ΕΠΙΛΟΓΗ ΦΥΤΩΝ ΓΙΑ ΠΟΙΟΤΙΚΑ

Transcript

1 ΕΠΙΛΟΓΗ ΦΥΤΩΝ ΓΙΑ ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Ποιοτικά χαρακτηριστικά Ποσοτικά χαρακτηριστικά Ανάλυση κληρονομικότητας Ορισμοί Συμβολισμοί ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 1

2 Τι είναι η βελτίωση φυτών; (Plant breeding) Είναι η συστηματική προσπάθεια με την οποία το χρήσιμο κληρονομικό υλικό των φυτών μπορεί να συνδυάζεται ώστε να παράγει φυτικούς τύπους χρήσιμους στον άνθρωπο Η αύξηση της οικονομικής αξίας των καλλιεργειών. Πετυχαίνεται με την βελτίωση εκείνων των χαρακτηριστικών του φυτού που καθορίζουν την οικονομική του αξία (π.χ. φύλλα, ρίζες, βλαστοί, παραγωγή, δευτερογενής μεταβολίτες, ομοιομορφία ωρίμανσης, χρώμα κ.α.) Ποιος είναι ο σκοπός της βελτίωσης φυτών; ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 2

3 Ο Norman Ernest Borlaug (γεννήθηκε 25 Μαρτίου 1914) είναι ένας αμερικάνος επιστήμονας, βραβευμένος με το νόμπελ ειρήνης και ο πατέρας της «ΠΡΑΣΙΝΗΣ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗΣ». Έλαβε το Ph.D. του στην φυτοπαθολογία και γενετική από το πανεπιστήμιο της Μινεσότα το Εργάστηκε σαν ερευνητής στο Μεξικό όπου και ανέπτυξε ημινάνες, υψηλής απόδοσης και ανθεκτικές στις ασθένειες ποικιλίες σιταριού Κατά τη διάρκεια του 20ού αιώνα ο Borlaug εισήγαγε τις σύγχρονες τεχνικές καλλιέργειας που ανέπτυσσε στο Μεξικό, το Πακιστάν και την Ινδία. Σαν αποτέλεσμα το Μεξικό έγινε ένας πολύ μεγάλος εξαγωγέας σιταριού το Ανάμεσα στο 1965 και το 1970 οι αποδόσεις του σιταριού διπλασιάστηκαν στο Πακιστάν και στην Ινδία εξασφαλίζοντας τους την απαραίτητη τροφή. Αυτή η αύξηση των αποδόσεων ονομάστηκε σαν «ΠΡΑΣΙΝΗ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗ» και ο Borlaug συχνά ονομάζεται σαν εκείνος που έσωσε δισεκατομμύρια ανθρώπων από την πείνα. Το Νόμπελ ειρήνης του απονεμήθηκε το 1970 σαν ένδειξη αναγνώρισης των προσπαθειών του για την ειρήνη διαμέσου των τεχνικών αύξησης των αποδόσεων της παραγωγής Σχετικά πρόσφατα βοήθησε στο να εφαρμοστούν οι τεχνικές του στην παραγωγή της Ασίας και της Αφρικής. Ο Borlaug διαρκώς προσπαθούσε να εφαρμόσει την τεχνογνωσία του πάνω στην γενετική και στην βιοτεχνολογία για να μειώσει την παγκόσμια ασιτία. Έχει δεχθεί πολλές κριτικές από περιβαλλοντολόγους και οικονομολόγους αλλά πάντα τις απέρριπτε σαν μη βάσιμες. Το 1986 του απονεμήθηκε ένα βραβείο (World Food Prize) σαν αναγνώριση των προσπαθειών του για βελτίωση της ποιότητας, της ποσότητας και της διαθεσιμότητας της τροφής του κόσμου ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 3

