Function ofY chromosomes inRumex thyrsijlorus

Abstract

Numerous polyploid and diploid plants ofR. thyrsiflorus with various numbers ofX andY chromoso mes were obtained. Analysis of these plants confirmed earlier conclusions (Żuk, 1963) thatY chromosomes carry no sex-determining genes. Investigation of pollen fertility of male plants withoutY chromosomes, and with one or moreY chromosomes, seems to indicate that in theY chromosomes ofR. thyrsiflorus are located some factors reponsible for the fertility of male plants. This result is supported by cytological data (Żuk, 1969) indicating thatY chromosomes ofR. thyrsiflorus are active in premeiotic stages of microsporogenesis. Meiosis in plants withoutY chromosomes and with oneY chromosome was also studied. In all cases conjugation of chromosomes and meiotic divisions in PMC were normal. These data suggest that there are no genes located inY chromosomes responsible for synapsis or the course of meiotic division in PMC ofR. thyrsiflorus. In a natural population ofR. thyrsiflorus the male individuals are less numerous than the female ones. This is due to nonrandom fertilization. The gametesYY + 6A = 8 fertilize less frequently than do gametesX + 6 A = 7. In crosses involving a male plant with chromosome constitutionXYYYY + 12A = 17, which produces more uniform gametes as regardsY chromosomes, there were more male individuals than normally. This is interpreted as evidence that the preponderance of females inR. thyrsiflorus is connected withY chromosomes. Eine Analyse zahlreicher polyploider und diploider Pflanzen vonRumex thyrsiflorus mit verschiedener Anzahl vonX- undY-Chromosomen bestätigt frü-here Schlußfolgerungen des Autors, daßY-Chromosomen keine geschlechtsbestimmenden Gene tragen. Die Ergebnisse von Untersuchungen der Pollenfertilität männlicher Pflanzen mit einem und mit mehrerenY-Chromosomen sprechen dafür, daß auf dem Y-Chromosom lokalisierte Faktoren die Fertilität der männlichen Pflanzen bestimmen. Cytologische Befunde, die auf eine Aktivität derY-Chromosomen vonR. thyrsiflorus in den prämeiotischen Stadien der Mikrosporogenese deuten, stützen diese Feststellung. Die Untersuchung der Meiose an Pflanzen ohneY-Chromosom und mit einemY-Chromosom ergab in allen Fällen eine normale Paarung der Chromosomen und normale meiotische Teilungen der Pollenmutterzellen. Daraus ist zu schließen, daß sich in denY-Chromosomen keine Gene befinden, die für die Synapsis oder den Ablauf der meiotischen Teilung in den Pollenmutterzellen vonR. thyrsiflorus verantwortlich sind. In einer natürlichen Population vonR. thyrsiflorus sind weniger männliche Individuen als weibliche vorhanden. Diese Tatsache ist auf präferentielle Befruchtung zurückzuführen. Gameten der KonstitutionYY + 6A = 8 befruchten nicht so häufig wie Gameten der KonstitutionX + 6A = 7. Bei Kreuzungen, an denen eine männliche Pflanze der ChromosomenkonstitutionXYYYY + 12A = 17 beteiligt ist, die bezüglichY-Chromosomen einheitlichere Gameten ergibt, sind mehr männliche Individuen als normal festzustellen. Das wird als Beweis dafür angesehen, daß das Überwiegen der weiblichen Individuen bei R.thyrsiflorus mit denY-Chromosomen im Zusammenhang steht.