Приглашаем посетить сайт
Гибридизация
Гибридиза́ция, скрещивание разнородных в наследственном отношении организмов; один из важнейших факторов эволюции биологических форм в природе. Скрещивание особей одного и того же вида (подвидов, сортов, пород или линий) называют внутривидовой Г., скрещивание особей различных видов или родов — отдалённой Г. Сущность Г. заключается в слиянии при оплодотворении генотипически различных половых клеток (гамет) и развитии из зиготы нового организма, сочетающего наследственные признаки родительских особей. Для первого поколения гибридов часто характерен гетерозис. Поскольку половой процесс при Г. обеспечивается объединением геномов и сопровождается слиянием ядер половых клеток (кариогамией), получение так называемых вегетативных гибридов невозможно. Описанные в литературе «вегетативные» гибриды — не что иное, как тканевые химеры. К Г. относится также копуляция — слияние внешне почти или совсем не различающихся половых клеток у одноклеточных организмов. Г., а также мутации — основные источники наследственной изменчивости организмов.
В растениеводстве искусственную Г. впервые осуществил английский садовод Т. Фэрчайлд (1717), скрестив разные виды гвоздик. Советский генетик Г. Д. Карпеченко (1935) различал Г. конгруэнтную (внутривидовые, иногда межвидовые скрещивания, при которых скрещиваются родительские пары с гомологичными хромосомами; потомство плодовито) и инконгруэнтную (обычно отдалённые скрещивания, то есть скрещивания особей со структурно не соответствующими друг другу хромосомами, с различиями в числе хромосом или в цитоплазме; потомство частично или полностью стерильно). В селекции растений наиболее распространена внутривидовая Г. Использование полиплоидии и беккросса при отдалённой Г. растений позволяет преодолеть нескрещиваемость пар и стерильность гибридов. Применяются и другие методы: смесь пыльцы, предварительное вегетативное сближение, нанесение раствора гиббереллина на рыльце пестика и др. Степень стерильности отдалённых гибридов зависит от филогенетических отношений скрещиваемых видов, наличия гомологичных хромосом или геномов в половых клетках гибрида первого поколения. Техника Г. сельскохозяйственных культур различна. Для получения гибридов кукурузы намеченные к Г. линии (сорта) высевают чередующимися рядами и удаляют султаны на материнских растениях за несколько суток до цветения. У самоопыляющихся культур, например, пшеницы, применяют кастрацию цветков (удаляют тычинки) материнских растений. Кастрированные колосья накрывают изоляторами вместе с отцовскими цветущими колосьями, помещёнными в бутылочки с водой, подвешенные на специальные колья. У плодовых растений кастрацию проводят за 1—3 сут до распускания бутонов. Оставленные женские цветки изолируют мешочком из 2 слоев марли. Через 1—3 сут на рыльца пестиков материнского растения наносят заранее собранную пыльцу. Оплодотворённые цветки снова изолируют. Отдалённую Г. используют для получения форм растений с ценными урожайными качествами и устойчивых к заболеваниям и вредителям. Например, межвидовые гибриды подсолнечника (В. С. Пустовойт, Г. В. Пустовойт) содержат до 55% масла, обладают групповым иммунитетом к болезням и вредителям; пшеницы Безостая 1 и др. (П. П. Лукьяненко) — высокоурожайны, пластичны; сорта табака, полученные путём скрещивания культурных и диких видов (М. Ф. Терновский), обладают комплексным иммунитетом к табачной мозаике, мучнистой росе и переноспорозу; пшенично-пырейные гибриды (Н. В. Цицин) устойчивы к полеганию, осыпанию, поражению пыльной головнёй.
