Bi8240 GENETIKA ROSTLIN doc. RNDr. Jana Řepková, CSc. repkova@sci.muni.cz Prezentace 05 Pohlaví rostlin Klasifikace květů a rostlin podle rozmístění pohlavních orgánů Klasifikace skupiny rostlin podle rozmístění pohlavních orgánů A) Genetická kontrola dvoudomosti 1. Pohlaví řízené jedním lokusem – tykvice stříkavá – alely aD, a+, ad – genotyp aD _ samčí fenotyp  a+ - hermafroditní rostlina, jednodomá  adad samičí fenotyp 2. Pohlaví řízené více lokusy – bažanka roční – lokusy A/a, B1/b1, B2/b2 – samčí genotypy A- B1 - a A- B2 – – Rubus idaeus 2 supresorové geny M/m F/f F > M – samčí genotypy: FF MM, Ff Mm, FF Mm – samičí: ff mm Genetická determinace pohlaví rostlin A) Genetická kontrola dvoudomosti 3. Pohlaví řízené více lokusy – klíčová úloha jednoho alelového páru – Mm AA BB CC exprese genů pro tvorbu tyčinek DD EE FF – mm AA BB CC exprese genů pro tvorbu pestíků DD EE F 4. Chromozomová kontrola determinace pohlaví – 3 rody, 13 druhů – typ s heterogametním samčím pohlavím XY – aktivní úloha chromozómu Y – knotovka bílá Melandrium album (Silene latifolia) Genetická determinace pohlaví rostlin Druhy rostlin s heteromorfními pohlavními chromozomy Rostlina Samičí Samčí Melandrium album XX XY Melandrium rubrum XX XY Populus sp. XX XY Urtica dioica XX XY Spinacia oleracea XX XY, YY Cannabis sativa XX XY Humulus lupulus XX XY Rumex acetosela XX XY1Y2 Fragaria elatior (!) XY XX Šťovík kyselý Rumex acetosa – pohlavní index Omezená funkce chromozómu Y Karotyp Pohlaví Pohlavní index Rumex thyrsiflorus 2A + XX samičí 1,0 2A + XYY samčí 0,5 R. arifolius polyploidní hybrid 2A + XX samičí 1,0 3A + XXX samičí 1,0 3A + XXY oboupohlavné 0,67 3A + XXYYY oboupohlavné 0,67 3A + XYYY samčí 0,33 4A + XXXYYY oboupohlavné 0,75 B) Genetická kontrola jednodomosti Kukuřice – Květy/květenství tyčinkové (tassel) a pestíkové (ear) – selektivní eliminace tyčinek v pestíkových květech, pestíků v tyčinkových květech 2 typy mutantů – tasselseed (ts1, ts2, ts4) – Feminizace tyčinkových květů – Nedochází k aborci pestíků anther ear (an1) – dwarf (d1, d2, d3, d5) – Nedochází k aborci tyčinek – maskulinizace Genetická determinace pohlaví rostlin Standard ts4 ts4 hermafrodit Feminizace Kukuřice SK SILKLESS tvorba pestíkových květů TS TASSEL SEED tvorba tyčinkových květů ANTHER EAR1, DWARF1, DWARF2, DWARF3, DWARF5 – potlačení tvorby tyčinek Orgánově specifická aborce v květech a geny, které ji řídí SK1 – v postranních klasech gen blokuje působení produktu genu TS2 – tvorba pestíků – feminizující funkce giberelinů – potlačení tvorby tyčinek geny Anther ear1, Dwarf1, Dwarf2, Dwarf3, Dwarf5 – biosyntéza giberelinů TS2 – v koncové latě – aborce pestíků (steroidní alkoholdehydrogenáza; mechanizmus buněčné smrti) Feminizující faktor – gibereliny – zprostředkovává aborci tyčinek v samičích postranních klasech jako důsledek antagonistického působení pestíků na tyčinky Geny determinující pohlaví F/ f – neúplná dominance, tvoří gradient pro samičí pohlaví – podél lodyhy – schopnost vývoje pestíku → F F – schopnost vývoje tyčinek → f f A/a A > F – vývoj pestíku M/m – spouštěcí mechanizmus v poupěti – M - květy jednopohlavné samčí – mm květy oboupohlavné Cucumis sativus Příklady genotypů M - f f monoecické, tyčinkové M - F - samičí - pestíkové m m F - oboupohlavné m m f f andromonoecické Funkce fytohormonů Reprodukční vývoj rostlin a mechanismus buněčné smrti 1. Tvorba tyčinkových a pestíkových květů 2. Mikrosporogeneze 3. Megagametogeneze Palice Lata tapetum po oplození aborce Reprodukční vývoj rostlin a mechanismus buněčné smrti 4. Embryogeneze 5. Endosperm suspenzor Výukovou pomůcku zpracovalo Servisní středisko pro e-learning na MU http://is.muni.cz/stech/