hybryda F1

Hybryda F1 (znana również jako hybryda synowska 1 ) jest pierwszym synowskim pokoleniem potomstwa wyraźnie różnych typów rodzicielskich. Mieszańce F1 są wykorzystywane w genetyce iw hodowli selektywnej , gdzie można używać terminu mieszaniec F1 . Termin ten jest czasami zapisywany z indeksem dolnym, jako hybryda F 1 . Kolejne generacje nazywane są F 2 , F 3 , itd.

Potomstwo wyraźnie różnych typów rodzicielskich wytwarza nowy, jednolity fenotyp z kombinacją cech rodziców. W hodowli ryb rodzicami tymi są często dwa blisko spokrewnione gatunki ryb, podczas gdy w hodowli roślin i zwierząt rodzicami są często dwie linie wsobne .

Gregor Mendel skupił się na wzorach dziedziczenia i genetycznych podstawach zmienności . W swoich z zapylaniem krzyżowym z udziałem dwóch prawdziwych lub homozygotycznych rodziców, Mendel odkrył, że powstałe pokolenie F1 było heterozygotyczne i spójne. Potomstwo wykazywało kombinację fenotypów od każdego z rodziców, które były genetycznie dominujące . Odkrycia Mendla dotyczące pokoleń F1 i F2 położyły podwaliny pod współczesną genetykę.

Produkcja hybryd F1

W roślinach

Krzyżowanie dwóch genetycznie różnych roślin daje hybrydowe nasiona . Może się to zdarzyć naturalnie i obejmuje hybrydy między gatunkami (na przykład mięta pieprzowa jest sterylną hybrydą F1 mięty wodnej i zielonej ). W agronomii termin hybryda F1 jest zwykle zarezerwowany dla odmian rolniczych wywodzących się z odmian dwurodzicielskich. Te hybrydy F1 są zwykle tworzone za pomocą kontrolowanego zapylania , czasami przez zapylanie ręczne . W przypadku roślin jednorocznych, takich jak pomidory i kukurydza , hybrydy F1 muszą być produkowane w każdym sezonie.

Do masowej produkcji hybryd F1 o jednolitym fenotypie rośliny rodzicielskie muszą mieć przewidywalny wpływ genetyczny na potomstwo. Chów wsobny i selekcja pod kątem jednorodności przez wiele pokoleń zapewnia, że ​​linie rodzicielskie są prawie homozygotyczne. Rozbieżność między (dwoma) liniami rodzicielskimi sprzyja lepszemu wzrostowi i charakterystyce plonowania potomstwa poprzez zjawisko heterozji („ wigor hybrydy ” lub „zdolność łączenia”).

Dwie populacje stada hodowlanego o pożądanych cechach poddaje się chowowi wsobnemu, aż homozygotyczność populacji przekroczy pewien poziom, zwykle 90% lub więcej. Zwykle wymaga to więcej niż 10 pokoleń. Następnie należy skrzyżować te dwa szczepy, unikając samozapłodnienia . Zwykle odbywa się to w przypadku roślin poprzez dezaktywację lub usunięcie męskich kwiatów z jednej populacji, wykorzystując różnice czasowe między kwitnieniem męskim i żeńskim lub zapylając ręcznie.

W 1960 roku 99% całej kukurydzy , 95% buraków cukrowych , 80% szpinaku , 80% słoneczników , 62% brokułów i 60% cebuli uprawianych w Stanach Zjednoczonych stanowiły hybrydy F1. [ Potrzebne źródło ] Fasola i groch nie są komercyjnie hybrydyzowane, ponieważ są automatycznymi zapylaczami , a zapylanie ręczne jest zbyt drogie.

hybrydy F2

Hybrydy F2, będące wynikiem samozapylenia lub zapylenia krzyżowego F1, nie mają spójności F1, chociaż mogą zachować pewne pożądane cechy i mogą być produkowane taniej, ponieważ nie jest wymagane ręczne zapylanie ani inne interwencje. Niektóre firmy nasienne oferują nasiona F2 po niższych kosztach, szczególnie w przypadku roślin rabatowych , gdzie spójność ma mniejsze znaczenie.

u zwierząt

Krzyżówki F1 u zwierząt mogą być między dwiema liniami wsobnymi lub między dwoma blisko spokrewnionymi gatunkami lub podgatunkami. U ryb, takich jak pielęgnice , termin krzyżówka F1 jest używany do krzyżowania dwóch różnych dziko żyjących osobników, które przypuszczalnie pochodzą z różnych linii genetycznych.

Muły to hybrydy F1 koni (klaczy) i osłów (waletów); krzyżowanie płci przeciwnej skutkuje osłomułów . [ potrzebne źródło ] Jednak takie potomstwo jest prawie zawsze bezpłodne.

Obecnie niektóre udomowione dzikie rasy hybrydowe, takie jak kot bengalski i kot z sawanny , są klasyfikowane według ich synowskiego numeru pokolenia. Hybryda kota Savannah F1 jest wynikiem rozmnażania kota afrykańskiego serwala i kota domowego.

Jak wyjaśniono w International Journal of Fauna and Biological Studies, [ potrzebne źródło ] istnieją cztery przyczyny hybrydyzacji gatunków:

  1. Mały rozmiar populacji
  2. Fragmentacja siedlisk i introdukcja gatunków
  3. Hybrydyzacja antropogeniczna
  4. Zakłócenia wizualne, chemiczne i akustyczne

Niewielka liczebność populacji może być spowodowana nieodpowiednimi lub zniszczonymi siedliskami naturalnymi, które prowadzą do ucieczki gatunków do innych siedlisk, w wyniku czego może to prowadzić do mniejszej dostępności partnera i może powodować rozmnażanie się różnych gatunków. Fragmentacja siedlisk i wprowadzanie gatunków mogą być spowodowane przez człowieka lub przez matkę naturę, takie jak wylesianie, pustynnienie, eutrofizacja, urbanizacja, wydobycie oleju wodnego, powodujące zmiany w ekosystemie, które prowadzą do migracji zwierząt lub unikania nowego otoczenia. Po trzecie, hybrydyzacja antropogeniczna, czyli „hybrydyzacja sztuczna lub kierowana przez człowieka”, jest wspierana przez naukowców w celu zbadania „kompatybilności reprodukcyjnej między gatunkami”. Wreszcie wizualne, chemiczne i akustyczne sygnały zakłócające są tym, co powoduje, że gatunki sygnalizują sygnały seksualne poprzez rozróżnianie między osobami tej samej i przeciwnej płci, co prowadzi do hybrydyzacji.

Zalety

  • Jednorodność i przewidywalność: geny pojedynczej rośliny lub zwierzęcia F1 potomstwa homozygotycznych czystych linii wykazują ograniczoną zmienność, dzięki czemu ich fenotyp jest jednolity, tak atrakcyjny dla operacji mechanicznych i ułatwia precyzyjne zarządzanie populacją . Gdy znane są cechy krzyża, powtórzenie tego krzyża daje ten sam wynik.
  • Wyższa wydajność: Ponieważ większość alleli koduje różne wersje białka lub enzymu , posiadanie dwóch różnych wersji tego allelu jest równoznaczne z posiadaniem dwóch różnych wersji enzymu. Zwiększa to prawdopodobieństwo obecności optymalnej wersji enzymu i zmniejsza prawdopodobieństwo defektu genetycznego .


Zaletami hybrydyzacji gatunkowej są 1.) ewolucja nowej rasy międzygatunkowej, 2.) wigor hybrydy oraz 3.) zwiększona długowieczność i odporność na choroby (Dubey, A. 2019). Dubey wyjaśnia każdą z nich w następujący sposób: 1.) Nowa rasa międzygatunkowa jest wynikiem krzyżowania dwóch wyróżniających się gatunków. 2.) Wigor hybrydy definiuje się jako gatunek, który staje się silniejszy, bardziej dynamiczny i silniejszy niż rodzice. Wreszcie 3.) Hybrydy mogą mieć dłuższą żywotność i są „wysoce odporne na choroby” (Dubey, A. 2019).

Niedogodności

  • Główna zaleta mieszańców F1 w rolnictwie jest jednocześnie ich wadą. Kiedy odmiany F1 są używane jako rodzice, ich potomstwo (pokolenie F2) znacznie się od siebie różni. Niektóre F2 są bogate w homozygotyczne geny, takie jak ich dziadkowie, i będą one pozbawione wigoru hybrydy. Z punktu widzenia komercyjnego producenta nasion , który nie chce, aby klienci produkowali własne nasiona poprzez oszczędzanie nasion , ten asortyment genetyczny jest pożądaną cechą.
  • Zarówno chów wsobny, jak i krzyżowanie linii przodków hybrydy jest kosztowne ze względu na czas i liczbę zaangażowanych pokoleń, co przekłada się na znacznie wyższą cenę. [ Potrzebne źródło ] Nie wszystkie gatunki upraw wykazują wystarczająco wysoki efekt heterozji, aby zrównoważyć tę wadę.
  • Mieszańce F1 dojrzewają w tym samym czasie, gdy są hodowane w tych samych warunkach środowiskowych. Wszystkie dojrzewają jednocześnie i łatwiej je zbierać maszynowo. Tradycyjne odmiany i rasy lokalne są często bardziej przydatne dla ogrodników, ponieważ plonują przez dłuższy czas, unikając nadmiaru lub niedoborów żywności. [ potrzebne źródło ]

W przeciwieństwie do tego ograniczenia mogą wynikać z wyginięcia genetycznego i / lub depresji krzyżowej. Dubey wyjaśnia, że ​​wymieranie genetyczne może być spowodowane przez „roje hybryd”, odnotowując różne stopnie hybryd. Depresja krzyżowania to „krzyżowanie genetycznie odległych populacji”, powodujące zmniejszenie dopasowania i izolacji hybryd, co prowadzi do ograniczenia reprodukcji.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=F1_hybrid&oldid=1114505721 ”