В животноводстве различают собственно Г. (получение гибридов между различными видами и родами животных) и межпородное скрещивание. Цель Г. — получение в ближайшем гибридном потомстве животных, отличающихся от родительских форм более ценными качествами, выведение или улучшение пород. В отличие от легкоскрещиваемого и плодовитого межпородного потомства (помесей) гибридных животных получают часто с трудом из-за отличий у разных видов животных в строении половых органов, отсутствия полового рефлекса у самца на самку другого вида, гибели сперматозоидов в половых путях самок другого вида, отсутствия реакции сперматозоидов на яйцеклетку самок другого вида, гибели зиготы, нарушения развития плода, полного и частичного бесплодия и др. Часто гибриды оказываются бесплодными (только самцы или оба пола). При бесплодии самцов гибридных самок скрещивают с самцами одного из исходных видов, что нередко ведёт к утрате ценных особенностей гибридов.
С древних времён в животноводстве известны гибриды лошади с ослом — мулы и лошаки. Мулы выносливее и работоспособнее лошадей, как вьючные животные незаменимы в горных условиях. Мулы и лошаки бесплодны, поэтому Г. ограничивают только одним поколением для получения пользовательных животных. В Африке издавна используют гибридов лошади с зеброй (зеброидов), более выносливых, чем лошади. Гибриды одногорбого верблюда с двугорбым — нары — значительнее крупнее родительских форм и более работоспособны. Они плодовиты, но потомство менее жизнеспособно и выносливо. Для размножения гибридов рекомендуется переменное скрещивание гибридных самок с самцами одного вида, а их потомства — с самцами другого.
В скотоводстве практическое значение имеет скрещивание крупного рогатого скота с яком и зебу. Гибриды крупного рогатого скота с яком более скороспелы, хорошо откармливаются, приспособлены к высокогорным условиям; молочность выше, чем у яков, но содержание в молоке жира ниже. Вводным скрещиванием с яками повышают жирномолочность некоторых ценных пород крупного рогатого скота. Гибридные самцы бесплодны, самки плодовиты, спаривают их с самцами исходных видов. Гибриды крупного рогатого скота с зебу плодовиты, наследуют от зебу приспособленность к жаркому климату и невосприимчивость к пироплазмозу. Скрещиванием быков браманского зебу с коровами шортгорнской породы выведена мясная порода — сантагертруда, скрещиванием красного степного скота с зебу — зебувидный скот, Получены также гибриды крупного рогатого скота с зубром, бизоном, гаялом, зубра с бизоном (зубробизон), бизона с яком, зебу, гаялом. В свиноводстве используют Г. домашних свиней с диким кабаном для укрепления конституции некоторых пород свиней и повышения их приспособленности к местным условиям. В овцеводстве практическое применение получила Г. домашних овец с муфлоном и архаром. Скрещиванием мериносовых овец с диким бараном муфлоном, а затем гибридов с баранами мериносами получен горный меринос, сочетающий крепкое телосложение и приспособленность к горным условиям муфлона с отличными качествами шерстного покрова мериноса. Искусственным осеменением спермой убитого горного барана архара выведена тонкорунная порода — казахский архаромеринос. В рыбоводстве получены холодоустойчивые гибриды чешуйчатого карпа с амурским сазаном и карпа с карасём, по пищевой ценности близкие к карпу и отличающиеся повышенной выносливостью, унаследованной от карася; быстрорастущий гибрид рипуса с чудским сигом; белуги со стерлядью (бестер). В птицеводстве интересны гибриды домашней курицы с павлином, петуха с индейкой и цесаркой, павлина с цесаркой, мускусной утки с домашним селезнем. Кроме того, в птицеводстве, а также в шелководстве Г. называют межпородное и межлинейное скрещивание.
Литература:
Бухарин Н. С., Отдаленная гибридизация в животноводстве, А.-А., 1964;
Рубаилова Н. Г., Отдаленная гибридизация домашних животных, М., 1983;
Достижения селекции плодовых культур и винограда, М., 1983;
Селекция, гибридизация и акклиматизация сельскохозяйственных животных, М., 1983;
Наскидашвили П. П., Межвидовая гибридизация пшеницы, М., 1984.