Главная > Новости > Полиплоидия и колхицин

Полиплоидия и колхицин

22 Декабря 2012

ИСТОРИЯ ПОЛИПЛОИДИЗАЦИИ

Полиплоидия - является важным фактором в разработке усовершенствованных коммерческих сортов и гибридов. Одним из перспективных направлений в селекции, является химическая полиплоидизация. В 1937 году, впервые была обнаружена способность колхицина производить полиплоидизацию (Blakeslee and Avery 1937), способность искусственного манипулирования хромосомными числами активно использовалась в течение 1940 года для создания первых тетраплоидов. Мощный алкалоид колхицин , выделенный из луковиц безвременника ( Colchicum Autumnale ) , парализует веретено деления, вследствие чего становится невозможным расхождение дочерних хромосом к полюсам и они остаются в одной клетке. В результате, образуется клетка с удвоенным числом хромосом.

История колхицина

Первые знания о колхицине настолько стары, что уходят своими корнями в древнюю историю и мифологию Греции, Индии и Египта. Колхицин (Colchicinii) назван в честь земли Колхиды, которая находится в восточной части Черного моря. Где все ее побережье ранней осенью покрывается яркими розовыми и голубыми цветками безвременника или , как его еще называют - крокуса осеннего, безвременника лугового. Куда приходил со своими аргонавтами Ясон за Золотым Руном. Там, в Колхиде он встретил колдунью Медею, верховную жрицу богини Лейкотеи и очень опытного врача, вернувшей «доблестному Ясону силу юности, отогнав старость хитроумным способом с помощью трав, кипевших в золотом сосуде». Именно ее волшебные силы связывают с ядовитыми компонентами безвременника. Древние короли Колхиды использовали знания о растительных ядах, для устранения конкурентов и быстрого решения всех дворцовых интриг. В эти места путешествовал древнегреческий врач - натуралист Диоскорид ( Dioscorides ). Он первый дал точное описание, указывающее фазы роста, морфологию и размножение безвременника осеннего и дал ему название Colchicon . Зарисовки Диоскорида, включающие растение безвременника с плодами и семенами, и растение с листьями и цветами, копировались на протяжении пятнадцати столетий. На то время профессии врача и ботаника были тесно связаны и конечно же, Диоскорид имел медицинский интерес к этому ядовитому лекарственному растению/

В Египте самым ранним датированным фактом до нашей эры, является упоминание безвременника в Папирусе Ebers – старейшем медицинском тексте, в 1550 году до нашей эры. Папирус Ebers суммировал все медицинские знания Египетской цивилизации, которые дошли до современной фармакопеи. На сегодняшний день, фактически только 18 растений из семисот первоначально заявленных в документе, достигли своей исторической славы.

Трудно предположить сколько столетий прошло с тех пор, когда древние индусы начали сбор безвременника осеннего и других лекарственных растений, для применения в медицинской практике. Некоторые древние медицинский трактаты Индии до сих пор не расшифрованы. В Ведических текстах 800 г до н. э. упоминается Colchicum luteum, производитель чистого колхицина (0,2 %), собранный в Кашмире (Kashmir), в северо-западных предгорьях Гималаев. Древние арабские врачи заимствовали знания о лечебных свойствах колхицина от своих коллег из Индии и продвигали их дальше, в Европу. На протяжении многих веков колхицин изучался медиками, алхимиками, натуралистами. Такие исторические имена, как Теофраст, Авиценна, Гален внесли свой вклад в изучение и практическое применение колхикума, как медицинского лекарственного растения.

Современный период исследования колхицина начинается с 1989 года , когда сицилийский патологоанатом Pernice (1884 – 1906) впервые описывает влияние колхицина на митоз животной клетки, при введении большой дозы яда. Есть упоминание, что ранние эксперименты с колхицином проводил Чарльз Дарвин в 1875 году, но его работа имела только исторический интерес и никаких документальных подтверждений на данное время не существует. Колхицин в своей настоящей роли, как митотический яд и как средство для биологического исследования было обнаружено в 1931 году в Брюсселе (Бельгия), в лаборатории профессора Дастина (A.R.Dustin), который долгое время исследовал митоз. К 1937 году многие лаборатории всех континентов подключаются к исследованию эффекта колхицина в митозе. Генетики Швеции и Японии. Во Франции Gavaudan вел активное сотрудническтво с бельгийскими генетиками. В России лаборатория Института Генетики АН СССР под руководством академика Н.Вавилова. Д. Костов, И. А. Аксамитная. - Докл. АН СССР, 1935, Исследование полиплоидных растений. В феврале 1937 года, в Cold Spring Harbor в Нью-Йорке, на Атлантическом собрании E.L.Lahr представил работу группы генетиков Allen, Gardner, Smitt, об исследовании колхицина и влиянии его на полиплоидизацию, ученым исследовательской лаборатории Университета Карнеги, Отдел Генетики, возглавляемый доктором A.F. Blakeslee. Эта работа создала широчайший интерес ученых всего мира. В сентябре этого же года Blakeslee объявил об открытии колхицина, как мощного химического реагента, порождающего полиплоидию в растениях. Колхицин заменял практически все известные методы, использованные для увеличения количества хромосом в растении. Процедура была новой и могла легко проводиться на всех представителях растений. В течение короткого времени генетики убедились, что найдено уникальное, полезное средство, поскольку метод колхицинирования , был более эффективным и более пригодным для получения полиплоидов, имеющих дополнительный комплект хромосом, чем любые другие методы, которые использовались прежде. Метод колхицинирования стал потрясением для агрономов. По всему миру ученые и аматоры начали создавать полиплоиды. То, что техника использования колхицина оказалась простой, посодействовало интересу ее быстрого распространения и использования. На протяжении пяти лет, с 1938 по 1942 год , все растения –представители сельского хозяйства Швеции, были преобразованы в полиплоиды. Началась новая эра в полиплоидизации.

По материалам: http://lileynic.com.ua/comments.php?id=7