AUTOPOLYPLOIDY: POLIPLOIDI, ALLOPOLYPLOID, DAN AUTOPOLYPLOID - BIOLOGI - 2025

The autopoliploidía adalah jenis poliploidi (sel yang memiliki lebih dari dua set kromosom dalam inti), di mana suatu organisme atau spesies memiliki dua atau lebih identik set kromosom. Oleh karena itu, ini adalah hasil duplikasi sekelompok kromosom dari spesies yang sama.

Berdasarkan studi yang dilakukan dengan tanaman, telah diputuskan bahwa kriteria yang akan digunakan untuk mengklasifikasikan poliploid harus dimulai dari cara asalnya. Keragaman mekanisme yang terjadi pada tumbuhan dan hewan memungkinkan penyusunan dua kelas utama poliploidi: autopolyploidy dan allopolyploidy.

Tigridia pavonia. Oleh Rjcastillo, dari Wikimedia Commons

Dalam kasus autopolyploidy, lebih dari dua kelompok kromosom identik digabungkan, sehingga sel memiliki lebih dari dua kelompok kromosom haploid yang diwarisi dari orang tua. Kedua set kromosom induk ini diduplikasi pada anak-anak, mampu menghasilkan spesies baru.

Ada beberapa jenis kromosom: haploid (tunggal), diploid (ganda), triploid (tripel), dan tetraploid (quadruple). Jadi, tripel dan quadruple adalah contoh poliploidi.

Makhluk hidup yang memiliki sel dengan nukleus (eukariota) bersifat diploid yang artinya memiliki dua kelompok kromosom yang masing-masing kelompok berasal dari induknya. Namun, pada beberapa makhluk hidup (terutama tumbuhan) sering ditemukan poliploidi.

Poliploidi

Poliploidi adalah kondisi sel yang memiliki lebih dari dua set kromosom dalam nukleusnya, yang membentuk pasangan yang disebut homolog.

Poliploidi dapat muncul karena kelainan pada pembelahan sel. Ini dapat terjadi selama mitosis (pembelahan sel sel somatik) atau selama metafase I meiosis (pembelahan sel sel kelamin).

Kondisi ini juga dapat dirangsang dalam kultur sel dan tumbuhan, dengan menggunakan penginduksi kimiawi. Yang paling terkenal adalah colchicine, yang dapat menghasilkan duplikasi kromosom, seperti oryzalin.

Lebih jauh, poliploidi adalah mekanisme spesiasi simpatrik, yaitu pembentukan suatu spesies tanpa terlebih dahulu menetapkan penghalang geografis antara dua populasi. Hal ini terjadi karena organisme poliploid tidak dapat kawin dengan anggota lain dari spesies mereka yang diploid, sebagian besar waktu.

Contoh poliploid adalah tanaman Erythranthe peregrina: urutan kromosom tanaman ini memastikan bahwa spesies tersebut berasal dari Erythranthe robertsii, hibrida triploid steril dari persilangan antara Erythranthe guttata dan E. Erythranthe lutea. Spesies ini dibawa ke Inggris dari habitat lain.

Setelah naturalisasi di ekosistem baru, populasi baru Erythranthe peregrina muncul di Skotlandia dan Kepulauan Orkney karena duplikasi genom populasi lokal Erythranthe robertsii.

Bagaimana autopolyploidy terjadi?

Autopolyploidy dapat terjadi sebagai hasil dari berbagai proses yang dialami oleh suatu spesies:

• Duplikasi genomik sederhana karena cacat pada pembelahan sel germinal, setelah pembelahan mitosis
• Produksi dan pembuahan gamet tidak berkurang karena kesalahan dalam pembelahan sel, setelah meiosis (pada hewan pada dasarnya terjadi pada telur)
• Polispermia, yaitu saat sel telur dibuahi oleh lebih dari satu sperma

Selain itu, terdapat faktor eksternal seperti cara reproduksi dan suhu lingkungan yang dapat meningkatkan frekuensi dan kuantitas produksi autopolyploid.

Kadang-kadang autopolyploids muncul dengan duplikasi spontan dari genom somatik, seperti pada kasus kecambah apel (Malus domesticus).

Ini adalah bentuk poliploidi yang diinduksi secara artifisial yang paling umum, di mana metode seperti fusi protoplas atau pengobatan dengan colchicine, oryzalin, atau inhibitor mitosis diterapkan untuk mengganggu pembelahan mitosis normal.

Proses ini mengaktifkan produksi sel poliploid dan dapat sangat berguna dalam perbaikan tanaman, terutama bila Anda ingin menerapkan introgresi (pergerakan gen dari satu spesies ke spesies lain melalui hibridisasi diikuti dengan silang balik) dalam kasus oak dan birch pada tanaman. dan, kasus serigala dan anjing hutan pada hewan.

Apa itu autotriploidy?

Autotriploidy adalah suatu kondisi di mana sel mengandung tiga nomor kromosom, dari spesies yang sama, menghadirkan tiga genom yang identik. Pada tumbuhan, autotriploidi terkait dengan perkawinan apomiktik (reproduksi melalui biji).

Di bidang pertanian, autotriploidi dapat menyebabkan kekurangan benih, seperti pada pisang dan semangka. Triploidy juga diterapkan dalam budidaya salmon dan trout untuk menyebabkan kemandulan.

Anak anjing triploid steril (fenomena "blok triploid"), tetapi kadang-kadang dapat berperan dalam pembentukan tetraploid. Jalur menuju tetraploidi ini dikenal sebagai "jembatan triploid".

Allopolipolides dan autopolyploids

Allopolyploid adalah spesies yang memiliki lebih dari tiga set kromosom dalam selnya, dan lebih umum daripada autopolyploid, tetapi autopolyploid lebih relevan.

Autopolyploids adalah poliploid dengan beberapa kelompok kromosom yang berasal dari takson yang sama (kelompok klasifikasi ilmiah). Contoh autopolyploids alami adalah tanaman piggyback (Tolmiea menzisii) dan sturgeon putih (Acipenser transmontanum).

Autopolyploids memiliki setidaknya tiga kelompok kromosom homolog, ini menyebabkan persentase perkawinan yang tinggi selama meiosis dan penurunan kesuburan berdasarkan asosiasi.

Dalam autopolyploids alami, pemasangan kromosom yang tidak teratur selama meiosis menyebabkan kemandulan karena terjadi pembentukan multivalen.

Suatu spesies berasal dari autopolyploidy jika telur dan sperma organisme dalam populasi memiliki jumlah kromosom dua kali lipat secara tidak sengaja dan ketika mereka bereproduksi satu sama lain mereka menghasilkan keturunan tetraploid.

Jika keturunan ini kawin satu sama lain, keturunan tetraploid subur yang diisolasi secara genetik dari sisa populasi dihasilkan. Jadi, autopolyploidy generasi tunggal menciptakan penghalang aliran gen antara spesies yang matang dan spesies induknya.

Referensi

1. Campbell, NA dan Reece, JB (2007). Biologi. Madrid: Editorial Médica Panamericana.
2. Gregory, T. (2005). Evolusi genom. San Diego: Elservier Academic Press.
3. Hassan Dar, T. dan Rehman, R. (2017). Poliploidi: Tren Terbaru dan Perspektif Masa Depan. New Delhi: Springer.
4. Jenkins, J. (1986). Genetika. Barcelona: Editorial Reverté.
5. Niklas, K. (1997). Biologi evolusi tumbuhan. Chicago: Pers Universitas Chicago.