черешня Винклера белая = вишня Краса севера (хороший вкус, зимостойкость)
б) межродовая Скрещивание представителей разных родов для получения новых растений Вишня Х черемуха = Церападус
Географически отдаленная гибридизация Скрещивание представителей контрастных природных зон и географически отдаленных регионов с целью привить гибриду нужные качества (вкусовые, устойчивости) Груша дикая уссурийская Х Бере рояль (Франция)=Бере зимняя Мичурина
Отбор Многократный, жесткий: по размерам, форме, зимостойкости, иммунным свойствам, качеству, вкусу, цвету плодов и их лежкости Продвинуто на север много сортов яблонь с хорошими вкусовыми качествами и высокой урожайностью
Метод ментора Воспитание в гибридном сеянце желательных качеств (усиление доминирования), для чего сеянец прививается на растение-воспитатель, от которого эти качества хотят получить. Чём ментор старше, мощнее, длительнее действует, тем его влияние сильнее Яблоня Китайка (под вой)X гибрид (Китайка Х Кандиль-синап) = Кандиль-синап (морозостойкий)
Бельфлер-китайка (гибрид-подвой) X Китайка (привой) = Бельфлер-китайка (лежкий позднеспелый сорт)
Метод посредника При отдаленной гибридизации для преодоления нескрещиваемости использование дикого вида в качестве посредника Дикий монгольский миндаль Х дикий персик Давида = миндаль Посредник
Культурный персик X миндаль Посредник = гибридный персик (продвинут на север)
Воздействие условиями среды При воспитании молодых гибридов обращалось внимание на метод хранения семян, характер и степень питания, воздействие низкими температурами, бедной питанием почвой, частыми пересадками Закаливание гибридного сеянца.
Отбор наиболее выносливых растений
Смешение пыльцы Для преодоления межвидовой нескрещиваемости (несовместимости) Смешивалась пыльца материнского растения с пыльцой отцовского, своя пыльца раздражала рыльце, и оно воспринимало чужую пыльцу

Селекция животных отличается от таковой у растений: животные дают мало потомков, у них позднее наступает половозрелость, они не размножаются вегетативно и у них отсутствует самооплодотворение. Однако и в селекции животных используют гибридизацию и отбор, как массовый, так и индивидуальный. Учитывают признаки экстерьера родительских пар, родословную производителей, проверяют чистоту породы. Путем близкородственного скрещивания (инбридинга) получают чистые линии, когда все или большинство генов переходят в гомозиготное состояние.

Создавая белую степную украинскую породу свиней, акад. М. Ф. Иванов в качестве исходных форм для скрещивания брал высокопродуктивного английского хряка и неприхотливую к условиям содержания плодовитую украинскую свинью (матку). Затем он провел возвратное скрещивание полученных гибридов с тем же хряком. Так был выведен хряк Асканий I превосходного телосложения (масса 479 кг), которого затем он скрещивал с сестрами, с дочерьми, внучками. Параллельно этой инбридной линии были получены другие аналогичные линии. Несмотря на то что в пределах каждой инбридной линии возникли особи с пониженной жизнеспособностью и другими нежелательными признаками, большинство генов было переведено в гомозиготное состояние. Дальнейшим скрещиванием между собой двух чистых линий с последующим многократным индивидуальным отбором была получена порода степной белой украинской свиньи, сочетающая высокую продуктивность, плодовитость и устойчивость.

Гибриды первого поколения, полученные от скрещивания особей двух инбредных линий, как правило, характеризуются выраженным гетерозисом. Этим широко пользуются в животноводстве для получения хозяйственно ценных форм.

Скрещивание неродственных особей называется аутбридингом. Его осуществляют между особями разных пород одного вида животных и даже в пределах различных родов и видов, т. е. при отдаленной гибридизации. Этим путем получены бесплодный гибрид осла и лошади – мул, гибрид одногорбого и двугорбого верблюда, гибрид яка и крупного рогатого скота (самцы у них бесплодные, а самки плодовиты). Эти гибриды характеризуются гетерозисом, т. е. повышенной жизненностью, обладают долголетием и большей выносливостью по сравнению с родителями.

