Усиление гетерозиготности в генотипах гибридов

Явления гетерозиса.

Межвидовая или отдаленная гибридизация – это

один из перспективнейших методов селекции, позволяющий объединить ценные наследственные признаки организмов различных видов. В природе существует множество анатомических, физиологических, генетических, экологических и этологических (поведенческих, у животных) способов, ограничивающих возможность межвидового скрещивания. С помощью отдаленной гибридизации современные селекционеры создали ряд межвидовых гибридов растении (рис. 10): пшеница+пырей, пшеница+рожь (тритикале), малина+ежевика, слива+терн, яблоня+груша, вишня+черемуха, айва+груша, слива+абрикос и др.; межвидовых гибридов животных: мул (лошадь+осел), лошак (конь+ослица), нар (одногорбый верблюд+двугорбый верблюд), верблюлама (верблюд+лама), зуброн(бизон+зубр), тигроны(тигр+львица) и др. Межвидовые гибриды имеют ряд положительных черт, например, бестер- гибрид осетровых рыб (белуга+стерлядь), отличается быстрым ростом и вкусным мясом. Гибрид пшеницы и пырея отличается высокой продуктивностью и устойчив к полеганию. У нара (гибрида дромедара и бактриана)- гетерозис проявляется в более крупном и мощном телосложении, повышенной плодовитости, жизнеспособности и приспособленности к условиям существования. По массивности, рабочим качествам и выносливости гибриды превышают исходные родительские виды. Селекционеры в ходе создания межвидовых гибридов сталкиваются с проблемой бесплодия таких гибридов. Причина это в том, что могут быть недоразвитыми репродуктивные органы, наблюдаются различия в количестве хромосом в кариотипах, различное строение хромосом, и , конечно, нарушение процесса конъюгации хромосом в профазе I мейоза, вследствие чего нарушается мейоз в целом.

Георгий Дмитриевич Карпеченко в 1924 году обработал колхицином стерильный гибрид капусты и редьки. Колхицин (сильный мутаген) привел к нерасхождению хромосом гибрида в ходе гаметогенеза. Слияние диплоидных гамет привело к появлению полиплоидного гибрида - капредьки. В таком варианте каждая хромосома имеет себе пару и мейоз проходил без проблем. (рис. 7) Таким образом стало возможным преодолеть бесплодие межвидовых гибридов.

Рисунок 7 Схема скрещивания по преодолению стерильности межвидовых гибридов.

Селекция в наше время обладает целым арсеналом методов и приемов, которые позволяют получить более эффективные сорта и породы.

Это интересно!

ü Штаммы кишечной палочки, способные синтезировать инсулин, дают высокий выход гормона -200 г на 1000 л культуральной жидкости (это эквивалентно количеству инсулина, выделенного из 1600 кг поджелудочной железы животных).

ü В последнее время генетики активно читают ДНК древних людей и их, давно вымерших родственников. Один из неандертальцев, ДНК которого была выделена из кости пальца ноги, не обладал практически никакой вариабельностью на протяжении примерно одной восьмой генома: обе копии каждого гена были идентичны. Это свидетельствует о том, что родители данного индивида были очень близкими родственниками, чуть ли не братом и сестрой. Крис Стингер (лондонский Музей естественной истории): «В далёком прошлом люди жили маленькими популяциями, которые насчитывали тысячи (в лучшем случае десятки тысяч) особей. К тому же они занимали небольшую территорию, и выбирать было не из кого». Таким образом, инбридинг сыграл свою роль в ходе антропогенеза.

Интересные вопросы!

1.Определите тип экологических взаимоотношений между кишечной палочкой и человеком, в кишечнике которого она обитает?

2. Почему 100% гомозиготность, даже у самоопыляющихся растений не наблюдается?

Проверим наши знания!

1. Дайте определения понятиям: селекция, сорт, порода, штамм, районирование.

2. Определите стратегические задачи селекции в современном мире.