Гибридизация (биология)


Гибридизация (биология)

Гибридизация — процесс образования или получения гибридов, в основе которого лежит объединение генетического материала разных клеток в одной клетке.

Может осуществляться в пределах одного вида (внутривидовая гибридизация) и между разными систематическими группами (отдалённая гибридизация, при которой происходит объединение разных геномов). Для первого поколения гибридов часто характерен гетерозис, выражающийся в лучшей приспособляемости, большей плодовитости и жизнеспособности организмов. При отдалённой гибридизации гибриды часто стерильны.

Содержание

Происхождение видов путем гибридизации

При скрещивании различных видов потомство обычно бывает стерильным. Это связано с тем, что число хромосом у разных видов различно. Несходные хромосомы не могут нормально сходиться в пары в процессе мейоза, и образующиеся половые клетки не получают нормального набора хромосом. Однако, если у такого гибрида происходит геномная мутация, вызывающая удвоение числа хромосом, то мейоз протекает нормально и дает нормальные половые клетки. При этом гибридная форма приобретает способность к размножению и утрачивает возможность скрещивания с родительскими формами. Кроме того, межвидовые гибриды растений могут размножаться вегетативным путем.

Существующие в природе естественные ряды гибридных видов растений возникли, вероятно, именно таким путем. Так, известны виды пшеницы с 14, 28 и 42 хромосомами, виды роз с 14, 28, 42 и 56 хромосомами и виды фиалок с числом хромосом, кратным 6 в интервале от 12 до 54. По некоторым данным, гибридогенное происхождение имеют не менее трети всех видов цветковых растений [1].

Гибридогенное происхождение доказано и для некоторых видов животных, в частности, скальных ящериц, земноводных и рыб [2]. Некоторые виды кавказских ящериц, имеющих гибридогенное происхождение, триплоидны и размножаются с помощью партеногенеза.

Гибридное видообразование у растений

Под гибридным видообразованием обычно подразумевают возникновение в потомстве от естественного гибрида новой линии, размножающейся в чистоте и изолированной от родительских видов и от своих сибсов в гибридной популяции. Эта новая линия должна преодолеть гибридную стерильность, и разрушение гибридов.

Рекомбинационное видообразование

Его можно определить как возникновение в потомстве видового гибрида с хромосомной стерильностью нового структурно-гомозиготного рекомбинанта, плодовитого при скрещиваниях с особями своей линии, но изолированного от других линий и от родительского вида преградой, создаваемой хромосомной стерильностью.
Если число независимых транслокаций больше, то хромосомная стерильность, создающая преграды вокруг новых гомозиготных рекомбинантов, усиливается, и новая линия становится более изолированной.
Процесс рекомбинационного видообразования был обнаружен среди потомков экспериментальных гибридов представителей рода табак, у некоторых злаков и других растений. Его роль в природе остается неясной. Вероятно, такое видообразование происходит время от времени, но реже, чем аллополиплоидия.

Гибридное видообразование при участии внешних преград

В некоторых группах растений межвидовые гибриды плодовиты и изоляция между видами обеспечивается главным образом внешними преградами. Экологическая и сезонная изоляция, а также изоляция, обусловленная строением цветка, — главные преграды, разделяющие виды. Морфологические, физиологические и поведенческие различия между видами, ведущие к возникновению таких преград, находятся, под контролем генов. У потомков естественных межвидовых гибридов, если они появляются, происходит расщепление по генным различиям и по соответствующим признакам, определяющим внешнюю изоляцию. Это создаёт возможность для возникновения продуктов межвидовой рекомбинации с новыми сочетаниями признаков, закладывающих основу новых, внешне изолированных субпопуляций. Если внешняя изоляция сохраняется и в дальнейшем, то из этих субпопуляций могут возникнуть новые виды гибридного происхождения.
Вероятные примеры гибридного видообразования описаны для нескольких групп растений (Амаранта, Кипрея, Alsophila, Nephelea и в других родах)[1].