Отдаленная гибридизация — это скрещивание форм, относящихся к разным видам и родам. Такие скрещивания проводят с целью совмещения у гибридов полезных для человека признаков и свойств в тех случаях, когда внутривидовая гибридизация оказывается неэффективной. Например, при гибридизации сортов культурных видов с дикими предками потомство неприхотливо к условиям выращивания и устойчивым к болезням и вредителям.

При отдаленной гибридизации в зиготу объединяются гаметы, которые могут различаться и по генетической конструкции хромосом, и по их числу. Поэтому и в естественных условиях, и в эксперименте возможность отдаленной гибридизации ограничивается рядом факторов: 1) географическая изоляция видов; 2) препятствия к опылению, обусловленные несовпадением циклов размножения, различием в строении половых аппаратов, несовместимостью пыльцевых трубок и тканей пестика; 3) препятствия к оплодотворению, вызванные генетической несовместимостью сливающихся гамет или физиологической несовместимостью ядра и цитоплазмы; 4) нежизнеспособность зиготы, погибающей на ранних стадиях развития; 5) полная или приближающаяся к таковой стерильность гибридов F1.

Первым исследователем проблемы отдаленной гибридизации был Й. Г. Кёльрёйтер, получивший в 1760 г. первый гибрид от скрещивания махорки и табака. В дальнейшем эту проблему продолжали развивать такие известные гибридизаторы, как О. Сажрэ, Ш. Нодэн, Г. Мендель, И. В. Мичурин, Н. В. Цицин и др. Так, И. В. Мичурин разработал методы преодоления нескрещиваемости форм при отдаленной гибридизации: опыление смесью пыльцы, метод посредника предварительного вегетативного сближения, и получил отдаленные гибриды у плодово-ягодных культур.

Межвидовые и межродовые гибриды, как правило, имеют пониженную плодовитость или совершенно бесплодны. Одной из причин их бесплодия в одних случаях можно считать неправильное развитие генеративных органов. У растений это отражается на пыльниках, которые остаются недоразвитыми и не раскрываются. В других случаях затруднения возникают на более поздних стадиях и выражаются в нарушениях мейоза. Эти нарушения прежде всего состоят в том, что хромосомы разных видов плохо конъюгируют или же конъюгация между ними протекает неправильно. Часто разные виды различаются неодинаковым числом хромосом, что затрудняет нормальную конъюгацию хромосом у гибрида.

Читайте также:  Что может послужить причиной бесплодия у мужчин

Например, Drosophila pseudoobscura и Dr. miranda внешне очень похожи, число хромосом у обоих видов одинаково, их форма и величина тоже совпадают. Однако изучение хромосом слюнных желез показало, что хромосомные комплексы обоих видов сильно различаются. Эти различия вызваны главным образом структурными изменениями хромосом — инверсией и транслокацией. Вследствие нарушения гомологии хромосом у гибридов нарушается их конъюгация во время мейоза, что приводит к невозможности образования нормальных половых клеток.

Нарушения мейоза — часто результат того, что у скрещиваемых видов разное число хромосом. Если вид А имеет 14 хромосом, а вид В — 28, то у гибрида будет 21 хромосома (7 — от вида Ли 14 — от вида В). Таким образом, у 7 хромосом В нет гомологов для конъюгации. Это приведет к беспорядочному распределению хромосом при мейозе и образованию несбалансированных нежизнеспособных гамет. Бесплодие у отдельных гибридов может быть преодолено путем перевода этих форм на полиплоидный уровень. Впервые такая работа была осуществлена Г. Д. Карпеченко (1924 г.), получившим плодовитый гибрид между редькой и капустой (рафанобрассика). Определенных успехов добились ученые в повышении продуктивности амфидиплоидов тритикале и т. д.

Отдаленная гибридизация зерновых, кормовых, технических, плодово-ягодных и других культур проводится в широких масштабах.

