Получение сортов межвидовых гибридов

Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Межвидовой гибрид — особь, полученная от скрещивания родителей, относящихся к разным видам

На кртинке слева направо — лигр, зебройд и гролар

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

Свойства межвидовых гибридов:

  • бесплодие, стерильность
  • гетерозис — 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.

Мул — результат скрещивания осла и кобылы. Термин «мул» первоначально применялся к отпрыску любых двух животных разных видов — к тому, что в настоящее время называется «гибридом».

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

Источник

Межвидовая гибридизация

Межвидовые скрещивания используют для обогащения генетической основы устойчивости сортов.

Существуют по крайней мере две категории межвидовых гибридов — гибриды между сортами уже окультуренных видов и гибриды между сортом одного вида и растениями, принадлежащими к какому-либо дикому виду.

Более легко осуществляется гибридизация между разными культурными и дикими видами, если они относятся к одной группе плоидности. Такая гибридизация проводится, например, между разными видами пшениц. 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.

В тех случаях, когда необходима гибридизация видов, различающихся между собой уровнем плоидности, возникают более существенные трудности, связанные с различными барьерами, препятствующими их скрещиванию. Эти барьеры имеют различную природу и проявляются в многообразных формах от неспособности пыльцы прорастать на рыльце чужого хозяина до вырождения гибридных растений во втором поколении. Растения первого поколения отдаленных гибридов, как правило, проявляют ту или иную степень стерильности. Для преодоления этих негативных явлений разработаны специальные методы. Наиболее эффективно нескрещиваемость преодолевается путем перевода одной или обеих родительских форм на более высокий уровень плоидности. Для интенсификации прорастания пыльцы и роста пыльцевых трубок используются гормоны роста (индолы, гиббереллины и др.). В некоторых случаях применяется метод предварительного вегетативного сближения растений, разработанный И. В. Мичуриным.

Межвидовая гибридизация с применением различных способов преодоления барьеров между видами широко применяется в современной селекции растений на устойчивость. Так, при создании устойчивых форм хлопчатника к хлопковой совке и другим вредителям привлекаются различные виды рода Gossypium. Для ослабления привлекательности растений для бабочек были созданы так называемые безнектарниковые формы. Это было осуществлено путем гибридизации некоторых видов G. hirsutum и G. tomentosum. Несмотря на рецессивность этого признака, удалось создать различные формы хлопчатника:

  1. не имеющие нектарников совсем;
  2. нектарники расположены только на листьях;
  3. нектар выделяется периодически;
  4. нектарники не функционируют вообще. У всех новых форм на прицветниках нектарники отсутствуют.

Для получения неопушенных форм была использована гибридизация некоторых сортов G. hirsutum с диким мексиканским видом G. armourianum, у растений которого отсутствуют эпидермальные волоски. Этот признак оказался доминантным и легко перешел к гибридам.

М, Е. Териовский и А. И. Терентьева создали устойчивые сорта табака к трипсу и к ряду возбудителей заболеваний на основе скрещивания культурного табака с дикими видами. Гибридизации предшествовало испытание 38 видов рода Nicotiana, одного синтетического вида, полученного от скрещивания N. debneyi с N. didebia и петунией.

Оказалось, что среди диких видов Nicotiana устойчивость к трипсу — распространенное явление. В группу неповреждаемых этим вредителем вошло 16 видов табака.

Межродовые скрещивания играют выдающуюся роль в создании устойчивых форм растений не только к отдельным видам вредных организмов, но и к их обширным комплексам. Межродовая гибридизация дает возможность передать новому сорту более широкую экологическую пластичность, устойчивость к неблагоприятным факторам среды, включая устойчивость к вредным организмам и другие ценные свойства. Отдаленная гибридизация позволяет получать новые формы растений в результате объединения организмов с различной наследственностью. Результаты скрещиваний тем интенсивнее, чем в более отдаленном родстве находятся родительские формы.

С помощью отдаленной последовательной многоступенчатой гибридизации обеспечивается надежная передача генетического материала, определяющего развитие селектируемого признака. Последующий отбор позволяет устранить нежелательные признаки. Существенным препятствием на пути использования межродовой гибридизации (еще большим, чем это имеет место при межвидовой гибридизации) является преодоление нескрещиваемости пар и стерильности полученных гибридов. Среди основоположников методов отдаленной гибридизации следует назвать И. В. Мичурина и Л. Л. Бербанка, В. Е. Писарева и Н. В. Цицина. Наиболее широко отдаленная (межродовая) гибридизация используется при селекции зерновых, плодовых и ягодных культур.

