ลักษณะพันธุกรรมที่ควบคุมด้วยยีนนอกนิวเคลียส (Extrachromosomal Inheritance) อ.ดร. จิรวัฒน์ สนิทชน ภาควิชาพืชศาสตร์และทรัพยากรเกษตร คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

ลักษณะพันธุกรรมที่ควบคุมด้วยยีนที่มีตำแหน่งอยู่บนโครโมโซมในนิวเคลียส เรียกลักษณะพันธุกรรมเหล่านี้ว่า ‘Mendelian inheritance’ ยีนที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมไม่ได้มีตำแหน่งอยู่บนโครโมโซมในนิวเคลียส แต่อยู่ในไซโตพลาสซึม เรียกลักษณะพันธุกรรมเหล่านี้ว่า ‘Extrachromosomal inheritance’

หลักเกณฑ์ที่ใช้ในการพิจารณาลักษณะทางพันธุกรรมที่ควบคุมด้วยยีนนอกนิวเคลียส ลักษณะใดก็ตามเมื่อมีการผสมระหว่างพ่อแม่ทั้งสายผสมตรงและสายผสมสลับพ่อแม่ ลูกผสมที่ได้ของทั้ง 2 สาย มีอัตราส่วนไม่เท่ากัน และพิสูจน์ได้ว่าไม่ใช่ลักษณะพันธุกรรมที่ควบคุมด้วยยีนบนโครโมโซมเพศแล้ว แสดงว่า ลักษณะนั้นควบคุมด้วยยีนนอกนิวเคลียส ลักษณะใดก็ตามเมื่อมีการผสมระหว่างพ่อแม่ทั้งสายผสมตรงและสายผสมสลับพ่อแม่ ลูกผสมที่ได้ของทั้งสองสาย แสดงลักษณะออกมาเหมือนกับฝ่ายแม่ตลอดเวลา (maternal inheritance) แสดงว่าลักษณะดังกล่าวควบคุมด้วยยีนนอกนิวเคลียส

ถ้ายีนควบคุมลักษณะใดก็ตามไม่สามารถจะกำหนดได้ว่ามีตำแหน่งอยู่บนโครโมโซมใดในนิวเคลียสและอยู่ชิดกับยีนใดบนโครโมโซม ลักษณะใดก็ตามถ้ายีนที่ควบคุมลักษณะนั้นไม่มีการแยกตัวของยีน หรือมีการแยกตัวของยีน แต่ไม่เป็นไปตามกฎเมนเดล ลักษณะใดก็ตามที่มีการถ่ายทอดลักษณะดังกล่าวจากชั่วอายุหนึ่งไปยังอีกชั่วอายุหนึ่ง โดยปราศจากการถ่ายทอดทางโครโมโซมในนิวเคลียส ถ้ายีนที่ควบคุมลักษณะใดก็ตามมีการเปลี่ยนแปลงหรือกลายพันธุ์ไป แต่ไม่ใช่การกลายพันธุ์ของยีนบนโครโมโซม

อิทธิพลของฝ่ายแม่ (maternal effect) ลักษณะที่ปรากฏของลูกเป็นผลมาจากอิทธิพลของพันธุกรรมของฝ่ายแม่ ลักษณะที่ปรากฏในลูกนี้อาจจะเกิดชั่วคราว หรือเกิดแบบถาวรก็ได้

อิทธิพลของแม่ในหอย (maternal effect in snail : Limnaea peregra) D:เวียนขวา d:เวียนซ้าย อิทธิพลของแม่ในหอย (maternal effect in snail : Limnaea peregra) ที่มา http://www.bio.miami.edu/dana/250/250SS10_6.html

ตัวอย่างของลักษณะพันธุกรรมที่ควบคุมด้วยยีนนอกนิวเคลียส พันธุกรรมของสีในพลาสติด (inheritance of color in plastids) พลาสติดเป็นออร์แกเนลล์ที่อยู่ในไซโตพลาสซึม แบ่งตัวเอง และสามารถถ่ายทอดทางไซโตพลาสซึมได้ คลอโรพลาสต์ (chloroplast) เป็นพลาสติดที่มีสีเขียว เนื่องจากมีคลอโรฟิลล์ทำหน้าที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์แสงของพืช ลิวโคพลาสต์ (leucoplast) เป็นพลาสติดที่มีสีขาว เกิดจากคลอโรพลาสต์สูญเสียคลอโรฟิลล์ ทำหน้าที่ในการสะสมอาหาร

X X X แม่ ใบลาย ยีโนไทป์ ijij ใบสีเขียว พ่อ IjIj แม่ ใบสีเขียว IjIj ใบลาย พ่อ ijij X X Ijij Ijij Ijij ใบสีเขียว ใบสีขาว ใบลาย IjIj ใบสีเขียวทั้งหมด F1 F1 ใบลาย ยีโนไทป์ Ijij ใบสีเขียว พ่อ IjIj X ลูก IjIj IjIj IjIj Ijij Ijij Ijij ใบสีเขียว ใบสีขาว ใบลาย ใบสีเขียว ใบสีขาว ใบลาย Rhoades (1943)

การเป็นหมันของดอกตัวผู้ (male sterility) การเป็นหมันของดอกตัวผู้ที่ควบคุมด้วยยีนในนิวเคลียส (genetic male sterility) msms Msms X Msms msms male fertile male sterile

X การเป็นหมันของดอกตัวผู้ที่ควบคุมด้วยยีนในไซโตพลาสซึม (cytoplasmic male sterility) S F X male sterile male fertile S male sterile

การเป็นหมันของดอกตัวผู้ที่ควบคุมด้วยยีนในไซโตพลาสซึมและยีนในนิวเคลียส (cytoplasmic genetic male sterility) S F X rr Rr S S rr Rr male sterile male fertile