4 Για να είμαστε σε θέση να αναπτύξουμε τεχνικές γενετικής βελτίωσης πρέπει να γνωριστούμε με δυο πολύ βασικές έννοιες 1. ΠΑΡΑΛΛΑΚΤΙΚΟΤΗΤΑ 2. ΕΠΙΛΟΓΗ Χωρίς την ύπαρξη διαφορών ανάμεσα σε συγγενή φυτά δεν μπορούμε να βρούμε φυτικό υλικό με ανώτερα χαρακτηριστικά που να χρησιμοποιηθεί σε πειράματα βελτίωσης. Από την άλλη μεριά πρέπει να είμαστε σε θέση να εντοπίσουμε αυτές τις διαφοροποιήσεις, επιλέγοντας κάθε φορά το καταλληλότερο σύστημα. ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 4

5 ΓΕΝΙΚΑ μεταλλάξεις Συγγενικά είδη επιλογή Συγγενής από μακρινές αποστάσεις Άγρια είδη Νέοι συνδυασμοί αλληλόμορφων που μπορούν να δώσουν απογόνους με ανώτερα χαρακτηριστικά μπορούν να βρεθούν Υπάρχουσες ποικιλίες διασταυρώσεις ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 5

6 Ο κατάλογος των γνωρισμάτων που ενδιαφέρουν τη βελτίωση φυτών είναι τεράστιος. Μια χοντρική κατηγοριοποίηση δίνει τις παρακάτω κατηγορίες γνωρισμάτων: Απόδοση Αντοχή σε βιοτικούς παράγοντες Αντοχή σε αβιοτικούς παράγοντες Συστατικά σπόρου Ποιότητα νομής Οι βελτιωμένες ποικιλίες σιταριού του Norman Borlaug (του απονεμήθηκε το Nobel Ειρήνης το 1970) έλυσαν επισιτιστικά και οικονομικά προβλήματα κρατών όπως του Μεξικού της Ινδίας του Πακιστάν κ.α. Προσαρμοστικότητα στην εκμηχάνιση της παραγωγής Αντοχή στο πλάγιασμα Ανταπόκριση στη φωτοπερίοδο ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 6

7 Ποιοτικά χαρακτηριστικά Ονομάζονται αυτά που κατατάσσονται σε λίγες ευδιάκριτες κατηγορίες και κληρονομούνται από ένα ή λίγα γονίδια (ανθεκτικότητα αγγουριού στο κλαδοσπόριο και στο φουζάριο, ανθεκτικότητα κριθαριού στη σκωρίαση, καυτερότητα πιπεριάς, χρώμα ώριμου καρπού στην τομάτα (ελέγχεται από δυο γονίδια) και στην πιπεριά, αυτοκορυφολόγηση τομάτας, πικρότητα αγγουριού (Bi, bi αλληλόμορφα), χρώμα άνθους μπιζελιού). Τα ποιοτικά χαρακτηριστικά δεν επηρεάζονται καθόλου ή επηρεάζονται λίγο από τις συνθήκες του περιβάλλοντος ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 7

8 Ποσοτικά χαρακτηριστικά Ονομάζονται και μετρικά και ονομάζονται αυτά που περιγράφονται με ποσοτικές μετρήσεις και δείχνουν συνεχή μεταβολή του χαρακτηριστικού. Κύριο γνώρισμα τους είναι ότι η κληρονομικότητα καθορίζεται από πολλά γονίδια το κάθε ένα από τα οποία συμβάλλει κατά μικρό ποσοστό στο τελικό αποτέλεσμα το οποίο είναι το συσσωρευτικό αποτέλεσμα όλων των γονιδίων. Επίσης τα ποσοτικά χαρακτηριστικά επηρεάζονται έντονα από το περιβάλλον του φυτού και ο φαινότυπος του χαρακτηριστικού μπορεί να διαφέρει πολύ ανάμεσα σε δυο φυτά με την ίδια γενετική σύσταση ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 8

9 Μονουβριδισμός παράδειγμα με χρώμα άνθους όπου το χαρακτηριστικό ελέγχεται από 1 γονίδιο διυβριδισμός παράδειγμα με χρώμα βράκτυων φύλλων βουκαμβίλιας (μωβ, κόκκινα, πράσινα, λευκά) όπου το χαρακτηριστικό ελέγχεται από 2 ανεξάρτητα γονίδια ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 9