В Главном ботаническом саду АН СССР под руководством академика Н. В. Цицина были разработаны методы отдаленной гибридизации злаков, принадлежащих к разным родам (Triticum X Agropyron, Tr. X Elymus, Secale X Agropyron). Были получены новые виды, формы и сорта гибридных культур сельскохозяйственных растений: многолетняя и зернокормовая пшеница, пшенично-элимусные, ржано-пырейные гибриды. Большинство сортов этих культур характеризуется более высокой устойчивостью к вредителям и возбудителям заболеваний. Таковы сорта озимых и яровых пшенично-пырейных гибридов.

В последние годы большой размах во многих странах приобрели работы по селекции новой злаковой культуры — тритикале — гибрида пшеницы и ржи.

Основоположником создания тритикале в нашей стране является В. Е. Писарев, Наибольшие перспективы в получении высокопродуктивных комплексно-устойчивых форм тритикале имеют гексаплоидные формы (2n=42). Такие формы озимого тритикале были созданы А. Ф. Шулындиным путем скрещивания сортов озимой твердой пшеницы с культурной рожью. Родительские формы пшеницы были получены от межвидовых скрещиваний яровой твердой пшеницы с озимой мягкой. Полученные трехвидовые тритикале объединили в себе целое ядро ржи (14 хромосом), одну треть ядра мягкой пшеницы (14 хромосом) и половину ядра твердой пшеницы.

Трехвидовые тритикале в отличие от двухвидовых колосятся на 3—5 дней раньше пшеницы сорта Мироновская 808, созревают одновременно с ней. Двухвидовые обычно колосятся одновременно со стандартом или позже него на 1—3 дня.

Тритикале, особенно гексаплоидным формам, свойственна комплексная устойчивость к грибным и вирусным заболеваниям и скрытностеблевым вредителям.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Гибриды животных и растений: примеры, фото. Гибрид человека и животного

Гибрид (от лат. hibrida) – создание новой особи путем скрещивания живых организмов различных пород, видов, сортов. Процесс гибридизации применяется в основном к живым существам (животным, растениям).

В статье будет сделан акцент на создание таких организмов в животном мире. Это наиболее сложные эксперименты. Также читатель сможет увидеть гибриды животных, фото которых размещены в разделах.

История

Первые попытки создания гибридов осуществлялись еще в XVII веке немецким ученым в области ботаники Камерариусом. А в 1717 году английским садоводом Томасом Фрэйдчайлдом научному сообществу был представлен успешный результат гибридизации – новый вид гвоздики.

Создание гибридных растений получило широкое распространение среди ученых-биологов во всем мире: скрещивая различные семена, выводили новые сорта, а путем селекции отбирали культуры, которые, в зависимости от необходимости, обладали качествами морозоустойчивости, давали большой урожай, имели иммунитет к поражению паразитами, превосходили в размере своих «родителей» и т.п.

В царстве животных все было гораздо сложнее. В мире дикой природы крайне редко можно встретить гибриды животных. Поэтому скрещивание представителей разного вида происходило искусственно – в лабораторных условиях или в заповедниках.

Самый первый гибрид с тысячелетней историей – это, конечно же, мул – смесь осла и лошади.

С середины XIX века с появлением заповедников и зоопарков (в таком виде, в котором мы привыкли их видеть в современности) стали скрещивать между собой медведей – бурого и белого, а также зебру с лошадью.

Уже с середины XX века ученые во всем мире проводят эксперименты по скрещиванию различных видов животных. Все они преследуют различные цели: кто-то выводит гибриды для улучшения производительности, кто-то — для экзотики, а кто-то — для получения эффективных лекарств.

Гибриды животных: какие они?

Во всем мире насчитывается более 80 межвидовых гибридов, но остановимся на самых ярких и известных представителях.

Пизли

Пизли (акнук) – помесь белого медведя и медведя гризли. Первое упоминание о необычном животном датируется 1864 годом. Тогда в северо-западной части Северной Америки, возле озера Рандеву, был застрелен медведь с необычным мутно-белым окрасом и с золотисто-коричневой мордой.

