Ploïdie

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Haploïde en diploïde organisatie van chromosomen

Ploïdie (of polyploïdie) is het bij eukaryotische organismen waargenomen verschijnsel dat nakomelingen een groter aantal chromosomen heeft dan de ouders. In de celkern is per chromosoom meer dan een ander homoloog chromosoom aanwezig. Ploïdie is het aantal (verschillende) kopieën van elk chromosoom dat een cel bezit. De meeste planten en dieren zijn diploïde, wat betekent dat ze van elk chromosoom twee kopieën hebben. Bacteriën en sommige planten en schimmels zijn haploïde organismen, waarvan de cellen slechts een kopie van elk chromosoom bevatten. De geslachtscellen van diploïde organismen zijn ook haploïde.

Het aantal chromosomen van een (haploïde) geslachtscel wordt in de biologie met de letter n aangegeven. Bij de mens bijvoorbeeld geldt: n = 23. Verreweg de meeste cellen in het menselijk lichaam bezitten 2n = 46 chromosomen. Bij polyploïdie, anders dan dipolïdie, gaat het enerzijds om onregelmatigheden in de celdeling, die meestal voor dieren (en mensen) niet levensvatbaar zijn. Normalerwijs zal dit dan ook hoogstens leiden tot een polyploïde individuen maar niet tot polyploïde nakomelingen en soorten. Anderzijds het gaat hier om soorten waar het somatische aantal chromosomen 2n polyploïde kan zijn, bijvoorbeeld triploïde (2n = 3x), tetraploïde (2n = 4x), pentaploïde (2n = 5x), hexaploïde (2n = 6x), heptaploïde (2n = 7x), octaploïde (2n = 8x). Polyploïdie komt vooral bij planten voor. Een oneven aantal chromosomen levert problemen op bij de mitose, zodat het daardoor weinig voorkomt. Een herhaalde polyploïdie levert weer een even aantal chromosomen op. Nakomelingen zijn mogelijk weer vruchtbaar.

Herkomst chromosomen[bewerken]

Er zijn op basis van de herkomst van de chromosomensets twee vormen van polyploïdie te onderscheiden:

  • bij autopolyploïdie zijn de chromosomen van slecht één oudertaxon afkomstig. Dit komt minder voor dan de andere vorm.
  • bij allopolyploïdie (ook wel "hybrydogene polyploïdie") zijn de chromosomensets van verschillende oudertaxa afkomstig.

Bij een kruising van twee soorten is bastaardering niet voldoende om weer een fertiele soort op te leveren want de nakomelingen zijn gewoonlijk onvruchtbaar, maar door het optreden van deze allopolyploïdie ontstaan vaak weer wel vruchtbare nakomelingen.

Indien over polyploïdie wordt gesproken, wordt gewoonlijk gedoeld op deze bij planten veel voorkomende allopolyploïdie.

Polyploïdie in de taxonomie[bewerken]

Polyploïdie is een in de systematiek binnen verwantschapsgroepen gebruikt begrip. Een soort (of een ander taxon) heet polyploïde als het aantal chromosomen n van de geslachtscellen (of bij planten van de gametofyt) een meervoud is van het grondgetal x, waarin x in een volledige, nauwe verwantschapsgroep gelijk is aan de laagste n-waarde van de set chromosomen van de geslachtscellen (of bij planten van de gametofyt)[1]. Bij een "verwantschapsgroep" gaat het meestal om een serie of om een sectie, soms om een geslacht. Het somatische (of sporofytische) aantal chromosomen 2n is daarom gelijk aan 2x en zodoende het laagste aantal somatische chromosomen van de betreffende verwantschapsgroep.

x: grondgetal van de chromosomen (= basisaantal), waarvan het aannemelijk is dat dit ook het oorspronkelijke aantal is binnen de verwantschapsgroep.
n: het haploïde chromosomenaantal van de geslachtscellen of gametofyt (bij planten)

Polyploïdietypen[bewerken]

Soms wordt in floras per soort ook opgenomen of het om (allo-)polyploïden gaat, vaak in verband met bastaardering. Vaak zijn bastaarden steriel en allopolyploïden niet. Polyploïdietypen (of ook wel ploïdietypen) volgens het aantal sets chromosomen in de celkernen zijn:

Voorbeeld[bewerken]

Een voorbeeld van allopolyploïde hexaploïdie vormt tarwe, dat chromosomensets heeft afkomstig van drie verschillende vooroudersoorten, vaak aangeduid als AABBDD.

  • Het genoom van eenkoorn (2n = 14) wordt weergegeven met A en eenkoorn-planten hebben AA.
  • Het genoom van de wilde diploïde grassoort (2n = 14) wordt weergegeven met B en planten hebben BB.
  • Het genoom van de diploïde Aegilops squarrosa=Aegilops tauschii (2n = 14) wordt weergegeven met D en planten hebben DD.
  • Het genoom van de durumtarwe wordt weergegeven met AB en planten hebben AABB.
  • Het genoom van de gewone tarwe wordt weergegeven met ABD en planten hebben AABBDD.

Een ander voorbeeld bij de streepvarens (Asplenium) met x=36:

  • Muurvaren Asplenium ruta-muraria ssp. ruta-muraria: tetraploïde
  • Muurvaren Asplenium ruta-muraria ssp. dolomiticum: diploïde
  • Schubvaren: Asplenium ceterach ssp. ceterach: tetraploïde
  • Steenbreekvaren Asplenium trichomanes div. ssp.: diploïde en triploïde
  • Asplenium adulterinum: tot soort geworden allopolyploïde
Bronnen, noten en/of referenties
  1. Adler W., K. Oswald, R. Fischer (1994) Exkusionsflora von Österreich. Verlag Eugen Ulmer. Stuttgart und Wien.
  2. Bertolani R (2001). Evolution of the reproductive mechanisms in Tardigrades: a review. Zoologischer Anzeiger 240 (3–4): 247–252 . DOI:10.1078/0044-5231-00032.
  3. Wendel J. F. (2005). Introduction to polyploid genome evolution and lessons from Gossypium. XVII International Botanical Congress .
  4. Crowhurst R.N., D. Whittaker, R. C. Gardner The genetic origin of kiwifruit.
  5. Ainouche M. L., Fortune P. M., Salmon A., Parisod C., Grandbastien M. A., Fukunaga K., Ricou M., Misset M. T. (2009). Hybridization, polyploidy and invasion: lessons from Spartina (Poaceae). Biological Invasions 11 (5): 1159–1173 . DOI:10.1007/s10530-008-9383-2.