10 ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 10

11 Γνωριμία με τον άνθρωπο που χάραξε τον δρόμο της γενετικής βελτίωσης φυτών θέτοντας τις αρχές της γενετικής Η γενετική βελτίωση δεν είναι μια τεχνική η οποία αναπτύχθηκε τώρα τελευταία. Από τότε που ο άνθρωπος άρχισε να ασχολείται με την γεωργική πρακτική, του δημιουργήθηκε το συναίσθημα της βελτίωσης των καλλιεργούμενων ειδών διατηρώντας σπόρο για την επόμενη χρονιά από τα πιο εύρωστα φυτά O Gregor Mendel ( ) Τις επιστημονικές όμως βάσεις της γενετικής βελτίωσης τις έβαλε ο Αυστριακός μοναχός Gregor Mendel ( ), ο οποίος όταν πήγε για σπουδές στο πανεπιστήμιο της Βιέννης, τον απέρριψαν. Συνέχισε, όμως, μόνος του τα πειράματα και κατέληξε σε μερικά συμπεράσματα που έγιναν γνωστά ως οι νόμοι του Mendel ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 11

12 Πέρα από τα αποτελέσματα που παρουσίασε ο Mendel, εντυπωσιακό είναι το γεγονός ότι οι μελέτες του συνιστούν ένα μεγαλειώδες παράδειγμα «καλής επιστημονικής τεχνικής», απαραίτητης σε πειράματα γενετικής βελτίωσης Σχέδια του θερμοκηπίου του Mendel Μελέτησε το πρόβλημά του Επέλεξε υλικό που ταίριαζε στη μελέτη του προβλήματος (καθαρές σειρές) Συνέλεξε μεγάλα ποσά δεδομένων Χρησιμοποίησε μαθηματικούς τύπους για να εξηγήσει τις υποθέσεις του 1ο Μέλημα: Να γνωρίζουμε το χαρακτηριστικό το οποίο θέλουμε να βελτιώσουμε ή να εξαλείψουμε 2ο Μέλημα: Επιλογή μεθόδου μέτρησης του χαρακτηριστικού (χρώμα, αντοχή σε παθογόνα, ύψος, μεσογονάτια, χημικές μέθοδοι, κ.α.) 3ο Μέλημα: Τυχαιοποίηση δείγματος 4ο Μέλημα: Χρησιμοποίηση επαναλήψεων Ο κήπος στον οποίο ο Mendel έκανε τα πειράματά του ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 12

13 Ο Mendel έκανε τα πειράματά του με φυτά φασολιού (Pisum sativum), με την βοήθεια των οποίων μελέτησε τον τρόπο κληρονόμησης εφτά χαρακτηριστικών ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 13

14 Γιατί όμως φασόλια; Υπήρχαν διαθέσιμες πολλές καθαρές σειρές Το άνθος είναι αυτογονιμοποιούμενο Η κάθε γενιά έχει μικρό βιολογικό κύκλο και παράγει πολλά σπόρια ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 14

15 Παρουσίαση των συμπερασμάτων του Mendel Κάθε γνώρισμα οφείλει την εκδήλωσή του σε ένα ζευγάρι γονιδίων (κληρονομικών συντελεστών όπως τα αποκάλεσε ο Mendel) και που προέρχονται το ένα από τον πατέρα και το άλλο από την μητέρα Κάθε διπλοειδές κύτταρο περιέχει δυο αλληλόμορφα. Τα αλληλόμορφα κάθε γονιδίου αλληλεπιδρούν σε μοριακό επίπεδο με αποτέλεσμα τους διαφορετικούς φαινότυπους δομή χρωμοσωμάτων αλληλεπίδραση 1 (RR) αλληλεπίδραση 2 (rr) αλληλεπίδραση 3 (Rr) αλληλεπίδραση 4 (r r ) ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 15

16 Παρουσίαση των συμπερασμάτων του Mendel Τα γονίδια έχουν την ικανότητα να διπλασιάζονται πιστά και να μεταβιβάζονται αναλλοίωτα από γενιά σε γενιά Διπλασιασμός του γενετικού κώδικα (σε χημικό επίπεδο) Διπλασιασμός του γενετικού κώδικα (σε μοριακό επίπεδο) Διπλασιασμός του γενετικού κώδικα (σε επίπεδο χρωμοσώματος) ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 16

