Warum sind Pflanzenhybride steril?

Pflanzenhybride sind oft wegen Polyploidie steril

Pflanzenhybride sind das Ergebnis der sexuellen Vermehrung zwischen Pflanzen von zwei verschiedenen Taxa oder Arten. Nicht alle Pflanzenhybride sind steril, aber viele sind. Die SterilitĂ€t in Pflanzenhybriden ist meistens das Ergebnis von Polyploidie, die aufgrund einer abnormalen Zellteilung auftritt und mehr als zwei ChromosomensĂ€tze in den Zellen der hybriden Nachkommen hervorbringt. Hybride bilden sich ĂŒblicherweise in der Natur zwischen nahe verwandten Arten, aber Menschen produzieren auch sterile Hybridpflanzen absichtlich fĂŒr kommerzielle Zwecke.

Eigenschaften

Die meisten Organismen sind diploid, was bedeutet, dass sie zwei vollstĂ€ndige ChromosomensĂ€tze haben. Wenn Pflanzen zusĂ€tzliche ChromosomensĂ€tze haben, sind sie polyploid. Polyploidie ist das Ergebnis von UnfĂ€llen wĂ€hrend der Zellteilung. Zellen mĂŒssen sich teilen, um Gameten (Ei- und Samenzellen) zu bilden, und wenn UnfĂ€lle passieren, können zusĂ€tzliche ChromosomensĂ€tze einen polyploiden Zustand in den hybriden Nachkommen erzeugen.

Funktion

Hybridpflanzen sind steril, wenn sie die falsche Anzahl von Chromosomen haben (was aus Polyploidie resultiert). Wenn eine Pflanze eine ungerade Anzahl von Chromosomenpaaren aufweist, kann sie keine ausgewogenen Gameten (Ei- oder Samenzellen) produzieren und wird nicht in der Lage sein, lebensfÀhige Nachkommen zu zeugen.

Bedeutung

Die Hybridisierung in Pflanzen ist nicht unbedingt schĂ€dlich. TatsĂ€chlich zĂŒchten Menschen selektiv viele Pflanzen mit dem Ziel, hybride Nachkommen zu erzeugen, weil die Hybridisierung manchmal die Samen- oder Fruchtproduktion oder die Resistenz gegen Krankheiten verbessern kann. Hybriden zeigen auch hĂ€ufig grĂ¶ĂŸere und flashier Blumen als die Elternart. Sterile HybridfruchtfrĂŒchte werden absichtlich produziert, um FrĂŒchte ohne Samen fĂŒr kommerzielle Zwecke zu produzieren.

Überlegungen

Nicht alle Pflanzenhybride sind steril. Polyploide Hybride bilden sich normalerweise in der Natur in Pflanzen, und Hybridpflanzen können fruchtbar sein, wenn sie mit anderen polyploiden Pflanzen mit einer geraden Anzahl von Chromosomen gekreuzt werden. Damit Pflanzen fruchtbar sind, mĂŒssen sie Gameten mit einer ausgewogenen Anzahl von Chromosomen in ihren Zellen produzieren können.

Auswirkungen

Laut dem Buch "Why Evolution is True" von 2009 ist die Hybridisierung ein wichtiger Mechanismus in der evolutionĂ€ren Vielfalt von Pflanzen. Polyploidie in Pflanzen ist ein wichtiger Mechanismus fĂŒr die sympatrische Artbildung oder die Verzweigung neuer Arten von den Vorfahren innerhalb derselben geographischen Region. Polyploidie fĂŒhrt zu einer reproduktiven Isolierung von der Elternpopulation, was bedeutet, dass sich die polyploiden Pflanzen nicht mit den Elternpflanzen paaren können. Im Laufe der Zeit kann reproduktive Isolation in Kombination mit natĂŒrlichen Raten genetischer Mutation, die in allen Organismen auftreten, zum Auftreten einer neuen Pflanzenart fĂŒhren, die sich genetisch von der angestammten Spezies unterscheidet.

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