Inilah catatan berguna Anda tentang Poliploidi!
Ketika suatu organisme memiliki lebih dari 2 set genom, yaitu jika 3 set maka triploid, jika 4 set tetraploid, itu lima set = pentaploid, jika 6 set maka heksaploid, dll. Jika poliploidnya genap disebut poliploid primer, misalnya, 2, 4, 6n, dll.
Poliploid sekunder biasanya muncul dengan persilangan antara organisme dari tingkat ploidi yang berbeda, misalnya 4n × 2n → 3n.
Allopolyploid:
Set kromosom adalah homolog (ABC, ABC, ABC), dll. Karena ini adalah peningkatan tingkat ploidi diri (otomatis). Di antara cara terjadinya poliploidi pada organisme seksual adalah (Gbr. 44.1):
(a) Pembuahan sel telur oleh lebih dari satu sperma maka inti zigot akan memiliki 3 set kromosom atau lebih (Gambar 44.1 A).
(b) Kegagalan mitosis, memperbanyak jumlah kromosom disana dengan meningkatkan jumlah kromosom gamet (Gbr. 44.IB).
(c) Kegagalan meiosis menghasilkan gamet diploid bukannya haploid (Gambar 44.1 C, D). Kegagalan pembelahan mitosis normal pada organisme aseksual juga dapat menghasilkan inti dengan dua set kromosom. Autopoliploid alami jarang terjadi karena anomali yang dihasilkan dalam pembelahan sel.
Triploid dapat muncul dengan berbagai cara. Jika meiosis normal gagal, gamet diploid (2n) akan terbentuk. Jika gamet (2n) tersebut dibuahi oleh gamet haploid normal (n), terbentuk autotriploid (3n) (Gambar 44.2A). Autotriploid umumnya steril; karena pembentukan gamet yang rusak. Karena 3 kromosom 2 membentuk pasangan (bivalen) tetapi satu tetap univalen.
Jika yang ketiga juga berpasangan, itu membentuk trivalen (Gbr. 44.2C). Gamet akan memiliki satu dan dua kromosom. Pada kondisi ketiga jika terdapat 3 univalen yang terbentuk, mereka terdistribusi secara acak dalam gamet (Gambar 44.2C), misalnya, Hyacinth memiliki susunan triploid 3n = 8 + 8 + 8 = 24. Gamet tersebut mungkin memiliki 8 atau 16 kromosom yaitu tidak seimbang.
Demikian pula semua pentaploid poliploid bernomor ganjil (5n), heptaploid (7n) dll., menghasilkan individu yang steril.
Dalam autotetraploids (4n) dari Datura, ada pemisahan kromosom yang sama selama meiosis. Autopoliploidi diamati oleh de Vries di Oenothera lamarkiana (autotetraploid). Autopoliploid ditemukan pada prem, lumut, tomat, jagung, gandum hitam, Datura, dll.
Pisang tanpa biji normal adalah triploid. Alfa alfa, kopi kentang, kacang tanah, dll., adalah tetraploid (Gbr. 44.3). Poliploidi diinduksi dengan menghambat mitosis normal pada beberapa tanaman. (Gbr. 44.4).
Pola segregasi poliploid berbeda dengan diploidi normal. Rasio didasarkan pada segregasi kromosom atau jarak gen dari sentromer (segregasi kromatid). Efek utama autopoliploidi pada segregasi mengungkapkan jenis pewarisan yang berbeda. Warisan tetrasomik dan pewarisan trisomik berguna untuk membedakan antara auto dan allopolyploid.
Allopolyploidy:
Allopolyploids muncul dari jenis stok heterozigot (ABC, ABC A’B’C’, A’B’C’). Set kromosom tidak homolog. Mereka berasal dari 2 spesies berbeda. Allopolyploids mengandung 2 genom yang berbeda, misalnya gamet dari spesies ‘A’ dapat dibuahi oleh gamet dari spesies ‘B’ sehingga menjadi diploid AB. Ini akan steril karena seperti pada haploid, homolog antara set ‘A’ dan ‘B’ akan mencegah pasangan. Penggandaan genom A, B karena hibrida (AB) F 1 memunculkan tetraploid. Poliploid semacam itu disebut amphidiploid atau allopolyploid.
Contoh klasik diturunkan oleh GD Karpechenko pada tahun 1927 antara Raphanus satrvus (2n = 18) dan Brassica oleracea (2n = 18). Hibrida F 1 steril karena kurangnya pasangan. Jika genom kedua spesies serupa maka hibrida yang subur dapat terbentuk. Jika berbeda maka sinapsis tidak akan terjadi pada hibrida dan akan steril. Jika dilakukan penggandaan kromosom akan terbentuk allotetraploid yang subur (Gambar 44.5).
