Вид гибридизации когда происходит скрещивание растений относящихся к разным видам

Обновлено: 08.07.2024

Гибридизация — основной метод селекции растений. Гибрид (от латинского hybrid— помесь) получают от скрещивания двух растений, относящихся к разным разновидностям, сортам, видам и родам. При слиянии половых клеток — гамет—получается зигота, дающая начало гибридному организму.

Успех работы при гибридизации зависит от подбора родительских пар для скрещивания. Их подбирают по разным показателям: по экологическому признаку, по продуктивности и др.

Гетерозис. У гибридов первого поколения наблюдается повышение урожайности и мощности растения. Это явление названо гетерозисом. Для использования его в практике сельского хозяйства разработана методика получения гибридов полевых у овощных и плодовых культур. Различают гибриды внутривидовые, межвидовые и межродовые. К внутривидовым относят гибриды, полученные в результате переопыления особей в пределах одного ботанического вида (межсортовые, сортолинейные, трехлинейные и двойные межлинейные).

Межсортовые гибриды являются результатом скрещивания двух сортов. В селекции кукурузы чаще применяют сортолинейные и двойные межлинейные гибриды. Линией называют потомство одного самоопыленного растения. Самоопыленные линии, полученные принудительно у перекрестников, называют инцухт-линиями. От скрещивания сорта с линией получают сортолинейный гибрид. Межлинейные гибриды — результат скрещивания двух линий. Наиболее урожайными являются двойные межлинейные гибриды, полученные от скрещивания простых межлинейных гибридов. Наиболее распространены двойные межлинейные гибриды ВИР 42МВ, ВИР 25ТВ, ВИР 156ТВ и др. Гибридные семена выращивают ежегодно (гетерозис проявляется в первом поколении гибридов).

Для удешевления производства гибридных семян кукурузы в настоящее время используют цитоплазматическую мужскую стерильность пыльцы. В качестве материнских растений отбирают формы, дающие стерильную (бесплодную) пыльцу. При этом отпадает необходимость ручного обламывания метелок на материнских растениях на участках гибридизации. В качестве отцовских форм отбирают растения, обладающие способностью восстанавливать фертильность (плодовитость) пыльцы у полученных гибридов.

Получение межвидовых и межродовых гибридов относят к отдаленной гибридизации. Этот раздел современной биологии является важным и перспективным в деле создания более продуктивных, устойчивых к болезням и вредителям форм растений, менее прихотливых к условиям выращивания.

В сельскохозяйственной практике используется немногим более одного процента существующих в природе цветковых растений. Среди дикой флоры есть много ценных форм, пригодных как исходный материал в селекции при отдаленной гибридизации. Трудность получения отдаленных гибридов заключается или в нескрещиваемости отдельных видов, или в получении стерильного (неплодовитого) потомства. И. В. Мичурин при работе с плодово-ягодными культурами доказал возможность создания ценных форм путем отдаленной гибридизации. Он создал сотни сортов плодовых, ягодных и декоративных растений, применив впервые в истории межвидовые скрещивания (предварительное вегетативное сближение, опыление смесью пыльцы, стимуляция деятельности рылец). Для преодоления бесплодия отдаленных гибридов И. В. Мичурин применял метод ментора (воспитания).

Коллективом ученых под руководством академика Н. В. Цицина разработаны биологические основы селекции новых сортов пшеницы и ржи при скрещивании их с дикими растениями рода Elymus (колосняк) и Аgropyrum (пырей). В результате созданы однолетние озимые и яровые пшенично-пырейные.

Полиплоиды—это новые формы растений, имеющие кратное увеличение гаплоидного числа хромосом исходного образца (более 2). Получают их при обработке семян и растений раствором колхицина. Для сахарной свеклы мяты перечной и арбуза перспективны триплоидные формы; для клевера, райграса, ржи, гречихи — тетраплоидные.

Во всех странах используют триплоиды сахарной свеклы, которые получают при скрещивании тетраплоидов и диплоидов.

Мутации вызываются физическими факторами (нейтроны, альфа-частицы, гамма-лучи и др.) и химическими мутагенами (этиленимин, диэтилсульфат, сдиметилсульфат, нитрозоэтил мочевин а и др.)- Возникают они в результате перестройки хромосомного аппарата или изменений гена. В селекции применяют скрещивание мутантов, имеющих ценные, но неодинаковые признаки. Такие мутанты получены у ячменя, овса, гречихи, многолетних трав, хлопчатника, подсолнечника, гороха и других культур.

Селекция иммунных сортов. Значительный ущерб (ежегодно в среднем 20% во всех странах мира) урожаю всех сельскохозяйственных культур и его качеству наносят различные болезни и вредители. Самый радикальный и экономически наиболее выгодный метод борьбы с вредителями и болезнями — выведение иммунных, невосприимчивых к ним сортов растений (особенно с комплексной устойчивостью к ряду заболеваний). Важное практическое значение при этом имеет гибридизация с использованием в качестве исходного материалу местных и селекционных сортов, устойчивых к болезням и вредителям.

Ключевое различие между Межвидовой и Внутривидовой гибридизацией заключается в том, что Межвидовая гибридизация происходит между двумя родственными особями, принадлежащими к двум разным видам , тогда как Внутривидовая гибридизация происходит между двумя генетически расходящимися особями одного и того же вида.

Гибридизация — это процесс спаривания или скрещивания генетически дифференцированных индивидов или групп. Основной целью гибридизации является объединение желательных генов, присутствующих в разных организмах. Кроме того, гибридизация используется в производстве чистопородных потомков. Спаривание может быть сделано между двумя особями одного вида или между двумя особями разных видов. Исходя из этого, существует два типа гибридизации: Внутривидовая гибридизация и Межвидовая гибридизация.

Содержание

Обзор и основные отличия
Что такое Межвидовая гибридизация
Что такое Внутривидовая гибридизация
Сходство между Межвидовой и Внутривидовой гибридизацией
В чем разница между Межвидовой и Внутривидовой гибридизацией
Заключение

Что такое Межвидовая гибридизация?

Межвидовая гибридизация — это процесс спаривания двух особей двух разных видов. Однако эти два вида должны происходить из одного и того же рода. Это тип внутригенной гибридизации, поскольку он включает родственных лиц. Скрещивание между видами неприемлемо и невозможно на основе концепции биологического вида. Тем не менее, скрещивание между видами или межвидовая гибридизация осуществляется для того, чтобы использовать полезные гены дикой природы и развивать неосвоенные виды для культивируемых видов.

Лигр (гибрид между львом-самцом и тигрицей-самкой)

Некоторыми распространенными гибридами, которые возникают в результате межвидовой гибридизации, являются мул (осел мужского пола и лошадь женского пола), хинни (лошадь мужского пола и ослици женского) и лигер (самец льва и тигр самки). Также в селекции подсолнечника используется межвидовая гибридизация. Это расширяет генетическое разнообразие подсолнечника. Использование межвидовой гибридизации увеличивается в развивающихся видах плодовых культур, чтобы использовать естественные источники устойчивости к вредителям и болезням и компоненты качества в фруктах. Однако межвидовая гибридизация может быть затруднена из-за различных уровней плоидности и генетической несовместимости. Кроме того, межвидовые гибриды могут быть стерильными.

Что такое Внутривидовая гибридизация?

Внутривидовая гибридизация — это спаривание двух особей одного и того же вида, которые генетически различны. Другими словами, внутривидовая гибридизация — это размножение, которое происходит у одного и того же вида. Следовательно, оно может происходить между различными подвидами в пределах вида . Отборное размножение — другое название для внутривидовой гибридизации.

Внутривидовая гибридизация

В селекции растений и животноводстве люди используют эту селективную технику селекции, чтобы развить желательные фенотипы или признаки. Однако внутривидовая гибридизация может вызвать инвазивность определенных видов.

Получение сорта Бере зимняя Мичурина

Каковы сходства между Межвидовой и Внутривидовой гибридизацией?

Межвидовая и Внутривидовая гибридизация являются двумя методами размножения.
Они приводят к гибриду, который генетически отличается от родителей.
Кроме того, спаривание делается искусственно в обоих методах.
Эти методы увеличивают гетерозиготность в популяции.

В чем разница между Межвидовой и Внутривидовой гибридизацией?

Гибридизация является наиболее широко используемым селекционным подходом для развития фенотипов, которые имеют желательные признаки. Межвидовая и Внутривидовая гибридизация — два типа этих методов. При Межвидовой гибридизации скрещиваются две особи из двух разных видов. При Внутривидовой гибридизации две особи одного и того же вида скрещиваются. Таким образом, в этом заключается ключевое различие между Межвидовой и Внутривидовой гибридизацией. Перенос генов происходит между различными видами при межвидовой гибридизации, в то время как при Внутривидовой гибридизации происходит перенос генов между двумя генетически различными популяциями одного и того же вида.

Заключение — Межвидовая и Внутривидовая гибридизация

Гибридизация — это процесс спаривания генетически различных организмов с целью получения желательных признаков или фенотипов. Гибридизация может быть Внутривидовой или Межвидовой. Межвидовая гибридизация — это процесс спаривания особей разных видов. Напротив, Внутривидовая гибридизация — это процесс спаривания между генетически различными особями одного и того же вида.

ГИБРИДИЗАЦИЯ РАСТЕНИЙ, скрещивание - метод получения гибридов, или помесей. Гибридизация растений связана с половым процессом - слиянием мужской (оплодотворяющей) клетки с женской (оплодотворяемой). Гибридизация растений возможна у всех растений, высших и низших, образующих половые клетки. Практически гибридизация растений применяется главным образом у высших цветковых растений. При искусственной гибридизации растений необходимо предохранить женскую клетку от оплодотворения какой-либо иной мужской клеткой. Для этого у растений, до раскрывания цветка, удаляют незрелые тычинки - кастрируют цветок. Затем цветок заключают в мешочек из пергамента или тонкой материи и оставляют дня на 2—3 для дозревания яйцеклеток. После этого, сняв предохранительный мешочек, цветок искусственно опыляют, т. е. на рыльце кастрированного цветка наносят пыльцу от растения, с которым производится гибридизация. Пыльцу наносят стерилизованной кисточкой или же пинцетом, захватывая зрелый пыльник и проводя им по рыльцу цветка. При этом большое количество пыльцы задерживается на рыльце. После опыления снова надевают мешочек и снимают его лишь тогда, когда завянет рыльце и вторичное опыление станет невозможным.

Гибридизация растений удается не всегда, у некоторых семейств лишь с большим трудом (например, вьюнковые), другие же семейства (орхидные) дают гибриды легко. Гибридизация растений легко удается между сортами, расами и разновидностями одного вида, труднее - между видами одного рода, еще труднее - между видами различных родов и не удается между видами различных семейств. Орхидеи дают междуродовые гибриды - бигенерические или тетрагенерические, когда для гибридизации соединяются виды двух или даже четырех разных родов.

Известно скрещивание гибридов с гибридами и с чистыми видами; современные сорта шпажников представляют результат сложной гибридизации - около 18 видов, розы 10 видов, георгины 5—6 видов, хризантемы 4—6 видов, и т. д. Гибридизация растений часто не удается даже между близкими видами одного рода в семействах, где у других родов гибриды образуются легко; например, в семействе пасленовых: у табаков гибридизация происходит легко, у пасленов - трудно. В природе иногда случайно возникают гибриды между видами далеких родов, тогда как искусственно они получаются с большим трудом (гибриды пшеницы с рожью). Причина этого явления еще окончательно не установлена, и исследователи пытаются объяснить его различным составом ядер клетки. Значение гибридизации растений чрезвычайно велико как в теоретическом, так и в практическом отношениях. В теоретическом отношении гибридизация растений позволяет установить законы наследственности и выяснить значение и роль отдельных элементов клетки в наследственности. В практическом отношении гибридизация растений дает средство создавать новые формы растений, отличающиеся новыми полезными свойствами и признаками. Путем гибридизации растений получены урожайные и вместе с тем стойкие к различным заболеваниям сорта многих культурных растений (пшеница, лен, виноград). Систематически проведенная гибридизация растений часто представляет средство для выяснения чистоты сорта, что имеет важное значение в практике.

В чем уникальность и особенности межвидовых гибридов? Зачем селекционерам понадобилось выводить таких странных животных и растений?

Свойства межвидовых гибридов:

бесплодие, стерильность — межвидовые гибриды б\обладают более явно выраженными свойствами, чем родители — больше вес, рост, устойчивость к заболеваниям, лучшая адаптивность к условиям среды и т.п.

Давайте подробнее разберем проблему бесплодия межвидовых гибридов

Все дело в наборе хромосом и генов, присущих родительским организмам.

При внутривидовом скрещивании новый организм получает от родительских по гаплойдному (1n) набору гомологичных хромосом, восстанавливая таким образом свою диплойдность (2n).

Ключевое слово здесь — «гомологичные«

Гомологичные хромосомы — пара хромосом приблизительно равной длины, с одинаковым положением центромеры и дающие одинаковую картину при окрашивании. Их гены в соответствующих (идентичных) локусах представляют собой аллельные гены — аллели, то есть кодируют одни и те же белки или РНК

У межвидовых гибридов часть хромосом или участки хромосом не являются гомологичными.

Самому организму это вреда не приносит, но при образовании половых клеток (т.е. при половом размножении), такие для таких хромосом не возможны коньюгация и кроссинговер.

У растений такая проблема решается полиплойдией. При удвоении хромосом у каждой появляется гомологичная пара и проблема решена.

Искусственно полиплоидия вызывается ядами , разрушающими веретено деления , такими как колхицин

Поэтому у растений возможно не только межвидовая гибридизация, но даже межродовая.

Так, от скрещивания пшеницы линии № 5129, выделенной из гибрида Triticum turgidum x Tr. dicoccum с твердой пшеницей степной волжской экологической группы, был получен высокоустойчивый к гессенской и шведской мухам сорт твердой пшеницы Харьковская 46. Этот выдающийся сорт быстро получил широкое признание.

У животных, как известно, полиплойдия — явление редкое. Нарушения в образовании половых клеток делают такие межвидовые гибриды стерильными.

В науке есть три способа преодолеть эту проблему:

характерна для видов, утративших нормальный половой процесс, – гермафродитов, напр. земляных червей, и видов, у которых яйцеклетки развиваются без оплодотворения (см. партеногенез) , напр. некоторых насекомых, рыб, саламандр

В половые клетки переходит лишь один из родительских геномов, а второй — уничтожается, элиминируется

Межвидовая гибридизация — результат научной деятельности человека, в природе такие гибриды практически не встречаются.

Давайте рассмотрим самые известные примеры таких гибридов в животном мире

Самый часто встречающийся именно в вопросах ЕГЭ — бестер.

Бестер (по первым слогам слов белуга и стерлядь) — гибрид двух видов рыб семейства осетровых, полученный путём искусственного скрещивания белуги со стерлядью. Плодовит.

Самый известный и, наверное, самый древний из известных межвидовых гибридов — мул.

Чрезвычайно выносливая зверюшка, по характеру более спокойный, чем осел, менее упрямый, маловосприимчив к заболеваниям.

Зебройд — гибрид зебры и любой другой лошади

Зубробизон — гибрид зубра и бизона (дают плодовитое потомство как при скрещивании между собой, так и с представителями исходных видов)

Гролар — гибрид медведя гризли и полярного медведя

Лигр — гибрид льва и тигрицы, тигролев — гибрид тигра и львицы

Обратите внимание на вопрос из ЕГЭ:

3) архаромеринос — название состоит из двух частей — явно гибрид! 🙂
4) бестера мы уже знаем
6) тритикале — гибрид ржи и пшеницы

Читайте также: