Основные понятия, термины и определения

Мутации – это внезапно появляющиеся и передающиеся по наследству изменения идиотипа (Э. Рмедер, Г. Шёнбах, 1962, стр. 82).

Мутации – это наследственные изменения, которые составляют генетическую основу изменчивости и служат сырым материалом для отбора и эволюции (У. Уильямс, 1968, стр. 137).

Из приведенного определения следует, что мутации являются одним из важнейших источников генетического разнообразия и, что особенно важно, внутривидового генетического разнообразия. Это имеет чрезвычайно большое значение для эволюции и селекции. В подавляющем большинстве случаев селекционная работа с растениями состоит в обнаружении и использовании мутаций, выразившихся в усилении ценных признаков, имеющих хозяйственное значение. В природе мутации представляют собой достаточно редкие явления, но они возникают непрерывно, накапливаются в генофонде популяций и становятся частью нормального спектра изменчивости диких и культивируемых видов. В подавляющем большинстве случаев новые мутации приводят к изменениям в худшую сторону, поскольку многие из наиболее «полезных» мутаций уже вошли в геномы растений в процессе длительной эволюции и селекции. При этом нередко полезные свойства мутаций сопряжены с наличием побочных отрицательных свойств, таких как стерильность, пониженная резистентность, меньшая продуктивность и т.п. Кроме того, новые мутации будут иметь положительное значение для организма только в том случае, когда они смогут их проявить. Например: повышенная устойчивость к грибным или иным заболеваниям будет иметь положительное значение только в случае, когда существует реальная опасность такого поражения растений, и организмы с повышенной устойчивостью получат преимущества в сохранении самих себя и своих потомков, т.е. эволюционно. Поскольку мутации возникают случайно и не направлено, а механизм их возникновения недостаточно изучен и понятен, то не может быть и целенаправленных гарантирующих положительный результат методов их искусственного получения. Мутационный процесс может быть ускорен, частота возникновения отдельных мутаций может быть увеличена путем искусственного применения мутагенов, но «полезные» мутации не могут быть получены по заказу, в то время как вредные мутации как правило возникаю в изобилии (У. Уильямс, 1968, стр. 137). Тем не менее, увеличение частоты мутаций обеспечивает большие возможности отбора: больше шансов найти «нужный» вариант наследственных изменений в особях при их большем количестве.

Любое самовоспроизводящееся (наследственно закрепленное) изменение в генах, хромосомах или цитоплазме может дать мутационный фенотип. С этих позиций изменения в численном наборе хромосом, такие как добавление или утрата целых отдельных хромосом или геномов (полиплоидия и анеуплоидия) может рассматриваться как мутации в самом широком смысле этого термина. Не исключена вероятность существования целого класса мутаций, связанных с изменениями во внутренней структуре самих генов, т.е. с изменениями гена на молекулярном уровне. Их принято относить к «истинным» генным мутациям. Сведений о них к настоящему времени накоплено много, но поскольку молекулярная природа мутантных и немутантных аллелей до конца не понятна, все эти мутации относят к косвенным или случайным.

Доминантные жизнеспособные мутации почти всегда обусловлены структурными перестройками хромосом.

Мутации – это прерывистые скачкообразные изменения наследственных структур, возникающие под влиянием факторов среды (Котов, 1997, стр. 153).

Мутационная изменчивость – это изменчивость, обусловленная возникновением мутаций. (Котов, 1997, стр. 153).

Мутанты – это организмы с мутировавшими клетками. (Котов, 1997, стр. 153).

Мутанты – это особи, обладающие мутациями (Э. Рмедер, Г. Шёнбах, 1962, стр. 82).

Мутации классифицируют по различным признакам (привести таблицу по Котову, 1997) в зависимости от того, на каком уровне организации наследственных структур они находятся и какие гентические структуры затрагивают. При этом различают мутации генные, хромосомные, геномные, пластидные, плазмонные.

Генные мутации – это наследственные изменения, связанные с появлением новых аллелей.

Они возникают на уровне нуклеотидов в результате их потери или удвоения, изменения порядка чередования или вставки одного или нескольких нуклеотидов в молекулах ДНК. Поскольку фиксированных границ между триплетами нуклеотидов не существует, все перечисленные изменения в молекулах ДНК приводят и к изменению общего порядка считывания наследственной информации, заключенной в этих молекулах.

Хромосомные мутации – это мутации, возникающие вследствие разрывов хромосом.

Существенным моментом при этом является возможность присоединения оторванной части хромосомы к той же или к любой другой хромосоме либо её элиминация (деструкция, исчезновение, уничтожение) в процессе деления клетки.

Состояния структурно измененных в процессе мутации хромосом получили свои определения: делеции, дупликации, инверсии, транслокации.

Делеция – это потеря части хромосомы. Возникает, когда от хромосомы отделяется какой-либо её участок. Такие изменения иногда называют нехватками.