Hybridisering - processen med dannelse eller opnåelse af hybrider , som er baseret på kombinationen af det genetiske materiale af forskellige celler i en celle.
Det kan udføres inden for den samme art (intraspecifik hybridisering) og mellem forskellige systematiske grupper (fjernhybridisering, hvor forskellige genomer kombineres ). Den første generation af hybrider er ofte karakteriseret ved heterose , som kommer til udtryk i bedre tilpasningsevne, større frugtbarhed og levedygtighed af organismer. Med fjernhybridisering er hybrider ofte sterile .
Hybridogen artsdannelse [1] er en af typerne af sympatrisk artsdannelse , den er karakteristisk for en betydelig del af planter og kun et lille antal dyrearter [2] . Ved krydsning af forskellige arter er afkommet normalt sterilt. Dette skyldes, at antallet af kromosomer i forskellige arter er forskelligt. Uens kromosomer kan ikke parre sig normalt under meiose , og de resulterende kønsceller modtager ikke et normalt sæt kromosomer. Men hvis en genomisk mutation forekommer i en sådan hybrid , hvilket forårsager en fordobling af antallet af kromosomer, så forløber meiose normalt og producerer normale kønsceller. I dette tilfælde erhverver hybridformen evnen til at reproducere og mister muligheden for at krydse med forældreformer. Derudover kan interspecifikke plantehybrider formere sig vegetativt.
Den naturlige række af hybride plantearter, der findes i naturen, er sandsynligvis opstået på denne måde. Der kendes således hvedearter med 14, 28 og 42 kromosomer, rosearter med 14, 28, 42 og 56 kromosomer og violarter med et multiplum af 6 kromosomer i intervallet fra 12 til 54. Ifølge nogle data er der i hvert fald en tredjedel af alle slags blomstrende planter [2] .
En hybridogen oprindelse er også blevet bevist for nogle dyrearter, især stenfirben , padder og fisk. Nogle arter af kaukasiske firben af hybrid oprindelse er triploide og formerer sig ved parthenogenese [1] .
Hybrid artsdannelse betyder sædvanligvis fremkomsten i afkommet af en naturlig hybrid af en ny linje, der yngler i renhed og er isoleret fra forældrearten og fra dens søskende i hybridpopulationen . Denne nye linje skal overvinde hybrid sterilitet og ødelæggelsen af hybrider.
RekombinationsspecieringDet kan defineres som fremkomsten i afkommet af en artshybrid med kromosomal sterilitet af en ny strukturelt homozygot rekombinant , frugtbar, når den krydses med individer af sin egen linje, men isoleret fra andre linjer og fra forældrearten af barrieren skabt af kromosomale sterilitet.
Hvis antallet af uafhængige translokationer er større, øges den kromosomale sterilitet, som skaber barrierer omkring nye homozygote rekombinanter, og den nye linje bliver mere isoleret.
Processen med rekombinationsspeciering blev fundet blandt efterkommere af eksperimentelle hybrider af repræsentanter for slægten Tobacco , i nogle korn og andre planter. Dens rolle i naturen er stadig uklar. Sandsynligvis forekommer en sådan artsdannelse fra tid til anden, men sjældnere end allopolyploidi.
I nogle grupper af planter er interspecifikke hybrider frugtbare, og isolation mellem arter tilvejebringes hovedsageligt af eksterne barrierer. Økologisk og sæsonbestemt isolation såvel som isolation på grund af blomstens struktur er de vigtigste barrierer, der adskiller arter. Morfologiske, fysiologiske og adfærdsmæssige forskelle mellem arter, der fører til fremkomsten af sådanne barrierer, er under kontrol af gener. I efterkommere af naturlige interspecifikke hybrider, hvis de forekommer, sker spaltning i henhold til genforskelle og i henhold til de tilsvarende egenskaber, der bestemmer ekstern isolation. Dette skaber en mulighed for fremkomsten af produkter af interspecifik rekombination med nye kombinationer af egenskaber, der lægger grundlaget for nye, udadtil isolerede subpopulationer. Hvis ekstern isolation fortsætter i fremtiden, kan der opstå nye arter af hybrid oprindelse fra disse subpopulationer.
Mulige eksempler på hybrid artsdannelse er beskrevet for flere grupper af planter ( Amaranth , Fireweed , Alsophila , Nephelea og andre slægter ) [3] .
I planteavl er den mest almindelige metode hybridisering af former eller varianter inden for samme art . De fleste moderne sorter af landbrugsplanter er blevet skabt ved hjælp af denne metode. Fjernhybridisering er en mere kompleks og tidskrævende metode til at opnå hybrider. Den største hindring for at opnå fjerne hybrider er inkompatibiliteten af kønsceller af krydsede par og steriliteten af hybrider af den første og efterfølgende generationer. Brugen af polyploidi og tilbagekrydsning ( tilbagekrydsning ) gør det i nogle tilfælde muligt at overvinde ikke-krydsningen af par og steriliteten af hybrider.
Hybridisering, ligesom polyploidi , fører i nogle tilfælde til en stigning i hyppigheden af mutationer [4] .
DNA-hybridiseringsmetoder består i at blande enkeltstrengede DNA-fragmenter opnået fra to forskellige arter. Andelen i blandingen af totalt DNA, der genforenes for at danne dobbeltstrengede helixer, og genforeningshastigheden tjener som mål for graden af genetisk slægtskab mellem givne arter. Denne metode er meget brugt af zoologer, botanikere og andre forskere [3] .