17 Παρουσίαση των συμπερασμάτων του Mendel Κάθε ζευγάρι γονιδίων μπορεί να είναι ομόζυγο ή ετερόζυγο ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 17

18 Παρουσίαση των συμπερασμάτων του Mendel Όπως το γονίδιο υπάρχει σε δυο διαφορετικές μορφές έτσι και το γνώρισμα υπάρχει σε δυο διαφορετικές μορφές ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 18

19 Παρουσίαση των συμπερασμάτων του Mendel Στο μονοϋβρίδιο Αα το ζευγάρι των γονιδίων διαχωρίζεται κατά τον σχηματισμό των γαμετών ώστε οι μισοί γαμέτες έχουν το Α γονίδιο και οι μισοί το α Η μείωση σε ταινία ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 19

20 ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 20

21 Παρουσίαση των συμπερασμάτων του Mendel Με την ένωση δυο γαμετών για τη δημιουργία της νέας γενιάς τα γονίδια συνδυάζονται εκ νέου Το ίδιο ισχύει και στα φυτά με το ωάριο και τη γύρη ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 21

22 P Τετράγωνο Punnett F 1 F 2 ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 22

23 Τι νόημα έχει το τετράγωνο του Punnett; Κατά τη διάρκεια της μείωσης συμβαίνουν δυο διαφορετικοί μηχανισμοί ανασυνδυασμού που εξασφαλίζουν το γενετικό ανασυνδυασμό 2ος μηχανισμός: Η ανταλλαγή τμημάτων ανάμεσα στα δυο ομόλογα χρωμοσώματα του κάθε ζεύγους (crossing over ή επιχιασμός) συντελεί στη δημιουργία νέων συνδυασμών των κληρονομικών χαρακτηριστικών στους απογόνους (δες επιχιασμό) 1ος μηχανισμός: Από το κάθε ζεύγος χρωμοσωμάτων το ένα χρωμόσωμα, το πατρικό, πηγαίνει στον ένα πυρήνα και το άλλο, το μητρικό, στον άλλο πυρήνα. Το κάθε πατρικό ή μητρικό χρωμόσωμα από το κάθε ζεύγος έχει την ίδια πιθανότητα να πάει στον ένα ή στον άλλο πυρήνα. Επομένως ο κάθε παραγόμενος γαμέτης λαμβάνει μερικά πατρικά και μερικά μητρικά χρωμοσώματα. Επειδή τα πατρικά και τα μητρικά χρωμοσώματα μπορεί να φέρουν διαφορετικές γενετικές πληροφορίες, τα κύτταρα που παράγονται συνήθως διαφέρουν ως προς τη γενετική τους σύσταση ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 23

24 Στον αγρό όμως τι γίνεται ; ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 24

25 ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 25

26 Κριτήριο χ 2 χ Έλεγχος για την ύπαρξη διαφορών ανάμεσα στις αναλογίες των απογόνων στον αγρό και στις αναμενόμενες αναλογίες, δηλαδή τις θεωρητικές Χ 2 = n=1->ν Σ ν=αριθμός κλάσεων (f ν -φ ν ) 2 φ ν 2 ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 26