Спустя 10 лет в немецком зоопарке (г. Галле) было получено первое потомство от белого и бурого медведей. Малыши рождались белого цвета, но со временем окрас менялся на голубовато-бурый или золотисто-бурый. Пизли показали хорошие результаты в плане размножения: гибридные животные успешно давали потомство. Скрещивание происходило и между акнуками, и с представителями чистой линии.

Зачастую межвидовые гибриды животных не являются репродуктивными, но пизли составляют исключение, так как оба медведя по биологическим признакам можно отнести к одному виду, но, исходя из ряда морфологических признаков, медведи были выделены учеными в отдельные виды.

Еще до 2006 года существовало мнение, что гибриды животных не встречаются в естественной среде. Этот миф был развеян 16 апреля 2006 года американским охотником Джимом Мартеллом, который на острове Банки (канадская часть Арктики) застрелил пизли, что стало неоспоримым доказательством появления гибридов в дикой природе.

Лигр и тигролев

Первый – гибрид тигрицы и льва, а второй – потомство львицы и тигра. Данные гибриды животных появляются на свет исключительно в искусственных условиях, причина тому банальна – разные места обитания (Африка и Евразия) не позволяют им встретиться, это возможно только в зверинцах.

Внешне лигры похожи на пещерного льва, который вымер еще в период плейстоцена. На сегодняшний день этот гибрид считается самым крупным среди кошачьих. Объясняется это явление генами роста: у тигров они не так активны, как у львов. По этой же причине тигролев меньше тигра.

В парке развлечений «Джангл Айленд» (Майями, США) содержится самец лигр по имени Геркулес весом 418 кг. Для сравнения: средний вес амурского тигра варьируется от 260 до 340 кг, а африканского льва – от 170 до 240 кг. Так, Геркулес за один подход поглощает до 45 кг пищи, а скорость в 80 км/ч развивает за 10 секунд.

Примечательность лигров состоит в том, что эти кошки любят плескаться в воде. Еще одна особенность: лигры — одни из немногих гибридов, которые способны воспроизводить потомство. Так, в Новосибирском зоопарке 16 августа 2012 года лев Самсон и лигрица Зита стали родителями, дав жизнь лилигрице Киаре.

На сегодняшний день в мире насчитывается чуть более 20 лигров.

Бестер

Бестер – гибрид двух представителей семейства осетровых – самки белуги и самца стерляди. Своим появлением бестер обязан российскому ученому-биологу — профессору Н. И. Николюкину. С 1948 года он вплотную занялся проблемой гибридизации осетровых. В 1952 году супруга Николая Ивановича, которая вместе с мужем работала над созданием гибридов рыб, попыталась искусственным путем получить потомство стерляди и белуги. Неколюкины не предполагали, что этот внеплановый эксперимент положит начало новому направлению в рыбоводстве.

Во время опытов профессор скрещивал разные виды осетровых, но до белуги и стерляди очередь не доходила. Возможно, он считал подобный эксперимент изначально провальным, так как эти осетровые разные по размеру и весу (белуга — до тонны, а стерлядь — не более 15 кг), обитают и нерестятся в разных местах, да и их гибриды не могут давать потомство. Но все произошло с точностью до наоборот.

Бестер взял от белуги быстрый рост, а от стерляди – быстрое половое созревание, что является немаловажным фактором для промышленной рыбы. Также у гибрида получилось неимоверно нежное мясо и вкусная икра.

Сейчас на территории России бестеров разводят в промышленных масштабах.

Кама (верблюлама)

На сегодняшний день в ОАЭ получено шесть особей кам.

Косаткодельфин (вольфин, китофин)

Косаткодельфин – гибрид касатки (малая черная) и афалины. Первый вольфин появился в аквапарке в Токио, но погиб в полугодовалом возрасте. Второй гибрид косаткодельфина появился на Гавайях в морском парке SeaLifePark в 1986 году. Самка вольфина по кличке Кекаималу начала размножение в возрасте пяти лет, что довольно рано для касаток и дельфинов. Первый опыт материнства был несколько неудачным: мать отказывалась кормить малышку, поэтому её выкармливали искусственно, что позволило вырастить абсолютно ручную особь, но ее жизнь оказалась непродолжительной и оборвалась в возрасте 9 лет. Счастье материнства Кекаималу испытывала три раза, но наиболее успешным оказался последний: в 2004 году от самца афалины появилась на свет самочка Кавили Каи. Малышка оказалась очень игривой, а через месяц после рождения достигла размеров своего отца.

