science >> Wetenschap >  >> Natuur

Waarom zijn planthybriden steriel?

Planthybriden zijn het resultaat van seksuele reproductie tussen planten van twee verschillende taxa of soorten. Niet alle hybriden van planten zijn steriel, maar dat zijn er veel. Steriliteit in planthybriden is meestal het gevolg van polyploïdie, die optreedt als gevolg van abnormale celdeling en resulteert in meer dan twee sets chromosomen in de cellen van de hybride nakomelingen. Hybriden ontstaan ​​gewoonlijk in de natuur tussen nauw verwante soorten, maar mensen produceren ook opzettelijk steriele hybride planten voor commerciële doeleinden.

Kenmerken

De meeste organismen zijn diploïde, wat betekent dat ze twee complete sets chromosomen hebben. Wanneer planten extra sets chromosomen hebben, zijn ze polyploïd. Polyploïdie is het gevolg van ongelukken tijdens celdeling. Cellen moeten delen om gameten te maken (ei en zaadcellen) en wanneer er zich ongelukken voordoen, kunnen extra sets chromosomen een polyploïde toestand in de hybride nakomelingen veroorzaken.

Functie

Hybride planten zijn steriel wanneer ze het onjuiste aantal chromosomen hebben (dat het gevolg is van polyploïdie). Als een plant ongelijke aantallen chromosoomparen heeft, kan het geen uitgebalanceerde gameten (eieren of spermacellen) produceren en kan het geen levensvatbare nakomelingen produceren.

Betekenis

Hybridisatie in planten is niet noodzakelijk nadelig. In feite kweken mensen selectief veel planten met het doel hybride nakomelingen te maken omdat hybridisatie soms de zaad- of fruitproductie of weerstand tegen ziekte kan verbeteren. Hybrides vertonen ook vaak grotere en flitsender bloemen dan de oorspronkelijke soort. Steriel hybride fruitgewassen worden opzettelijk geproduceerd om vruchten zonder zaden te produceren voor commerciële doeleinden.

Overwegingen

Niet alle hybriden van planten zijn steriel. Polyploïde hybriden vormen gewoonlijk planten in de natuur en hybride planten kunnen vruchtbaar zijn wanneer ze worden gekruist met andere polyploïde planten met even aantallen chromosomen. Om planten vruchtbaar te maken, moeten ze gameten kunnen produceren met uitgebalanceerde aantallen chromosomen in hun cellen.

Effecten volgens

Volgens het boek 'Why Evolution is True' van 2009, hybridisatie is een belangrijk mechanisme in evolutionaire diversiteit in planten. Polyploïdie in planten is een belangrijk mechanisme voor sympatrische soortvorming, of de vertakking van nieuwe soorten van voorouderlijke soorten binnen hetzelfde geografische gebied. Polyploïdie resulteert in reproductieve isolatie van de ouderpopulatie, wat betekent dat de polyploïde planten niet kunnen paren met de ouderplanten. Na verloop van tijd kan reproductieve isolatie, gecombineerd met natuurlijke snelheden van genetische mutatie die in alle organismen voorkomen, resulteren in de verschijning van een nieuwe soort plant die genetisch verschillend is van de voorouderlijke soort.