27 Πως βρίσκω τους διαφορετικούς γαμέτες; Ο αριθμός των διαφορετικών γαμετών τους οποίους δίνει ένας γενότυπος ως προς n ζευγάρια γονιδίων, ισούται με 2 n. Στην περίπτωση του τετραϋβριδίου ΑαΒβΓγΔδ όπου n=4, έχουμε 2 4 =16 διαφορετικούς γαμέτες. Για να τους βρω φτιάχνω πίνακα και γράφω κατακόρυφα 8 φορές το γονίδιο Α και μετά 8 φορές το γονίδιο α. Το 8 είναι το μισό του συνόλου των διαφορετικών γαμετών. Στη συνέχεια κάνουμε το ίδιο και για τα γονίδια Β και β, τα οποία τοποθετούμε κατακόρυφα και πλάι στα Α και α με τη διαφορά ότι τα αλλάζουμε κάθε 4 δηλαδή το μισό του 8. Μετά τοποθετούμε δίπλα τα γονίδια Γ και γ αλλάζοντάς τα κάθε δυο και τέλος τα Δ και δ αλλάζοντάς τα κάθε φορά Το σύνολο των συνδυασμών που μας δίνουν οι 2 n γαμέτες είναι 2 2n =4 n με τους 3 n να είναι διαφορετικοί γενότυποι Οι διαφορετικοί γενότυποι που είναι 3 n συμπληρώνονται με ανάλογο τρόπο, με τη διαφορά ότι τους τοποθετούμε κατακόρυφα αλλάζοντάς τους κάθε 3 n /3=27. Παραπλεύρως τοποθετούμε τους γενότυπους ΒΒ,Ββ,ββ αλλάζοντάς τους κάθε 27/3=9. Παράπλευρα τοποθετούμε τους γενοτύπους ΓΓ,Γγ,γγ αλλάζοντάς τους κάθε 9/3=3. Δίπλα τοποθετούμε τους γενοτύπους ΔΔ,Δδ,δδ αλλάζοντάς τους κάθε 1 Α Β Γ Δ Α Β Γ δ Α Β γ Δ Α Β γ δ Α β Γ Δ Α β Γ δ Α β γ Δ Α β γ δ Α Β Γ Δ Α Β Γ δ Α Β γ Δ Α Β γ δ Α β Γ Δ Α β Γ δ Α β γ Δ Α β γ δ ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 27

28 Ποιο ήταν το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των συμπερασμάτων του Mendel; Αν και ο Mendel όταν έκανε τα πειράματά του δεν γνώριζε για την ύπαρξη του DNA και για τον μηχανισμό της μείωσης, διατύπωσε με μαθηματική ακρίβεια πως κάθε ζευγάρι γονιδίων μεταβιβάζεται από γενιά σε γενιά ανεξάρτητα προς τα άλλα, ώστε τελικά οι συνδυασμοί που δημιουργούνται υπολογίζονται εύκολα με τις πιθανότητες. Βέβαια ο Mendel δεν μπορούσε να υποψιασθεί πως ο νόμος του ίσχυε για τα ασύνδετα μόνο γονίδια και όχι για τα συνδεμένα, γιατί απλούστατα δεν γνώριζε για την ύπαρξη των δυο κατηγοριών γονιδίων Όταν ο Mendel μελέτησε τη σύγχρονη κληρονόμηση περισσότερων του ενός διαφορετικών γονιδίων, επρόκειτο για γονίδια που βρίσκονται σε μη ομόλογα χρωμοσώματα. Όμως πολύ σύντομα έγινε αντιληπτό πως δυο ή και περισσότερα γονίδια είναι δυνατό να βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα, αφού κάθε χρωμόσωμα έχει πολλά γονίδια ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 28

29 Συνδεδεμένα γονίδια Όταν τα γονίδια είναι συνδεδεμένα, οι γαμέτες δεν εμφανίζονται στην ίδια αναλογία, γιατί η συχνότητα των επηρεάζεται τόσο από το ποσοστό ανταλλαγής (crossing over, επιχιασμός) όσο και από το είδος της διατάξεως (παράπλευρη, αντίπλευρη). ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 29

30 ΣΥΝΔΕΔΕΜΕΝΑ ΑΛΛΗΛΟΜΟΡΦΑ: Δυο ή περισσότερα γονίδια που βρίσκονται στο ίδιο χρωμόσωμα και παρουσιάζουν την τάση να μεταβιβάζονται μαζί στους απογόνους ΚΑΘΑΡΗ ΣΕΙΡΑ: Σύνολο φυτών που παράγεται με αυτογονιμοποίηση και επιλογή στη διάρκεια ενός προγράμματος βελτίωσης. Τα φυτά μιας καθαρής σειράς είναι ομοζύγωτα και έχουν την ίδια γενετική σύσταση ΑΣΥΝΔΕΤΑ ΑΛΛΗΛΟΜΟΡΦΑ: Γονίδια που βρίσκονται σε διαφορετικά χρωμοσώματα ΕΠΙΛΟΓΗ: Διαδικασία που αποβλέπει στη διάκριση φυτών με ένα ή περισσότερα επιθυμητά χαρακτηριστικά, ανάμεσα στα φυτά ενός πληθυσμού. Τα επιλεγμένα φυτά θα χρησιμοποιηθούν στην επόμενη γενιά ως γονείς, με βάση τα χαρακτηριστικά για τα οποία επιλέχθηκαν ΦΑΙΝΟΤΥΠΟΣ: Τα χαρακτηριστικά που γίνονται αντιληπτά σε ένα άτομο. Ο φαινότυπος είναι το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης της κληρονομικής σύστασης ενός ατόμου (γενότυπος) και του περιβάλλοντος στο οποίο το άτομο αναπτύσσεται ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 30

31 ΠΟΙΚΙΛΙΑ: Υποδιαίρεση του είδους. Σύνολο φυτών που έχουν όμοια χαρακτηριστικά και αναπαράγονται με μεταξύ τους αυτογονιμοποιήσεις ΓΟΝΟΤΥΠΟΣ: Η κληρονομική σύσταση ενός ατόμου ως προς ένα ή περισσότερα γονίδια ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΗ ΠΟΙΚΙΛΙΑ: Πληθυσμός φυτών που έχει εξελιχθεί σε συγκεκριμένη γεωγραφική περιοχή μετά από μακρόχρονη φυσική και τεχνητή επιλογή ΠΛΗΘΥΣΜΟΣ: Σύνολο φυτών που έχουν αρκετά κοινά γονίδια και αναπαράγονται με ανοιχτή επικονίαση μεταξύ τους ΟΜΟΛΟΓΑ ΧΡΩΜΟΣΩΜΑΤΑ: Χρωμοσώματα που έχουν την ίδια γενετική σύσταση κατά μήκος (πανομοιότυπα γενετικά αντίτυπα) και ζευγαρώνουν μεταξύ τους κατά τη μείωση. Ο κάθε διπλοειδής οργανισμός έχει για το κάθε χρωμόσωμα ένα ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων, από τα οποία το ένα προέρχεται από τον πατέρα και το άλλο από τη μητέρα ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 31

32 ΙΣΟΓΟΝΙΔΙΑΚΕΣ ΣΕΙΡΕΣ: Καθαρές σειρές που έχουν την ίδια γενετική σύσταση εκτός από ένα συγκεκριμένο γονίδιο ΑΛΛΗΛΟΜΟΡΦΑ: Οι διαφορετικοί τύποι (μορφές) ενός γονιδίου οι οποίοι βρίσκονται στην ίδια θέση πάνω στα ομόλογα χρωμοσώματα και ελέγχουν το ίδιο γνώρισμα ή γνωρίσματα ΥΒΡΙΔΙΟ (F1): Η πρώτη γενιά απογόνων που προκύπτει από τη διασταύρωση μεταξύ δυο ατόμων που διαφέρουν σε ένα ή περισσότερα γονίδια ΕΠΙΚΡΑΤΕΣ ΓΟΝΙΔΙΟ: Η μορφή ενός γονιδίου (αλληλόμορφος) η οποία εκδηλώνεται όταν το γονίδιο είναι σε ετεροζυγωτία και καλύπτει την εκδήλωση του άλλου αλληλόμορφου γονιδίου ΥΠΟΛΕΙΠΟΜΕΝΟ ΓΟΝΙΔΙΟ: Η μορφή ενός γονιδίου (αλληλόμορφος) η οποία δεν εκδηλώνεται όταν το γονίδιο είναι σε ετεροζυγωτία, διότι καλύπτεται από τη δράση του άλλου αλληλόμορφου επικρατούς ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 32

