Selfing - Selfing - Wikipedia
Selfing nebo samooplodnění je unie mužský a ženský gamety a / nebo jádra ze stejného haploidní, diploidní nebo polyploidní organismus. Je to extrémní stupeň příbuzenské plemenitby.[1][2][3][4][5][6][7]
Selfing je velmi rozšířený - od jednobuněčných organismů až po ty nejsložitější hermafroditický rostliny a zvířata (zvláště bezobratlých ). V jednobuněčných organismech, jako je Prvoci, selfing může nastat, když dva jednotlivci (nebo jejich buněčná jádra ) kříženec, který byl vyroben z předchozího mitotický rozdělení stejného jedince. Asi 10–15% kvetoucí rostliny jsou převážně sobečtí.[8]
Mezi hermafroditovými zvířaty jsou některá, která se pravidelně množí samooplodněním. U jiných je to vzácná událost; samoopalování u těchto druhů je častější v nepříznivých podmínkách prostředí nebo v nepřítomnosti partnera.
Genetické důsledky sebepoznání
Samooplodnění vede ke ztrátě genetické variace u jedince (potomka), protože mnoho genetických lokusů, které byly heterozygotní stát se homozygotní. To může vést k výrazu škodlivého recesivní alely, což může mít vážné důsledky pro jednotlivce. Účinky jsou nejextrémnější, když k samooplodnění dochází u organismů, které obvykle překračují hranice[9]. V rostlinách může dojít k samoopalování jako autogamní nebo geitonogamous opylování a mohou mít různé vlivy na kondici, které se zobrazují jako autogamická deprese. Po několika generacích inbrední deprese pravděpodobně vyčistí škodlivé alely z populace protože jednotlivci, kteří je nosili, většinou zemřeli nebo se nepodařilo reprodukovat.
Pokud žádné jiné účinky nezasahují, je podíl heterozygotních lokusů v každé následující generaci snížen na polovinu, jak ukazuje následující tabulka.
- Rodičovský : X (100%) a v
- 1 generace dává: : : , což znamená, že frekvence heterozygotů je nyní 50% počáteční hodnoty.
- Podle 10 generace, heterozygoti téměř úplně zmizeli a populace je polarizovaná, téměř výlučně homozygotní Jednotlivci ( a )
Ilustrační model snížení genetické variace v populaci samooplodněných organismů odvozených od heterozygotního jedince za předpokladu stejné zdatnost
Generace | AA (%) | Aa (%) | aa (%) |
P | – | 100 | – |
F1 | 25 | 50 | 25 |
F2 | 37.5 | 25 | 37.5 |
F3 | 43.75 | 12.5 | 43.75 |
F4 | 46.875 | 6.25 | 46.875 |
F5 | 48.4375 | 3.125 | 48.4375 |
F6 | 49.21875 | 1.5625 | 49.21875 |
F7 | 49.609375 | 0.78125 | 49.609375 |
F8 | 49.8046875 | 0.390625 | 49.8046875 |
F9 | 49.90234375 | 0.1953125 | 49.90234375 |
F10 | 49.995117187 ≈ 50.0 | 0.09765626 ≈ 0.0 | 49.995117187 ≈ 50.0 |
Houby
V zásadě existují dva odlišné typy sexuální reprodukce mezi houby. První je křížení (v heterotalický houby). V tomto případě dochází k páření mezi dvěma různými haploidní jednotlivci tvoří a diploidní zygota, které pak mohou podstoupit redukční dělení buněk. Druhým typem je samooplodnění nebo samoopalování (v homotalický houby). V tomto případě dvě haploidní jádra odvozená od stejného jednotlivce fúzují za vzniku zygoty, která pak může podstoupit meiózu. Mezi příklady homothalických hub, které podstoupí samoopalování, patří druhy s aspergilem podobným asexuálním stadiem (anamorfy) vyskytující se v mnoha různých rodech.[10] několik druhů ascomycete rod Cochliobolus.[11] a ascomycete Pneumocystis jirovecii.[12] (další příklady viz Homothallismus ). Přehled důkazů o vývoji pohlavní reprodukce u hub vedl k konceptu, že původní způsob sexuální reprodukce u posledního společného eukaryotického předka byl homotalická nebo samoplodná unisexuální reprodukce.[13]
Viz také
- Efektivní samoopalovací model
- Partenogeneze
- Příbuzenské plemenitby
- Outcrossing
- Inbrední deprese
- Překonání deprese
- Sekvenční hermafroditismus; organismus tráví část svého života jako žena a část jako muž; samooplodnění není možné.
