Hybridisering - processen att bilda eller erhålla hybrider , som är baserad på kombinationen av det genetiska materialet från olika celler i en cell.
Det kan utföras inom samma art (intraspecifik hybridisering) och mellan olika systematiska grupper (distanshybridisering, där olika genom kombineras ). Den första generationen av hybrider kännetecknas ofta av heterosis , vilket uttrycks i bättre anpassningsförmåga, större fruktbarhet och livsduglighet hos organismer. Med avlägsen hybridisering är hybrider ofta sterila .
Hybridogen artbildning [ 1] är en av typerna av sympatrisk artbildning , den är karakteristisk för en betydande del av växter och endast ett litet antal djurarter [2] . Vid korsning av olika arter är avkomman vanligtvis steril. Detta beror på att antalet kromosomer i olika arter är olika. Olika kromosomer kan inte paras ihop normalt under meios , och de resulterande könscellerna får inte en normal uppsättning kromosomer. Men om en genomisk mutation inträffar i en sådan hybrid , vilket orsakar en fördubbling av antalet kromosomer, fortskrider meios normalt och producerar normala könsceller. I det här fallet förvärvar hybridformen förmågan att reproducera och förlorar möjligheten att korsa med föräldraformer. Dessutom kan interspecifika växthybrider föröka sig vegetativt.
Den naturliga serie hybridväxtarter som finns i naturen har troligen uppstått på detta sätt. Sålunda är vetearter med 14, 28 och 42 kromosomer kända, rosarter med 14, 28, 42 och 56 kromosomer och violarter med en multipel av 6 kromosomer i intervallet från 12 till 54. Enligt vissa uppgifter ska åtminstone en tredjedel av alla sorters blomväxter [2] .
Ett hybridogent ursprung har också bevisats för vissa djurarter, i synnerhet stenödlor , amfibier och fiskar. Vissa arter av kaukasiska ödlor av hybridursprung är triploida och förökar sig genom partenogenes [1] .
Hybrid artbildning innebär vanligtvis uppkomsten i avkommorna av en naturlig hybrid av en ny linje som häckar i renhet och som är isolerad från föräldraarten och från sina syskon i hybridpopulationen . Denna nya linje måste övervinna hybridsterilitet och förstörelsen av hybrider.
RekombinationsspecieringDet kan definieras som uppkomsten i avkomman av en arthybrid med kromosomal sterilitet av en ny strukturellt homozygot rekombinant , fertil när den korsas med individer av sin egen linje, men isolerad från andra linjer och från moderarten genom barriären som skapas av kromosomala sterilitet.
Om antalet oberoende translokationer är större ökar kromosomsteriliteten, som skapar barriärer kring nya homozygota rekombinanter, och den nya linjen blir mer isolerad.
Processen för rekombinationsspeciering hittades bland ättlingarna till experimentella hybrider av representanter för släktet Tobacco , i vissa spannmål och andra växter. Dess roll i naturen är fortfarande oklar. Förmodligen förekommer sådan artbildning då och då, men mer sällan än allopolyploidi.
I vissa grupper av växter är interspecifika hybrider fertila och isolering mellan arter tillhandahålls huvudsakligen av yttre barriärer. Ekologisk och säsongsbunden isolering, såväl som isolering på grund av blommans struktur, är de viktigaste hindren som skiljer arter åt. Morfologiska, fysiologiska och beteendemässiga skillnader mellan arter som leder till uppkomsten av sådana barriärer är under kontroll av gener. Hos ättlingar till naturliga interspecifika hybrider, om de förekommer, sker splittring enligt genskillnader och enligt motsvarande egenskaper som bestämmer extern isolering. Detta skapar en möjlighet för uppkomsten av produkter av interspecifik rekombination med nya kombinationer av egenskaper som lägger grunden för nya, utåt isolerade subpopulationer. Om extern isolering kvarstår i framtiden, kan nya arter av hybridursprung uppstå från dessa subpopulationer.
Möjliga exempel på hybridspeciering beskrivs för flera grupper av växter ( Amaranth , Fireweed , Alsophila , Nephelea och andra släkten ) [3] .
Inom växtförädling är den vanligaste metoden hybridisering av former eller sorter inom samma art . De flesta moderna sorter av jordbruksväxter har skapats med denna metod. Fjärrhybridisering är en mer komplex och tidskrävande metod för att erhålla hybrider. Det främsta hindret för att erhålla avlägsna hybrider är inkompatibiliteten hos könsceller i korsade par och steriliteten hos hybrider från den första och efterföljande generationen. Användningen av polyploidi och backcrossing ( backcrossing ) i vissa fall gör det möjligt att övervinna icke-korsningen av par och steriliteten hos hybrider.
Hybridisering, som polyploidi , leder i vissa fall till en ökning av frekvensen av mutationer [4] .
DNA-hybridiseringsmetoder består av att blanda enkelsträngade DNA-fragment erhållna från två olika arter. Andelen i blandningen av totalt DNA som återförenas för att bilda dubbelsträngade helixar och återföreningshastigheten fungerar som mått på graden av genetisk släktskap mellan givna arter. Denna metod används flitigt av zoologer, botaniker och andra forskare [3] .