В селекции

В селекции растений наиболее распространён метод гибридизации форм или сортов в пределах одного вида. С помощью этого метода создано большинство современных сортов сельскохозяйственных растений. Отдалённая гибридизация — более сложный и трудоёмкий метод получения гибридов. Основное препятствие получения отдалённых гибридов — несовместимость половых клеток скрещиваемых пар и стерильность гибридов первого и последующих поколений. Использование полиплоидии и возвратного скрещивания (беккросс) в отдельных случаях позволяет преодолеть нескрещиваемость пар и стерильность гибридов.

Гибридизация ДНК

Методы гибридизации ДНК состоят в смешивании одноцепочечных фрагментов ДНК, полученных от двух разных видов. Доля в смеси общей ДНК, которая воссоединяется, образуя двухцепочечные спирали, и скорость воссоединения служат мерами степени генетического родства между данными видами. Этот метод широко применяется зоологами, ботаниками и другими исследователями[1].

См. также

Примечания

  1. 1 2 Грант В. Эволюция организмов. — М.: Мир, 1980. — 480 с.




Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Гибридизация (биология)" в других словарях:

  • Гибридизация — Гибридизация: Гибридизация (биология) скрещивание разнородных организмов, получение гибридов. Гибридизация (химия) специфическое взаимодействие атомных орбиталей в молекулах. Гибридизация ДНК полное или частичное комплементарное спаривание двух… …   Википедия

  • ГИБРИДИЗАЦИЯ — процесс образования или получения гибридов, в основе к рого лежит объединение генетического материала разных клеток в одной клетке. Может осуществляться в пределах одного вида (внутривидовая Г.; гибриды характеризуются гетерозиготностью по многим …   Биологический энциклопедический словарь

  • Вегетативная гибридизация — Схема прививки почки: 1  почка привоя удаляется вместе с подлежащими тканями; 2 4  почка вставляется в Т образный разрез на стебле подвоя и там закрепляется, 5  почка образует побег Вегетативная гиб …   Википедия

  • Гибрид (биология) — Гибрид лошади и зебры Гибрид (от лат. hibrida, hybrida  помесь)  организм (клетка), полученный вследствие скрещивания генетически различающихся форм. Понятие гибрид особенно распространено в ботанике, но применяется и в зоологии. В …   Википедия

  • Сельскохозяйственная биология — I Сельскохозяйственная биология         раздел экспериментальной биологии, разрабатывающий теоретические основы мероприятий повышения продуктивности культурных растений, домашних животных, а также полезных микроорганизмов. С. б. возникла и… …   Большая советская энциклопедия

  • Сельскохозяйственная биология — I Сельскохозяйственная биология         раздел экспериментальной биологии, разрабатывающий теоретические основы мероприятий повышения продуктивности культурных растений, домашних животных, а также полезных микроорганизмов. С. б. возникла и… …   Большая советская энциклопедия

  • Дисперсия (биология) — У этого термина существуют и другие значения, см. Дисперсия. Дисперсия термин, обозначающий разнообразие признаков в популяции. Одна из количественных характеристик популяции. Для описания бесполой и гермафродитной популяции кроме дисперсий по… …   Википедия

  • Вид (биология) — Титульный лист работы Карла Линнея «Виды растений» (Species Plantarum). 1 мая 1753 г.  дата опубликования книги  принята за исходный пункт ботанической номенклатуры. Вид (лат. species)  таксономическая, систематическая единица, группа особей с… …   Википедия

  • Химера (биология) — У этого термина существуют и другие значения, см. Химера (значения). Пёстролистный фикус Бенджамина  перикл …   Википедия

  • Клонирование (биология) — У этого термина существуют и другие значения, см. Клонирование. Клонирование (в биологии)  появление естественным путем или получение нескольких генетически идентичных организмов путем бесполого (в том числе вегетативного) размножения.… …   Википедия

Книги