Cytogenetics of autotetraploid sugar beets (Beta vulgaris L.)

Summary Variety seed samples, samples of eutetraploid plant progenies and samples of aneutetraploid or tetraploid population progenies were investigated for chromosome numbers. Genomal and chromosomal deviations from the artificially induced 4x genome level were encountered. Though deviations from the genome level were found to be exceptional, their impact on the reproduction of chromosome numbers may not be underestimated because sugar beets cross readily between genome levels. In general eutetraploid plants remained stable at the 4x genome level, but produced a high percentage of aneutetraploid plants. The chromosomal deviations on the 4x genome level ranged from –2 to +3 chromosomes. In cytogenetic terms chromosome reproduction of eutetraploid plants is characterized by incomplete selection pressure for euploidy. The type of chromosome reproduction differs from the diploid type in as much as eutetraploid plants do not precisely reproduce the chromosome number and gene content, fundamentals on which are based the Mendelian laws of inheritance. In propagation and selection of tetraploid sugar beets the mode of reproduction of chromosome numbers described has to be taken into account.

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Zusammenfassung Samenproben von Sorten, von eutetraploiden Pflanzennachkommenschaften und von aneutetraploiden oder tetraploiden Populationsnachkommenschaften wurden auf Chromosomenzahlen untersucht. Es wurden genomale und chromosomale Abweichungen von der künstlich induzierten 4x Genomzahl festgestellt. Obwohl nur wenige Abweichungen von der Genomstufe gefunden wurden, darf ihr Einfluß auf die Chromosomenzahlreproduktion wegen der leichten Kreuzbarkeit der Rüben zwischen den Genomstufen nicht unterschätzt werden. Eutetraploide Pflanzen zeigten im allgemeinen eine Stabilisierung auf der 4x Genomstufe, produzierten aber einen hohen Prozentsatz von aneuploiden Pflanzen. Die chromosomalen Abweichungen von der 4x Genomstufe betrugen bis zu –2 und +3 Chromosomen. In cytogenetischem Sinne ist die zahlenmäßige Chromosomenproduktion tetraploider Pflanzen durch unvollständigen Selektionsdruck für Euploidie gekennzeichnet. Die Art der zahlenmäßigen Chromosomenreproduktion unterscheidet sich von der diploiden insofern, als eutetraploide Pflanzen sich in Chromosomenzahl und Geninhalt nicht genau reproduzieren, Voraussetzungen, auf denen die Regeln der Mendelvererbung beruhen. Bei der Vermehrung und Auslese tetraploider Zuckerrüben muß die beschriebene Art der zahlenmäßigen Chromosomenreproduktion berücksichtigt werden.