Poliploïdie

In die selle van die meeste hoër organismes kom die chromosome in pare voor en word daar van ʼn diploïede toestande gepraat. By sommige organismes kom die chromosome egter in groepe van 4, 6 of 8 voor en daardie toestand word poliploïdie genoem. Die verskynsel is algemener onder plante as onder diere.

Poliploïdie kom spontaan in die natuur voor, maar kan ook kunsmatig geïnduseer word. Die tegniek word dikwels in plantveredeling gebruik om die opbrengs van gewasse te verhoog, aangesien poliploïede organismes deurgaans groter as die normale diploïede is. Die eenvoudigste en algemeenste vorm van poliploïdie in die natuur is die waar sekere plantspesies naas die normale diploïede vorme ook deur tetraploïede vorms (waar die chromosome in groepe van 4 voorkom) verteenwoordig word.

Oor die algemeen is die tetraploïede plante groter en sterker as die diploïede, maar verder is daar geen verskil tussen die twee nie. Poliploïdie kan spontaan ontstaan wanneer die chromosoomgetal nie soos normaalweg gehalveer word by die vorming van geslagselle nie. Die versmelting van 2 sulke geslagselle, elk met die normale aantal chromosome, lewer 'n bevrugte eiersel waarin die chromosome in groepe van 4 voorkom en alle selle wat verder daaruit ontstaan, is dan tetraploïed.

Hierdie verskynsel staan bekend as outopoliploïdie. Dit het reeds deur navorsing aan die lig gekom dat heel party plantspesies in die natuur, benewens deur diploïede vorme, ook deur tetraploïede, heksaploïede (heksa = 6) en selfs oktoploïede (okta = 8) vorme verteenwoordig word. By angeliere (genus Dianthus) is die normale chromosoomgetal byvoorbeeld 30, maar sommige individue het 60 of selfs 90 chromosome in hul selle.

Alloploïdie

Alloploïdie is 'n vorm van poliploïdie waarin ongelyksoortige chromosome betrokke is. Die verskynsel kom voor wanneer twee spesies met min verwantskap tot mekaar paar en die nakomelinge dan die som van die chromosome van hul ouers in hut selle het. Omdat die chromosome nie verwant is nie, kan hulle nie tydens die vorming van geslagselle pare vorm nie en kan geen vrugbare geslagselle gevorm word nie. Die kruisings is daarom meestal steriel.

Soms kan daar egter wel 'n geslagsel met al die chromosome ontstaan, wat dan aan poliploïede nakomelinge oorsprong kan gee. 'n Voorbeeld hiervan is die kruising tussen die radys (Raphanus sativa) en die kool (Brassica oleracea). Altwee hierdie plantspesies is normaalweg diploïed en het 18 chromosome. Kruisings tussen hulle lewer normaalweg of geen, of 'n steriele nageslag. Soms ontstaan daar egter wel kiemkragtige sade, maar hierdie sade het dan 36 chromosome in plaas van 18.

Daar is reeds daarin geslaag om hierdie kruising te teel, maar in plaas van die beoogde plant met radysagtige wortels en koolagtige blare, was die blare van Raphanobrassica radysagtig en die wortels koolagtig. Vanweë heelwat navorsing wat reeds op die verskynsel van poliploïdie gedoen is, word daar vermoed dat die proses 'n belangrike rol by die vorming van natuurlike spesies speel.

Voordele van poliploïdie

By verskeie plantspesies waar daar sowel diploïede as poliploïede vorme voorkom, lyk dit asof die poliploïede vorme beter by sekere omstandighede aangepas is as die diploïede vorme. Die Europese spesie Parnassia palustris se diploïede vorm groei byvoorbeeld slegs in duine, terwyl daar in die binneland slegs tetraploïede vorme van hierdie spesie groei. Uiterlik lyk die twee vorme dieselfde. Soortgelyke bevindings het aanleiding gegee tot die teorie dat tetraploïede vorme moontlik beter by ongunstige omstandighede aangepas is.

Dit het naamlik geblyk dat daar onder ongunstige omstandighede altyd meer tetraploïede as diploïede plante gevind is. Die spesie Empetrum nigrum is byvoorbeeld diploïed in Europa, maar in Groenland, waar die omstandighede baie ongunstiger is, word slegs 'n tetraploïede vorm van Empetrum hermaphroditicum aangetref. In omstreeks 1937 is daar ontdek dat poliploïdie met behulp van sekere chemiese stowwe kunsmatig geïnduseer kan word.

Kolchisien is een van die stowwe wat seldeling inhibeer, waardeur alle chromosome in 1 sel bymekaar bly in plaas daarvan om oor 2 selle verdeel te word. Op hierdie manier kan tetraploïede gewasse geteel word. Aangesien hierdie gewasse dikwels groter blare, vrugte en sade het, word daar veral in die landbou dikwels van hierdie tegniek gebruik gemaak om produktiewer gewasse te teel.

Bronnelys

• Wêreldspektrum, 1982, ISBN 0908409648, volume 23, bl. 37