Интересный факт обнаружили ученые: у вольфина 66 зубов, у афалины – 88, а у касатки – 44.

Сейчас в мире существует две особи косаткодельфина, которые содержатся на Гавайях. Иногда появляется информация, что вольфинов видели на воле, но ученым пока не удалось подтвердить эти данные.

Другие гибриды

Давайте посмотрим, каковы наиболее распространенные гибриды животных. Примеры достаточно интересны. Это следующие гибриды:

  • домашней лошади и зебры – зеброид;
  • осла и зебры – зебрул;
  • бизона и зубра – зубробизон;
  • соболя и куницы – кидас;
  • цихлидовых – попугай красный;
  • самки африканского льва и леопарда – левопард;
  • леопарда и львицы – леопон;
  • глухаря и тетерева – межняк;
  • дромадера и бактриана – нар;
  • львицы и тигра – тигон;
  • зайцев русака и беляка – тумак;
  • коровы и яка – хайнак (дзо);
  • хорька и норки – хонорик;
  • леопарда и ягуара – ягопард.

А вот такие в ходе многих экспериментов получались гибриды сельскохозяйственных животных:

  • лошади и осла – мул;
  • ослицы и жеребца – лошак;
  • барана и козы;
  • алмазного и золотого фазанов – гибридный фазан;
  • коровы домашней и американского бизона – бифало;
  • гибрид, полученный в результате скрещивания селезней мускусных с утками пекинской белой, руанской, оргпингтон, белой алье – муллард;
  • свиньи домашней с боровом диким – свинья из железного века.

Про гибриды животных можно говорить очень долго, учитывая их количество и многообразие. Но есть ли другие варианты, например, гибриды животных и растений?

На сегодняшний день существует единственный известный гибрид – морская улитка (Elysia chlorotica), обитающая на побережье Северной Америки со стороны Атлантического океана. Эти животные питаются солнечной энергией: употребляя в пищу растения, они фотосинтезируют. Улитку окрестили желатиновым заводом зеленого цвета. Этот гибрид получает хлоропласты, которые потом хранятся в клетках кишечника. Любопытный факт: морская улитка при продолжительности жизни не более одного года может питаться только первые две недели с момента рождения, после чего потребление еды становится неприоритетным.

Гибриды растений и животных стали уже привычными, а как бы отреагировала общественность на гибрид человека и животного? И существуют ли такие?

О существовании таких гибридов ходит много слухов, но, к сожалению, есть весьма мало фактов. Однако, изучая мифологию разных народов, ученые указывают на наличие практически во всех эпосах зверолюдей. Ученые из Австралии и США изучили более 5000 наскальных рисунков, текстов. Чаще всего встречаются описания людей, тела которых (как правило, нижняя часть) состоят из тела лошади, козла, барана, собаки. Названия таких зверолюдей нам хорошо известны из мифологии. Это кентавры, минотавры, сатиры и другие.

Существование подобных «людей» ученые объяснили тем, что в древние времена зоофилия была обычным явлением, особенно в армии, ведь рядом всегда содержались стада овец и коз. Животные были для военных не только потенциальной пищей, но и объектами удовлетворения сексуальных потребностей. У многих ученых Средневековья встречаются упоминания о рождении у женщин детей от животных и наоборот. Эти факты остаются под большим вопросом, так как с биологической точки зрения это невозможно из-за разного набора хромосом.

В последнее время общественности открываются все новые, неоднозначные факты. Один из таких фактов – проведение эксперимента по оплодотворению женщины спермой шимпанзе в фашистской Германии и СССР. По некоторым данным, Советский Союз после ряда попыток получил положительный результат. Дальнейшая судьба эксперимента еще не раскрыта.

Гибрид человека и животного для современного общества является нонсенсом, но в СМИ продолжает появляться информация о подобных экспериментах. Правда это или вымысел? Судить будем лет через 10-20. Время покажет, как далеко шагнет наука, а пока будем поглощать гибридные фрукты-овощи, наслаждаться красотой гибридных растений и животных и надеяться, что человечество не вернется в каменный век.

Источник

Оцените статью