Reference
- ^ "* Selfing (biologie) - Definice, význam - encyklopedie online". en.mimi.hu. Citováno 11. října 2018.
- ^ Mayr E. (1963). Druhy zvířat a evoluce (1. vyd.). Cambridge: Belknap Press z Harvard University Press. ISBN 978-0-674-03750-2.[stránka potřebná ]
- ^ Dobžanskij T. (1970). Genetika evolučního procesu. Columbia, New York. ISBN 978-0-231-02837-0.[stránka potřebná ]
- ^ Stebbins G. L., Jr. (1974). Kvetoucí rostliny: vývoj nad úroveň druhů. Belknap Press. ISBN 978-0-674-30685-1.[stránka potřebná ]
- ^ Mayr E. (1982). Růst biologického myšlení: rozmanitost, evoluce a dědičnost (1. vyd.). Cambridge, Massachusetts: Belknap Press. ISBN 978-0-674-36445-5.[stránka potřebná ]
- ^ Hadžiselimović R. (2005). Bioantropologie - rozmanitost nedávného člověka (v bosenštině). Sarajevo: Ústav pro genetické inženýrství a biotechnologie. ISBN 978-9958-9344-2-1.[stránka potřebná ]
- ^ King R. C., Stransfield W. D. (1998). Slovník genetiky. New York, Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-50944-1-1.[stránka potřebná ]
- ^ Wright SI, Kalisz S, Slotte T (červen 2013). „Evoluční důsledky samooplodnění v rostlinách“. Proc. Biol. Sci. 280 (1760): 20130133. doi:10.1098 / rspb.2013.0133. PMC 3652455. PMID 23595268.
- ^ Bernstein H, Byerly HC, Hopf FA, Michod RE (září 1985). „Genetické poškození, mutace a vývoj pohlaví“. Věda. 229 (4719): 1277–81. doi:10.1126 / science.3898363. PMID 3898363.
- ^ Dyer, Paul S .; O'Gorman, Céline M. (leden 2012). "Sexuální vývoj a kryptická sexualita u hub: poznatky z Aspergillus druh". Recenze mikrobiologie FEMS. 36 (1): 165–192. doi:10.1111 / j.1574-6976.2011.00308.x. PMID 22091779.
- ^ Yun, S.-H .; Berbee, M. L .; Yoder, O. C .; Turgeon, B. G. (11. května 1999). „Vývoj fungálního samoplodného reprodukčního životního stylu od sebesterilních předků“. Sborník Národní akademie věd. 96 (10): 5592–5597. doi:10.1073 / pnas.96.10.5592. PMC 21905. PMID 10318929.
- ^ Richard, S .; Almeida, J. M. G. C. F .; Cissé, O. H .; Luraschi, A .; Nielsen, O .; Pagni, M .; Hauser, P. M .; Weiss, Louis M. (20. února 2018). „Funkční a expresní analýzy genů MAT Pneumocystis naznačují povinnou sexualitu prostřednictvím primárního homothallismu v plicích hostitele“. mBio. 9 (1). doi:10,1 128 / mBio.02201-17. PMC 5821091. PMID 29463658.
- ^ Heitman, Joseph (prosinec 2015). „Vývoj sexuální reprodukce: Pohled z říše hub podporuje evoluční epochu se sexem před pohlavími“. Recenze houbové biologie. 29 (3–4): 108–117. doi:10.1016 / j.fbr.2015.08.002. PMC 4730888. PMID 26834823.