Unterschied zwischen Autopolyploidie und Allopolyploidie

Hauptunterschied - Autopolyploidie vs. Allopolyploidie

Autopolyploidie und Allopolyploidie sind zwei Arten von Anomalien, die zu Polyploidie führen. Polyploidie tritt häufig auf, weil Chromosomen während der Zellteilung nicht disjiziert sind. Die Nicht-Disjunktion ist die ungeeignete Spaltung von Schwesterchromatiden oder homologen Chromosomen, die während der Kernteilung auftreten können. Es kann natürlich oder unter dem Einfluss von Chemikalien auftreten. Das Hauptunterschied zwischen Autopolyploidie und Allopolyploidie ist das Autopolyploidie ist die Einschließung mehrerer Sätze von Chromosomen, die von derselben Spezies stammen, während Allopolyploidie die Einschließung mehrerer Sätze von Chromosomen darstellt, die von verschiedenen Spezies stammen.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Autopolyploidie?
      - Definition, Eigenschaften, Funktion
2. Was ist Allopolyploidie?
      - Definition, Eigenschaften, Funktion
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Autopolyploidie und Allopolyploidie?
      - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Autopolyploidie und Allopolyploidie?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Allopolyploidie, Autopolyploidie, Hybridarten, Meiose, Mitose, Nichtdisjunktion von Chromosomen, Polyploidie, Sympatrische Speziation

Was ist Autopolyploidie?

Autopolyploidie bezieht sich auf eine Art Polyploidie, bei der das Chromosomenkomplement aus mehr als zwei Kopien homologer Chromosomen besteht. Dies geschieht durch die Fusion von Gameten des gleichen Elternteils. Typischerweise sind die meisten eukaryotischen Organismen zu Lebzeiten diploid. Dies bedeutet, dass sie zwei Sätze von Chromosomen besitzen. Autopolyploidie entsteht durch die Verdoppelung der Chromosomenzahl der diploiden Spezies. Autopolyploidie kann entweder drei (Triploid), vier (Tetrapolyploid), fünf (Pentapolyploid), sechs (Hexapolyploid) oder mehrere Kopien desselben Genoms besitzen.

Abbildung 1: Autopolyploidie

Autopolyploidie kann auf zwei Arten auftreten: Nicht-Disjunktion von Gameten und Genom-Duplikation. Die Nicht-Disjunktion von Chromosomen kann sowohl bei Mitose als auch bei Meiose auftreten. Die mitotische Nichtdisjunktion kann im frühen Embryo auftreten und neue polyploide Individuen bilden. In der Meiose kann die Fusion einer haploiden Gamete mit einer diploiden Gamete auch eine triploide Zygote erzeugen. Alle Chromosomensätze in einem autopolyploiden Individuum sind homolog zueinander. Aus diesem Grund ist das Ausrichten der homologen Chromosomen an der Prophase 1 der Meiose 1 schwierig. Bei der Triploidie kommen beispielsweise drei homologe Chromosomen in der Zelle vor und nur zwei können sich während der Zellteilung paaren. Das dritte Chromosom wird zufällig getrennt. Daher können die resultierenden Gameten unausgeglichene Chromosomenzahlen verschiedener Chromosomen enthalten. Dies kann zu einer unausgeglichenen Anzahl von Chromosomen in der Zygote führen. Die unausgewogene Gendosis kann tödlich sein. Autopolyploidie kann auch durch Duplikation des Genoms auftreten. Die Duplikation des Genoms kann durch meiotische Nichtreduktion der Gameten auftreten. Die Bildung der tetraploiden Zygote durch die Fusion zweier diploider Gameten ist in gezeigt Abbildung 1. 

Was ist Allopolyploidie?

Allopolyploidie bezieht sich auf eine Art von Polyploidie, bei der das Chromosomen-Komplement aus mehr als zwei Kopien von Chromosomen besteht, die von verschiedenen Spezies stammen. Es tritt auf, wenn zwei Arten sich paaren, um eine Hybridart herzustellen. Das Maultier, das bei der Paarung eines männlichen Esels mit einem weiblichen Pferd entsteht, ist ein Beispiel für eine Hybride. Durch die Paarung zweier verschiedener Arten kann eine sympatrische Art entstehen, die aufgrund der Allopolyploidie bei beiden elterlichen Arten unfruchtbar ist.