33 ΜΕΙΩΣΗ: Η διαδικασία διαίρεσης του πυρήνα (και του κυττάρου) με την οποία παράγονται τα απλοειδή γενετικά κύτταρα. Περιλαμβάνει δυο διαδοχικές διαιρέσεις του πυρήνα κατά την διάρκεια των οποίων ο διπλοειδής αριθμός χρωμοσωμάτων μειώνεται σε απλοειδή στα παραγόμενα γενετικά κύτταρα (γαμέτες) ΔΙΑΣΧΙΣΗ: Ο διαχωρισμός των πατρικών και μητρικών χρωμοσωμάτων κατά τη μείωση και ο επακόλουθος διαχωρισμός των γονιδίων που οδηγεί στη δημιουργία νέων συνδιασμών των χαρακτηριστικών στους απογόνους ΕΠΙΧΙΑΣΜΟΣ: Το γενετικό φαινόμενο της ανταλλαγής τμημάτων ανάμεσα στα ομόλογα χρωμοσώματα στη διάρκεια της πρώτης μειωτικής διαίρεσης. ΖΥΓΩΤΟ: Το πρώτο κύτταρο του νέου ατόμου, που προκύπτει από την ένωση των γαμετών κατά τη γονιμοποίηση ΕΠΙΣΤΑΣΗ: Η αλληλεπίδραση μεταξύ δύο ή περισσότερων γονιδίων η οποία έχει ως αποτέλεσμα να αλλοιώνεται ή να εμποδίζεται η εκδήλωση ενός γονιδίου από ένα άλλο ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 33

34 ΑΠΛΟΕΙΔΕΣ: Άτομο ή κύτταρο που περιέχει στον πυρήνα του τον αριθμό των χρωμοσωμάτων που έχουν οι γαμέτες του είδους ΠΟΛΥΠΛΟΕΙΔΕΣ: Ένας οργανισμός με περισσότερες από δυο σειρές χρωμοσωμάτων στα σωματικά του κύτταρα ΑΝΕΥΠΛΟΕΙΔΕΣ: Άτομο ή κύτταρο του ο οποίου ο αριθμός χρωμοσωμάτων δεν είναι ακέραιο πολλαπλάσιο του βασικού αριθμού χρωμοσωμάτων του είδους ΑΛΛΟΠΟΛΥΠΛΟΕΙΔΕΣ: Ένα πολυπλοειδές του οποίου ο βασικός αριθμός χρωμοσωμάτων προέρχεται από δύο ή περισσότερα είδη ΑΜΦΙΔΙΠΛΟΕΙΔΕΣ: Ένα αλλοπολυπλοειδές που περιέχει το συνολικό αριθμό χρωμοσωμάτων των δυο διπλοειδών ειδών από τα οποία προήλθε. DNA: Δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ: χημική πολυμερής ένωση που περιέχει κωδικοποιημένες όλες τις πληροφορίες που χρειάζεται ένας οργανισμός για να αυξηθεί, αναπτυχθεί και να ολοκληρώσει τον βιολογικό του κύκλο ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 34

35 ΑΝΟΙΚΤΗ ΕΠΙΚΟΝΙΑΣΗ: Επικονίαση που γίνεται χωρίς να ελέγχεται η προέλευση της γύρης ΣΏΜΑΤΙΚΟ ΕΜΒΡΥΟ: Διαφοροποιημένο όργανο με δομή όμοια με έμβρυο που προέρχεται από μιτωτικές διαιρέσεις σωματικών (μη γενετικών) κυττάρων στην ιστοκαλλιέργεια ΑΡΡΕΝΟΣΤΕΙΡΟΤΗΤΑ: Απουσία ή μη λειτουργικότητα της γύρης στα φυτά ΑΝΑΔΙΑΣΤΑΥΡΩΣΗ: Μέθοδος επιλογής στην οποία γίνονται επανειλημμένες διασταυρώσεις του υβριδίου με τον ένα από τους γονείς του και συνοδεύονται από επιλογή για ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό ΑΥΤΟΓΟΝΙΜΟΠΟΙΗΣΗ: Η γονιμοποίηση ενός άνθους και η δημιουργία ζυγώτη από γύρη που προέρχεται από τους δικούς του στήμονες ΠΑΡΑΛΛΑΚΤΙΚΟΤΗΤΑ: Η ύπαρξη διαφορών μεταξύ ατόμων οι οποίες οφείλονται στη γενετική τους σύσταση (γενετική παραλλακτικότητα) ή στο περιβάλλον στο οποίο αναπτύχθηκαν (περιβαλλοντική παραλλακτικότητα) ή και στα δύο (φαινοτυπική παραλλακτικότητα) ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 35