Allotetraploid subur mengalami meiosis normal dan menghasilkan gamet normal. Genus baru disebut Raphanobrassica.
Gandum (Triticum) ada dalam tiga bentuk ploidi yang berbeda 2n = 14, 2n = 18 dan 2n = 42. Gandum umum T. aestivum adalah heksaploid, yaitu 2n = 42 dan berasal dari 3 spesies diploid.
(a) AA = T. aegilopoides (2n = 14)
(b) BB = Aegilops speltoides (2n = 14)
(c) DD = Aegilops squarrosa (2n = 14)
Gandum heksaploid adalah AABBDD di mana tetraploid adalah 2n = 28 dan ditetapkan sebagai AABB, dan diploid adalah 2n = 14 dan ditetapkan sebagai AA.
Gandum hexaploid yang umum adalah allopolyploid segmental karena ketiga leluhurnya tidak jauh berbeda.
Triticum spelta adalah heksaploid yang disintesis secara artifisial pada tahun 1946 oleh ES Mc Fadden, ER Sears dan H. Kihara. Itu diperoleh dengan melintasi Aegilops squarrosa (diploid 2n = 14) dan T. dicoccoides (tetraploid 2n = 28, umumnya dikenal sebagai gandum emmer).
Ada beberapa poliploid alami dan sintesis lainnya, misalnya Gossypium hirsutum (kapas dataran tinggi dengan 2n = 52 adalah kapas dunia baru yang dibesarkan dengan persilangan G herbaceum (kapas dunia lama 2n = 26) dan G raimondii (kapas Amerika 2n = 26).
Triticale adalah sereal buatan manusia baru. Itu diperoleh dengan menyilangkan Triticum durum (2n = 28) dan Secale cereale (2n = 14). Hibrida F, yang steril (2n = 21) digandakan untuk mendapatkan Triticale heksaploid (2n = 6X = 42) dan Triticale oktaploid (2n = 8X = 56). Ini pertama kali ditinjau oleh Muntzing (1979), Gupta dan Priyadarshan (1982) dan Gupta dan Reddy (1991).
Clausen dan Goodsped mensintesis spesies Tembakau baru. Mereka menyilangkan Nicotiana tabacum (48 kromosom, gamet n = 24) dengan N. glutinosa (24 kromosom, gamet n = 12) dan diperoleh tanaman F 1 yang sebagian besar steril tetapi ada juga yang viabel. Tumbuhan subur itu memiliki 72 kromosom. Spesies baru itu disebut N. digluta.
Allopolyploid juga diperoleh dengan menggabungkan protoplas sel somatik.
Hubungan berbagai jenis poliploid:
Pada hewan poliploidi sangat terbatas, karena mekanisme penentuan jenis kelamin XY terganggu dengan duplikasi nomor kromosom seks, misalnya tetraploid jantan dengan XXYY akan menghasilkan gamet ‘XY’ dan tetraploid betina XXXX akan menghasilkan gamet XX. Persatuan antara XX dan XY akan membentuk XXXY yang bukan laki-laki atau perempuan.
Allopolyploid segmental:
Dalam beberapa allopolyploid, genom berbeda yang ada tidak jauh berbeda satu sama lain. Dalam kromosom poliploid dari genom yang berbeda berpasangan sampai batas tertentu dan ditemukan multivalen. Segmen kromosom dan bukan seluruh kromosom adalah homolog.
Oleh karena itu, allopolyploid semacam itu dikenal sebagai allopolyploid segmental. Diusulkan oleh Stebbins pada tahun 1950. Allopolyploid segmental ini merupakan penengah antara autopolyploid dan allopolyploid. Umumnya poliploid yang terjadi secara alami adalah allopolyploid segmental.
Aplikasi Poliploidi:
Tetraploid lebih kuat daripada diploid yang menghasilkan buah dan biji yang lebih besar. Poliploid dibesarkan secara artifisial untuk ketahanan terhadap penyakit, buah-buahan besar dan kandungan nutrisi yang tinggi. Varietas tembakau yang tahan penyakit, buah apel dan semangka yang besar, biji-bijian besar pada gandum dan gandum, dan gandum yang tahan penyakit, dll., berhasil diperoleh sebagai poliploid (Gambar 44.6), tomat tetraploid memiliki kandungan vitamin yang tinggi, jagung tetraploid mengandung 2% lebih banyak vitamin, dll.
Varietas baru gandum, kapas, tembakau, dll., adalah contoh poliploid.