Abbildung 2: Weizen

Sympatrische Artbildung tritt häufig bei Weizen auf, bei dem es sich um eine Grasart handelt. Der Weizenpollen kann mit anderen Arten derselben Gattung verschmelzen und so sympatrische Arten bilden. Weizen ist eine Kombination aus drei Arten von Gräsern. Die Meiose tritt perfekt bei diesen Arten von sympatrischen Arten auf, da jede Art von Chromosomensatz aus einem anderen homologen Chromosomensatz besteht, der paarweise angeordnet ist. 

Ähnlichkeiten zwischen Autopolyploidie und Allopolyploidie

• Autopolyploidie und Allopolyploidie sind zwei Arten von Zellteilungsanomalien.
• Sowohl Autopolyploidie als auch Allopolyploidie treten durch die Nicht-Disjunktion von Schwesterchromatiden oder Chromosomen während der Prophase 1 bzw. Prophase 2 auf.
• Sowohl die Autopolyploidie als auch die Allopolyploidie führen zu einer Polyploidie, bei der mehrere Chromosomensätze im Zellkern vorkommen.
• Sowohl Autopolyploidie als auch Allopolyploidie treten meistens in Pflanzen auf.
• Sowohl Autopolyploidie als auch Allopolyploidie können natürlich oder unter dem Einfluss von Chemikalien wie Colchicin auftreten.

Unterschied zwischen Autopolyploidie und Allopolyploidie

Definition

Autopolyploidie: Autopolyploidie bezieht sich auf eine Art von Polyploidie, bei der das Chromosomenkomplement aus mehr als zwei Kopien homologer Chromosomen besteht.

Allopolyploidie: Allopolyploidie bezieht sich auf eine Art Polyploidie, bei der das Chromosomenkomplement aus mehr als zwei Kopien von Chromosomen besteht, die von verschiedenen Spezies stammen.

Entstehen

Autopolyploidie: Autopolyploidie entsteht durch die Fusion von Gameten derselben Spezies.

Allopolyploidie: Allopolyploidie entsteht durch die Fusion von Gameten der verschiedenen Arten.

Besteht aus

Autopolyploidie: Eine autopolyploide Zelle enthält homologe Chromosomensätze.

Allopolyploidie: Alle Chromosomensätze einer allopolyploiden Zelle sind nicht homolog.

Ursache

Autopolyploidie: Autopolyploidie wird hauptsächlich durch die Nichtdisjunktion von Chromosomen verursacht.

Allopolyploidie: Allopolyploidie wird durch Paarung verschiedener Arten verursacht.

Meiose

Autopolyploidie: Eine autopolyploide Zelle erleidet keine Meiose, da sie von einem Elternteil stammt.

Allopolyploidie: Eine allopolyploide Zelle kann Meiose durchmachen.

Beispiele

Autopolyploidie: Autopolyploidie tritt in Kulturen wie Weizen, Hafer, Zuckerrohr, Kartoffeln, Erdnüssen, Bananen und Kaffee auf.

Allopolyploidie: Allopolyploidie tritt in Kulturen wie Weizen und Tieren wie Maultieren auf.

Fazit

Autopolyploidie und Allopolyploidie sind zwei Arten von Zellteilungsanomalien, die zu Polyploidie führen. Autopolyploidie ist das Eindämmen mehrerer Chromosomenkopien im gleichen Elternteil. Allopolyploidie ist die Eindämmung der mehrfachen Kopien von Chromosomen verschiedener Spezies. Autopolyploidie tritt hauptsächlich aufgrund der Nichtdisjunktion von Chromosomen auf. Allopolyploidie tritt bei der Paarung verschiedener Arten auf. Der Hauptunterschied zwischen Autopolyploidie und Allopolyploidie ist die Art der Chromosomensätze in ihrem Kern.

Referenz:

1. „Autopolyploidie“. LinkedIn SlideShare, 16. Dezember 2015, hier verfügbar. Abgerufen am 29. September 2017.
2. "Allopolyploidie". BioNinja, hier erhältlich. Abgerufen am 29. September 2017.

Bildhöflichkeit:

1. "Polyploidisierung" (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. „Wheat close-up“ Nach Benutzer: Bluemoose - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia