Hybridisaatio - hybridien muodostus- tai hankkimisprosessi , joka perustuu eri solujen geneettisen materiaalin yhdistämiseen yhdessä solussa.
Se voidaan suorittaa saman lajin sisällä (sisäinen hybridisaatio) ja eri systemaattisten ryhmien välillä (etähybridisaatio, jossa eri genomit yhdistetään ). Ensimmäiselle hybridisukupolvelle on usein tunnusomaista heteroosi , joka ilmenee organismien parempana sopeutumiskyvynä, lisääntyneenä hedelmällisyytenä ja elinkelpoisuutena. Kaukohybridisaation yhteydessä hybridit ovat usein steriilejä .
Hybridogeeninen lajittelu [1] on yksi sympatrisen lajittelun tyypeistä , se on ominaista merkittävälle osalle kasveja ja vain pienelle määrälle eläinlajeja [2] . Eri lajien risteyttämisessä jälkeläiset ovat yleensä steriilejä. Tämä johtuu siitä, että kromosomien lukumäärä eri lajeissa on erilainen. Erilaiset kromosomit eivät voi pariutua normaalisti meioosin aikana , eivätkä tuloksena olevat sukupuolisolut saa normaalia kromosomisarjaa. Jos tällaisessa hybridissä kuitenkin tapahtuu genomimutaatio , joka aiheuttaa kromosomien lukumäärän kaksinkertaistumisen, meioosi etenee normaalisti ja tuottaa normaaleja sukusoluja. Tässä tapauksessa hybridimuoto saa lisääntymiskyvyn ja menettää mahdollisuuden risteytyä vanhempien muotojen kanssa. Lisäksi lajien väliset kasvihybridit voivat lisääntyä vegetatiivisesti.
Luultavasti luonnossa esiintyvien hybridikasvilajien luonnollinen sarja syntyi tällä tavalla. Niinpä tunnetaan vehnälajeja , joissa on 14, 28 ja 42 kromosomia, ruusulajeja , joissa on 14, 28, 42 ja 56 kromosomia, ja violettilajeja , joissa on 6 kromosomin kerrannainen välillä 12-54. Joidenkin tietojen mukaan ainakin kolmasosa kaikista kukkivista kasveista [2] .
Hybridogeeninen alkuperä on myös todistettu joillekin eläinlajeille, erityisesti kiviliskoille , sammakkoeläimille ja kaloille. Jotkut hybridi-alkuperää olevien valkoihoisten liskojen lajit ovat triploideja ja lisääntyvät partenogeneesin avulla [1] .
Hybridilajittelu tarkoittaa yleensä sellaisen uuden linjan luonnollisen hybridin ilmaantumista jälkeläisiin, joka pesii puhtaasti ja on eristetty emolajista ja sen sisaruksista hybridipopulaatiossa . Tämän uuden linjan on voitettava hybridi steriliteetti ja hybridien tuhoaminen.
RekombinaatiospesiaatioSe voidaan määritellä uuden rakenteellisesti homotsygoottisen rekombinantin kromosomaalisen steriiliyden omaavan lajihybridin jälkeläisiin, joka on hedelmällinen, kun se risteytetään oman linjansa yksilöiden kanssa, mutta eristetty muista linjoista ja emolajista kromosomaalisen esteen avulla. steriiliys.
Jos itsenäisten translokaatioiden määrä on suurempi, niin kromosomien steriiliys, joka luo esteitä uusien homotsygoottisten rekombinanttien ympärille, kasvaa ja uusi linja eristyy. Rekombinaatiospesiaatioprosessi löydettiin tupakka
-suvun edustajien kokeellisten hybridien jälkeläisistä joissakin viljoissa ja muissa kasveissa. Sen rooli luonnossa on edelleen epäselvä. Todennäköisesti tällaista spesifikaatiota tapahtuu ajoittain, mutta harvemmin kuin allopolyploidia.
Joissakin kasviryhmissä lajien väliset hybridit ovat hedelmällisiä ja lajien välinen eristys tapahtuu pääasiassa ulkoisten esteiden avulla. Ekologinen ja vuodenaikojen eristyneisyys sekä kukan rakenteesta johtuva eristys ovat tärkeimmät lajit erottavat esteet. Lajien väliset morfologiset, fysiologiset ja käyttäytymiserot, jotka johtavat tällaisten esteiden syntymiseen, ovat geenien hallinnassa. Luonnollisten lajienvälisten hybridien jälkeläisissä, jos niitä ilmaantuu, tapahtuu halkeilua geenierojen ja vastaavien ulkoisen eristäytymisen määräävien ominaisuuksien mukaan. Tämä luo mahdollisuuden interspesifisten rekombinaatioiden tuotteiden syntymiseen uusilla ominaisuuksien yhdistelmillä, jotka luovat perustan uusille, ulkoisesti eristyneille alapopulaatioille. Jos ulkoinen eristäytyminen jatkuu tulevaisuudessa, näistä osapopulaatioista voi syntyä uusia hybridialkuperälajeja.
Mahdollisia esimerkkejä hybridilajittelusta on kuvattu useille kasviryhmille ( Amaranth , Fireweed , Alsophila , Nephelea ja muut suvut ) [3] .
Kasvinjalostuksessa yleisin menetelmä on saman lajin muotojen tai lajikkeiden hybridisointi . Useimmat nykyaikaiset maatalouskasvien lajikkeet on luotu tällä menetelmällä. Etähybridisaatio on monimutkaisempi ja aikaa vievämpi menetelmä hybridien saamiseksi. Suurin este kaukaisten hybridien saamiselle on risteytettyjen parien sukusolujen yhteensopimattomuus ja ensimmäisen ja seuraavien sukupolvien hybridien steriiliys . Polyploidian ja takaisinristeytymisen ( backcrossing ) käyttö joissakin tapauksissa mahdollistaa parien risteytymättömyyden ja hybridien steriilyyden voittamiseksi.
Hybridisaatio, kuten polyploidia , johtaa joissakin tapauksissa mutaatioiden esiintymistiheyden lisääntymiseen [4] .
DNA-hybridisaatiomenetelmät koostuvat kahdesta eri lajista saatujen yksijuosteisten DNA-fragmenttien sekoittamisesta. Se osuus kokonais-DNA:n seoksesta, joka yhdistyy uudelleen muodostaen kaksijuosteisia heliksejä, ja yhdistymisnopeus toimivat tiettyjen lajien geneettisen sukulaisuuden asteen mittarina. Tätä menetelmää käyttävät laajalti eläintieteilijät, kasvitieteilijät ja muut tutkijat [3] .