Отдаленные гибриды первого поколения, как правило, бывают бесплодными или имеют очень низкую плодовитость. Пониженной плодовитостью характеризуются в некоторых случаях и отдаленные гибриды старших поколений. Чем дальше отстоят друг от друга в систематическом и генетическом отношении скрещиваемые виды и роды, тем более выражено бесплодие гибридов между ними Вегетативные органы у отдаленных гибридов первого поколения обычно хорошо развиты, иногда они даже отличаются повышенной мощностью, а развитие и функционирование генеративных органов сопровождается нарушениями.

На основе цитогенетического изучения поведения хромосом в мейозе различных отдаленных гибридов Г. Д. Карпеченко предложил классифицировать отдаленные скрещивания на две группы: конгруентные (от лат. соngruentis — соответствовать, совпадать) и инконгруентные. Конгруентнымион назвал скрещивания близких видов, в которых родительские формы имеют «соответственные» наборы хромосом, способные комбинироваться у гибридов без понижения жизнеспособности и фертильности. В качестве конгруентных можно привести скрещивания двух видов овса: Аvеnа sаtiva (2n = 42) XАvеnа bуzantinа (2п = 42) или двух видов пшеницы: Тгiticum durum (2п = 28) Х Т. dicoccum (2n = 28).

К инконгруентным Г. Д. Карпеченко отнес такие скрещивания, когда родительские формы имеют «несоответственные» наборы хромосом или разное их число, либо когда их различия связаны с цитоплазмой, а также то и другое одновременно. Результатом указанных явлений бывает неправильный мейоз, полная или частичная стерильность, ненормальное развитие гибридов F1 a также большей части гибридов старших поколений. Непосредственные причины бесплодия отдаленных гибридов следующие:

1. Недоразвитие генеративных органов. Чаще всего недоразвитыми бывают пыльники, иногда они совсем не раскрываются. В некоторых случаях не способны функционировать и женские генеративные органы.

2. Нарушения мейоза, приводящие к образованию в различной степени нежизнеспособной пыльцы и аномальных яйцеклеток. Нередко у одного и того же гибрида не раскрываются пыльники и образуется аномальная пыльца.

Рассмотрим основные причины стерильности отдаленных гибридов, связанные с нарушением микро- и макроспорогенеза.

Разное число хромосом у скрещиваемых видов, приводящее к образованию унивалентов.При скрещивании разнохромосомных видов у гибридов F1 нарушается парность хромосом, в результате чего образуются нежизнеспособные гаметы. Рассмотрим этот случай на примере скрещивания пшеницы мягкой (2п = 42) с твердой (2п = 28). В соматических клетках у таких гибридов будет 35 хромосом (21 + 14). При гаметогенезе 14хромосом одного вида конъюгируют с 14 хромосомами другого, образуя 14 бивалентов; 7 хромосом мягкой пшеницы, не находя себе партнеров, остаются одиночными, их называют унивалентными, или унивалентами. В анафазе I мейоза бивалентные хромосомы расходятся в дочерние клетки поровну, в каждую по 14. Унивалентные же 7 хромосом, оказавшись «лишними», будут случайно распределяться между сортами в разных количествах. Таким образом, гаметы могут иметь разное число хромосом: 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 и 21. Большинство из них с излишком или недостатком хромосом по сравнению с числом, свойственным данному виду, оказываются нежизнеспособными. Это и определяет высокую стерильность, свойственную гибридам F1 между пшеницей мягкой и твердой.

При слиянии жизнеспособных гамет с разными числами хромосом образуются гибриды F2, в клетках которых содержится от 28 до 42 хромосом. Чем меньшее у этих гибридов число хромосом отклоняется от данных цифр, т. е. чем меньше выражена у них анеуплоидность, тем они более плодовиты. Наиболее жизнеспособными будут гибриды с числом хромосом 28 и 42, а затем анеуплоиды с 27—29 и 41—43 хромосомами. В последующих поколениях при самоопылении гибридов число анеуплоидных растений будет быстро уменьшаться, а число растений с хромосомными наборами исходных видов возрастать. По внешнему виду 42-хромосомные гибриды окажутся похожими на пшеницу мягкую, а 28-хромосомные — на твердую. Но это сходство не будет полным. В результате рекомбинации целых хромосом и обмена их участками во время конъюгации 42-хромосомные гибриды будут иметь отдельные признаки пшеницы твердой, а 28-хромосомные — мягкой.

Дата добавления: 2017-01-13 ; просмотров: 4231 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Проблема бесплодия в современном мире волнует многие семьи.

Какие виды бесплодия выделяют на сегодняшний день? Это — абсолютное бесплодие, которое связанно с необратимыми патологическими состояниями. Например, аномалии развития половой системы, отсутствие яичников, маточных труб или матки полностью исключают возможность зачатия. Второй вид бесплодия – относительное бесплодие, которое поддается коррекции при устранении причин.

Если говорить о степенях бесплодия, то различают первичное бесплодие (бесплодие 1 степени) и вторичное бесплодие (бесплодие 2 степени).

О первичном бесплодии (бесплодие 1) говорят в том случае, если женщина никогда не беременела. Если беременность была в анамнезе, но в настоящий момент возникли проблемы с зачатием, то такое состояние расценивается как вторичное бесплодие (бесплодие 2).

Среди бесплодных женщин бесплодие 1 степени встречается у 60% пациенток, а бесплодие 2 степени — у 40%. Распространенными причинами бесплодия 1 степени считаются инфекции, передаваемые половым путем, врожденные и приобретенные нарушения гормональной функции, аномалии развития матки и маточных труб. К вторичному бесплодию, которое чаще связанно с трубным и перитонеальным факторами, приводят аборты, спаечный процесс и гинекологические заболевания.

К факторам бесплодия у женщин относят:

  • различные нарушения менструального цикла;
  • повышенную секрецию пролактина;
  • опухоли гипофиза;
  • врожденные дефекты и пороки развития половых органов;
  • двухстороннюю трубную непроходимость;
  • туберкулезное поражение половых органов;
  • эндометриоз и спаечные процессы в малом тазу;

Кроме этого имеются неясные причины бесплодия.

Следует выделить такие причины бесплодия, как аборт и киста. Бесплодие после аборта отмечается в 10-15%, даже если аборт прошел без осложнений. Особенно часто встречается сочетание: первый аборт – бесплодие. Как связаны киста яичника и бесплодие? Дело в том, что при кисте яичника отмечаются различные нарушения менструального цикла, и в связи с этим — невозможность зачатия.

Когда бывает бесплодие? Когда имеется хотя бы один из этих факторов, или их сочетание. Кроме этого, следует отметить предрасполагающие факторы бесплодия у женщин: неблагоприятное влияние внешней среды (радиация, промышленные загрязнения), выраженные стрессовые нагрузки. Вредные привычки, бесконтрольное применение гормональных и контрацептивных препаратов также относят к факторам бесплодия. К сожалению, возраст тоже относится к факторам бесплодия.

Диагностика бесплодия позволяет выяснить причины бесплодия, то есть — от чего возникло бесплодие. Диагностика бесплодия включает ряд диагностических методов и лабораторных анализов:

  • общее обследование женщины и гинекологический осмотр;
  • обследование на бесплодие включает выявление инфекций, передаваемых половым путем;
  • УЗИ органов малого таза;
  • исследование проходимости маточных труб (гистеросальпингография);
  • исследование полости матки (гистероскопия).

Поскольку менструальный цикл, овуляция и беременность контролируются гормонами, то женщине, прежде всего, необходимо сдать анализы на бесплодие — проверить гормональный фон. При подозрении на иммунологическое бесплодие женщина сдает анализы на бесплодие — непрямой МАР тест и тест латекс-агглютинации. Это помогает обнаружить иммунный фактор бесплодия (антиспермальнае антитела) в слизи шейки матки и плазме крови.

В результате диагностики врач устанавливает причину бесплодия: миому, кисту, спайки, анатомические особенности строения половых органов, которые препятствуют зачатию ребенка. Анализы на бесплодие (гормоны, иммунологические исследования) являются дополнением, которое помогает уточнить диагноз.

