Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Гибрид F1 (также известный как сыновней 1 гибрид ) является первым сыновним поколением потомков явно различных родительских типов. [1] Гибриды F1 используются в генетике и в селекции , где они могут появиться как гибриды F1 . Термин иногда пишется с нижним индексом, как F 1 гибрид . [2] [3] Последующие поколения называются F 2 , F 3 и т. Д.

Потомки совершенно разных родительских типов производят новый, однородный фенотип с комбинацией характеристик от родителей. В рыбоводстве такими родителями часто являются два близкородственных вида рыб, в то время как в разведении растений и животных родителями часто являются две инбредные линии .

Грегор Мендель сосредоточился на закономерностях наследования и генетической основе изменчивости . В своих экспериментах по перекрестному опылению с участием двух настоящих или гомозиготных родителей Мендель обнаружил, что полученное поколение F1 было гетерозиготным и последовательным. Потомство показало комбинацию генетически доминантных фенотипов от каждого родителя . Открытия Менделя, связанные с поколениями F1 и F2, заложили основу современной генетики.

Производство гибридов F1 [ править ]

В растениях [ править ]

Скрещивание двух генетически разных растений дает гибридное семя . Это может происходить естественным путем и включает гибриды между видами (например, мята перечная - это стерильный гибрид F1 водяной мяты и мяты колосистой ). В агрономии термин «гибрид F1» обычно используется для обозначения сельскохозяйственных культур, полученных от двух родительских сортов. Эти гибриды F1 обычно создаются путем контролируемого опыления , иногда путем опыления вручную . Для однолетних растений, таких как томат и кукуруза , гибриды F1 необходимо производить каждый сезон.

Для массового производства гибридов F1 с однородным фенотипом родительские растения должны оказывать предсказуемое генетическое воздействие на потомство. Инбридинг и отбор на однородность для нескольких поколений гарантирует, что родительские линии почти гомозиготны . Дивергенция между (двумя) родительскими линиями способствует улучшенным характеристикам роста и урожайности у потомства за счет явления гетерозиса («сила гибрида» или «способность к объединению»).

Две популяции племенного поголовья с желаемыми характеристиками подвергаются инбридингу до тех пор, пока гомозиготность популяции не превысит определенный уровень, обычно 90% или более. Обычно для этого требуется более десяти поколений. После этого необходимо скрестить два сорта, избегая при этом самооплодотворения . Обычно это делается с растениями путем деактивации или удаления мужских цветов из одной популяции, используя разницу во времени между мужским и женским цветением или ручным опылением. [4]

В 1960 году 99 процентов всей посевной кукурузы в Соединенных Штатах , 95 процентов сахарной свеклы , 80 процентов шпината , 80 процентов подсолнечника , 62 процента брокколи и 60 процентов лука были гибридами F1. [ необходима цитата ] Бобы и горох коммерчески не гибридизируются, потому что они являются автоматическими опылителями , а ручное опыление непомерно дорого.

Гибрид F2 [ править ]

Гибриды F2, полученные в результате самоопыления или перекрестного опыления F1, не обладают единообразием F1, хотя они могут сохранять некоторые желаемые черты и могут быть произведены более дешево, поскольку ручное опыление или другие вмешательства не требуются. Некоторые семеноводческие компании предлагают семена F2 по более низкой цене, особенно для грядок, где консистенция менее важна. [5]

У животных [ править ]

Скрещивания F1 у животных могут происходить между двумя инбредными линиями или между двумя близкородственными видами или подвидами. У рыб, таких как цихлиды , термин F1-кросс используется для скрещивания двух разных пойманных в дикой природе особей, которые, как предполагается, принадлежат к разным генетическим линиям. [6]

Мулы - это гибриды F1 между лошадью и ослом .

Сегодня некоторые домашние и дикие гибридные породы, такие как бенгальская кошка и кошка саванна , классифицируются по их дочернему номеру поколения.

Преимущества [ править ]

  • Однородность и предсказуемость. Гены потомства F1 отдельных растений или животных гомозиготных чистых линий демонстрируют ограниченную вариабельность, что делает их фенотип однородным и, следовательно, привлекательными для механических операций и упрощает тонкое управление популяцией . Как только характеристики креста известны, повторение этого креста дает точно такой же результат.
  • Более высокая производительность. Поскольку большинство аллелей кодируют разные версии белка или фермента , наличие двух разных версий этого аллеля означает наличие двух разных версий фермента. Это увеличивает вероятность наличия оптимальной версии фермента и снижает вероятность генетического дефекта .

Недостатки [ править ]

  • Основным преимуществом гибридов F1 в сельском хозяйстве также является их недостаток. Когда сорта F1 используются в качестве родителей, их потомство (поколение F2) сильно отличается друг от друга. Некоторые F2 содержат много гомозиготных генов, как у их бабушек и дедушек, и им не хватает гибридной силы. С точки зрения коммерческого производителя семян, который не хочет, чтобы покупатели производили свои собственные семена за счет сохранения семян , этот генетический ассортимент является желаемой характеристикой.
  • И инбридинг, и скрещивание линий предков гибрида обходятся дорого [ как? ] , что означает гораздо более высокую цену [ необходима цитата ] . Не все виды сельскохозяйственных культур демонстрируют достаточно высокий эффект гетерозиса, чтобы компенсировать этот недостаток.
  • Гибриды F1 созревают одновременно с выращиванием в одинаковых условиях окружающей среды. Все они созревают одновременно, и их легче собирать машиной. Традиционные сорта и староместные сорта часто более полезны для садоводов, потому что они выращивают в течение более длительного периода времени, избегая перенасыщения или нехватки продовольствия [ цитата необходима ] .

См. Также [ править ]

  • Обратное скрещивание
  • Гетерозис («гибридная сила»)
  • Генетика
  • Фамильное растение

Ссылки [ править ]

  1. ^ Маршалл С. Рунге; Кэм Паттерсон, ред. (2006). Принципы молекулярной медицины . Humana Press. п. 58. ISBN 978-1-58829-202-5.
  2. ^ Питер Абрамофф и Роберт Г. Томсон (1994). Конспект лаборатории по биологии - VI . Макмиллан. п. 497. ISBN. 978-0-7167-2633-3.
  3. ^ Уильям Эрнест Замок и Грегор Мендель (1922). Генетика и евгеника: учебник для студентов-биологов и справочник для животноводов и растениеводов . Издательство Гарвардского университета. п. 101 . Сыновний индекс.
  4. ^ Ручное опыление
  5. ^ Лоуренс Д. Хиллс (1987). «F2 и открытоопыляемые сорта» . Growing From Seed (Журнал Seed Raising Journal от Thompson & Morgan) . 1 (2).
  6. ^ «Руководство по выбору и разведению высококачественных цихлид» . bigskycichlids.com.

Внешние ссылки [ править ]

  • Ричард А. Граццини (1997). «Инбридинговая депрессия и гибридная сила» . Генетика для семеноводов .
  • Семена: Ежегодник сельского хозяйства 1961 . Министерство сельского хозяйства США.