С клинической точки зрения имеет значение классификация женского бесплодия, которая учитывает причинные факторы. Согласно этой классификации выделяются следующие формы бесплодия:

  • трубное бесплодие;
  • перитонеальное бесплодие;
  • трубно — перитонеальное бесплодие;
  • эндокринное бесплодие (гормональное бесплодие);
  • маточное бесплодие;
  • бесплодие на фоне эндометриоза;
  • иммунное бесплодие;
  • психологическое бесплодие;
  • бесплодие неясного генеза.

Трубное бесплодие характеризуется полной или частичной непроходимостью маточных труб и возникает на фоне воспалительных процессов и эндокринных нарушений. Трубное бесплодие чаще всего наблюдается после заболеваний, передающихся половым путём и в результате послеабортных, послеродовых воспалений.

Перитонеальное бесплодие является следствием спаечных процессов в малом тазу, при этом сохраняется трубная проходимость. Трубно — перитонеальное бесплодие возникает при нарушении проходимости маточных труб и сочетается со спаечным процессом в малом тазу.

Эдокринное бесплодие (гормональное бесплодие) обусловлено нарушением овуляции в связи с изменениями в эндокринной системе. Для эндокринного бесплодия характерно отсутствие овуляции. Гормональное бесплодие вызывается травмами или заболеваниями гипоталамо-гипофизарной области, синдромом поликистозных яичников, опухолевыми и воспалительными поражениями яичников. Маточное бесплодие обусловлено патологией эндометрия (синехии, полипы), миомой матки и пороками развития матки.

Иммунологическое бесплодие может быть связано с нарушениями иммунологической реактивности организма женщины либо с извращённой иммунологической реактивностью. Иммунное бесплодие у женщины проявляется появлением антиспермальных антител к сперматозоидам мужа, т.е. имеется иммунный фактор бесплодия. Для определения иммуннологического фактора бесплодия проводится МАР-тест, который рекомендован ВОЗ как обязательный тест для диагностики иммунологического бесплодия.

Психологическое бесплодие не связано с заболеваниями женщины, но при отсутствии серьезных заболеваний репродуктивной системы женщине не удается забеременеть по причинам психологического характера. Психологи могут поставить диагноз психологическое бесплодие каждой женщине, которая очень хочет, но не может иметь детей. У таких женщин имеются психологические проблемы. Как избавиться от психологического бесплодия, если женщина погрузилась в проблему бесплодия, у нее истерические состояния и депрессия? Как избавиться от психологического бесплодия, если женщину снедает чувство неполноценности и одиночества? Это проблема требует комплексного подхода: лечение у гинеколога и психотерапевта. Психотерапевт поможет разобраться в чувствах, пережить страдания, пересмотреть приоритеты и научиться преодолевать стресс.

Какая из форм бесплодия встречается чаще? По статистике первое место продолжает занимать бесплодие, возникшее на фоне гинекологических заболеваний (хронические воспалительные заболевания придатков матки, миома матки, эндометриоз, кисты и кистомы яичников).

Основным признаком бесплодия, на основании которого ставится диагноз, является отсутствие беременности при половых отношениях без контрацепции.

На вопрос, какие симптомы бесплодия и как проявляется бесплодие, ответить трудно, поскольку симптомы бесплодия и признаки бесплодия часто отсутствуют. Различными симптомами могут проявляться заболевания, которые послужили причиной бесплодия. Бесплодие вызывается разными патологическими состояниями, поэтому в клинической картине превалируют определенные симптомы.

Уже в период полового созревания у девушек можно предположить потенциальное бесплодие, если имеются симптомы:

  • недостаточный вес;
  • позднее начало менструаций;
  • длительный менструальный цикл;
  • скудные и не регулярные месячные.

Какие еще симптомы бесплодия можно отметить? К симптомам следует отнести аменорею и синдром истощения яичников.

Поскольку причин бесплодия много, равно как и форм бесплодия, соответственно и лечение будет разным, поэтому трудно назвать единое средство от бесплодия. При трубно-перитонеальном бесплодии проводится восстановление проходимости маточных труб. Эффективность этого метода бесплодия составляет 30-40%. Если спаечная непроходимость труб длительно существует, то при этой форме бесплодия рекомендуется ЭКО.

При эндокринном бесплодии проводится коррекция гормональных расстройств, а также стимуляция яичников. В данном случае назначаются гормоны при бесплодии. Дюфастон при бесплодии назначается длительно и только под контролем врача. При гормональной терапии наблюдают за динамикой содержания гормонов в крови и процессом созревания фолликула. При правильном подборе гормонов при этой форме бесплодия у 70-80% пациенток наступает беременность.

При иммунологическом бесплодии используется искусственная инсеминация спермой мужа. Это позволяет миновать иммунный шеечный барьер, и беременность наступает в 40% случаях.

Гирудотерапия зарегистрирована МЗ России как официальный медицинский метод. Гирудотерапия при бесплодии является дополнением к традиционному лечению. Имеются хорошие результаты при лечении многих гинекологических заболеваний, которые являются причиной бесплодия: эндометрит, параметрит, поликистоз яичников, эндометриоз, аденомиоз. Гирудотерапия применяется при некоторых формах бесплодия. Исходя из причины бесплодия, гирудолог определяет точки приложения пиявок.

В комплексном лечении применяются травы при бесплодии. Так, хорошо зарекомендовали себя подорожник при бесплодии и спорыш при бесплодии. При ановуляторном бесплодии заваривают листья подорожника, а при трубном бесплодии – семена подородника. Однако стоит знать, что при серьезной гинекологической патологии ни подорожник, ни спорыш не могут помочь при бесплодии.

Грязелечение дает хорошие результаты в лечении бесплодия у женщин и мужчин. Особенно эффективным оказывается лечение при спаечных процессах в малом тазу и простатитах. Самыми известными в этом плане являются грязелечебницы города Саки. Бесплодие на фоне хронических воспалительных процессов матки, придатков и фаллопиевых труб является показанием к лечению на этих курортах. В санатории, который находится в 10 км от города Саки, лечится также бесплодие гормонального характера. Сакские грязи имеют уникальный набор элементов и минералов, с чем и связано их целебное действие.

Отсутствие маточных труб и трубное бесплодие является показанием для ЭКО. Показаниями к проведению ЭКО также являются: неэффективное лечение эндокринного бесплодия, истощение функции яичников, состояние после лечебной лапароскопии по поводу эндометриоза, патология, при которой беременность невозможна. В случаях неустановленных форм бесплодия также прибегают к ЭКО.

В любом случае, лечение бесплодия должен проводить врач по бесплодию — репродуктолог. Для этого нужно обратиться в клинику по лечению бесплодия или центр бесплодия. Клиники по лечению бесплодия используют новейшие разработки, и добиваются больших результатов в лечения этого состояния. Чтобы выбрать врача и клинику по лечению бесплодия, посмотрите отзывы пациентов, которые проходили лечение в этих клиниках.

За границей также можно лечить бесплодие. Израиль является одним из лидеров в области репродуктивной медицины. Из разных стран мира семейные пары, страдающие бесплодием, едут в клиники Израиля обрести возможность иметь ребенка.

Что делать, когда бесплодие (женское и мужское бесплодие) становится назойливой темой для разговоров в кругу родных и знакомых? Зачастую семейной паре просто тяжело говорить на тему: «Помогите — бесплодие». Вот и остаются супруги, которых постигла такая беда, наедине со своими проблемами по бесплодию. А когда психологический накал достигает максимума, они дают волю чувствам на форумах, посвященным бесплодию: «Помогите – бесплодие! Откликнитесь те, у кого есть проблема бесплодия!». Поэтому бесплодие опасно именно психологическими проблемами, которые испытывают семейные пары. И очень важна психологическая помощь при бесплодии. Как ни странно, лицам, у которых имеется проблема «бесплодие», общение на форуме помогает и вселяет надежду. Люди видят, что они не одиноки в своей беде, что возможны положительные результаты лечения и бесплодие можно победить!

Для получения психологической поддержки семейные пары часто прибегают к помощи свыше: посещают святые источники от бесплодия, читают молитвы от бесплодия. Следует понимать, что бесплодие – не приговор, а с помощью медицины и большой веры в успех женщина может стать матерью.

источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector