В чем причина бесплодия межвидовых гибридов? Примеры межвидовых гибридов. Примеры подобных организмов. Межвидовые гибриды: характеристика

Значение слова ГИБРИД в Энциклопедии Биология

ГИБРИД

Организм, полученный от скрещивания двух различающихся генотипами особей, т. е. путёмгибридизации. В генетическом материале гибрида перемешаны наследственные задатки родителей (лат. «гибрида» означает помесь). Природные популяции организмов, размножающихся половым путём, всегда состоят из гибридов, различающихся (гетерозиготных) по многим парам аллельных генов. Такая генетическая неоднородность популяций необходима для сохранения их жизнеспособности. В природе, как правило, происходят скрещивания между особями одного вида. Полученные в результате этого гибриды называются внутривидовыми. Однако естественным путём могут возникать и отделённые гибриды - от скрещивания особей разных видов и даже родов. Так, культурная слива возникла в результате естественного скрещивания тёрна и алычи. Часто отдалённые гибриды стерильны (неплодовиты), как, напр., гибрид лошади и осла - мул, хотя и обладают гибридной силой (см. гетерозис). Отечественному генетику Г.Д. Карпеченко в 1920-х гг. скрещиванием редьки и капусты (с последующей полиплоидизацией) впервые удалось получить плодовитый межродовой гибрид и доказать возможность преодоления бесплодия у отдалённых гибридов. В дальнейшем таким способом был получен ряд ценных сортов с.-х. растений. В биологической литературе скрещиваемые организмы называются родительскими формами (обозначаются Р, от англ. Parental - родительский); материнская (женская) особь обозначается астрономическим знаком Венеры, отцовская (мужская) особь - знаком Марса. Гибридное потомство первого поколения обозначается F1 (от англ. Filial - сыновний, дочерний), второго поколения - F2 и т. д.

Энциклопедия Биология. 2012

Смотрите еще толкования, синонимы, значения слова и что такое ГИБРИД в русском языке в словарях, энциклопедиях и справочниках:

  • ГИБРИД в Словаре Русского железнодорожного сленга:
    двухсекционный тепловоз составленный из секций разных локомотивов (например 2ТЭ10В 4407А/4277А); обычно гибриды составляются временно, пока "больные" секции …
  • ГИБРИД в Лексиконе нонклассики, художественно-эстетической культуры XX века, Бычкова:
    (лат. hybrida, hibrida — помесь) Г. — сочинение, составленное из разнородных и не сочетавшихся в классической традиции друг с другом …
  • ГИБРИД в Медицинской популярной энциклопедии:
    - особь, появившаяся при скрещивании генотипически различных родительских …
  • ГИБРИД в Медицинских терминах:
    (лат. hibrida помесь, ребенок, родившийся от римлянина и неримлянки; от греч. hybris невоздержанность) особь, появившаяся в результате скрещивания генотипически различных …
  • ГИБРИД в Большом энциклопедическом словаре:
    (от лат. hibrida - помесь) организм, полученный в результате скрещивания генетически различающихся родительских форм (видов, пород, линий и …
  • ГИБРИД в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
    (от лат. hibrida, hybrida - помесь), половое потомство от скрещивания двух генотипически различающихся организмов. Скрещиваемые организмы называют родительскими формами и …
  • ГИБРИД
    [от древнегреческого hybris (hybridos) кровосмешение] помесь, организм, возникающий в результате гибридизации животных или растений; различают половые и вегетативные …
  • ГИБРИД в Энциклопедическом словарике:
    а, м. Животное или растение, полученное от скрещивания особей разных пород, сортов, видов и т.п. Гибридный - являющийся гибридом. Гибридизация …
  • ГИБРИД в Энциклопедическом словаре:
    , -а, м. Животное или растение, полученное в результате скрещивания генетически (по видам, линиям, породам, сортам) различающихся особей. II прил. …
  • ГИБРИД в Большом российском энциклопедическом словаре:
    ГИБР́ИД (от лат. hibrida - помесь), организм, полученный в результате скрещивания генетически различающихся родительских форм (видов, пород, линий и …
  • ГИБРИД
    гибри"д, гибри"ды, гибри"да, гибри"дов, гибри"ду, гибри"дам, гибри"да, гибри"дов, гибри"дом, гибри"дами, гибри"де, …
  • ГИБРИД в Полной акцентуированной парадигме по Зализняку:
    гибри"д, гибри"ды, гибри"да, гибри"дов, гибри"ду, гибри"дам, гибри"д, гибри"ды, гибри"дом, гибри"дами, гибри"де, …
  • ГИБРИД в Словаре великорусского языка делового общения:
    ж.-д. двухсекционный тепловоз, составленный из секций разных локомотивов. (Железнодорожный …
  • ГИБРИД в Популярном толково-энциклопедическом словаре русского языка:
    -а, м. , книжн. Животное или растение, полученное от скрещивания особей разных пород, сортов, видов и т. п. Межсортовой гибрид. …
  • ГИБРИД в Тезаурусе русской деловой лексики:
    Syn: …
  • ГИБРИД в Новом словаре иностранных слов:
    (лат. hibrida) потомство, получаемое путем гибридизации; условно гибридами называют и потомство от скрещивания растений, принадлежащих к различным линиям (…
  • ГИБРИД в Словаре иностранных выражений:
    [лат. hibrida] потомство, получаемое путем гибридизации; условно гибридами называют и потомство от скрещивания растений, принадлежащих к различным линиям (напр., межлинейные …
  • ГИБРИД в Тезаурусе русского языка:
    Syn: …
  • ГИБРИД в словаре Синонимов русского языка:
    амфидиплоид, бестер, грифон, дибрид, зебоид, зеброид, земклуника, инер, катабу, катало, моногибрид, полигибрид, помесь, тритикале, …
  • ГИБРИД в Новом толково-словообразовательном словаре русского языка Ефремовой:
    м. 1) Организм растения или животного, полученный в результате гибридизации. 2) перен. Что-л. совмещающее признаки различных предметов, …
  • ГИБРИД в Словаре русского языка Лопатина:
    гибр`ид, …

Гибридизация - процесс образования или получения гибридов , в основе которого лежит объединение генетического материала разных клеток в одной клетке.

Может осуществляться в пределах одного вида (внутривидовая гибридизация) и между разными систематическими группами (отдалённая гибридизация, при которой происходит объединение разных геномов). Для первого поколения гибридов часто характерен гетерозис , выражающийся в лучшей приспособляемости, большей плодовитости и жизнеспособности организмов. При отдалённой гибридизации гибриды часто стерильны .

Энциклопедичный YouTube

    1 / 2

    Общая биология. Гибридизация в селекции растений

    Установите соответствие между достижениями и направлением биологии

Субтитры

Происхождение видов путём гибридизации

Гибридогенное происхождение доказано и для некоторых видов животных, в частности, скальных ящериц , земноводных и рыб. Некоторые виды кавказских ящериц, имеющих гибридогенное происхождение, триплоидны и размножаются с помощью партеногенеза .

Гибридное видообразование у растений

Под гибридным видообразованием обычно подразумевают возникновение в потомстве от естественного гибрида новой линии, размножающейся в чистоте и изолированной от родительских видов и от своих сибсов в гибридной популяции . Эта новая линия должна преодолеть гибридную стерильность, и разрушение гибридов.

Рекомбинационное видообразование

Его можно определить как возникновение в потомстве видового гибрида с хромосомной стерильностью нового структурно-гомозиготного рекомбинанта, плодовитого при скрещиваниях с особями своей линии, но изолированного от других линий и от родительского вида преградой, создаваемой хромосомной стерильностью.
Если число независимых транслокаций больше, то хромосомная стерильность, создающая преграды вокруг новых гомозиготных рекомбинантов, усиливается, и новая линия становится более изолированной.
Процесс рекомбинационного видообразования был обнаружен среди потомков экспериментальных гибридов представителей рода табак , у некоторых злаков и других растений. Его роль в природе остается неясной. Вероятно, такое видообразование происходит время от времени, но реже, чем аллополиплоидия.

Гибридное видообразование при участии внешних преград

В некоторых группах растений межвидовые гибриды плодовиты и изоляция между видами обеспечивается главным образом внешними преградами. Экологическая и сезонная изоляция, а также изоляция, обусловленная строением цветка, - главные преграды, разделяющие виды. Морфологические, физиологические и поведенческие различия между видами, ведущие к возникновению таких преград, находятся, под контролем генов. У потомков естественных межвидовых гибридов, если они появляются, происходит расщепление по генным различиям и по соответствующим признакам, определяющим внешнюю изоляцию. Это создаёт возможность для возникновения продуктов межвидовой рекомбинации с новыми сочетаниями признаков, закладывающих основу новых, внешне изолированных субпопуляций. Если внешняя изоляция сохраняется и в дальнейшем, то из этих субпопуляций могут возникнуть новые виды гибридного происхождения.
Вероятные примеры гибридного видообразования описаны для нескольких групп растений (Амаранта , Кипрея , Alsophila , Nephelea и в других

В классификации искусственных гибридов.

Гибриды могут быть внутривидовыми (при скрещивании различных сортов , форм , разновидностей), внутриродовыми (при скрещивании видов принадлежащих одному роду) или межродовыми (при скрещивании видов относящихся к разным родам).
В цветоводстве , гибриды первого поколения называются первичными гибридами.

Возможность искусственного получения гибридов впервые предположил немецкий учёный Р. Камерариус в 1694 году, впервые искусственную гибридизацию осуществил английский садовод Т. Фэрчайлд, скрестив в 1717 году разные виды гвоздик .

Реципрокные гибриды

Реципрокные гибриды появляются в результате реципрокных скрещиваний - гибридизация включающая перемену пола родителей, связанных с каждым генотипом.

Реципрокные эффекты

Различия между реципрокными гибридами - реципрокные эффекты - свидетельствуют о неодинаковом вкладе мужского и женского пола в генотип потомства. Если бы потомки от отца и матери получали одинаковую генетическую информацию, то не должно было быть никаких реципрокных эффектов.

Измерение реципрокных эффектов

Для измерения реципрокных эффектов (r) можно использовать выражение:

где A и B - значения признака для исходных скрещиваемых форм; a - то же самое для гибрида ♂A x ♀B; b - для реципрокного гибрида ♂B x ♀A. Положительное значение r (r > 0) будет означать «отцовский» эффект, отрицательное (r < 0) - «материнский», а абсолютная величина r (│r│) даст относительную оценку этих эффектов в единицах, равных разности значения признака для исходных форм (B - A).

Реципрокные эффекты у птиц

У кур «отцовский» эффект " наблюдался по наследованию инстинкта насиживания (r = 0.45, 0.38 и0.50 ), половой скороспелости (r = 0.59 ), яйценоскости (r = 0.32, −2.8, 1.07, 0.11, 0.46, 1.14 и 2.71 ), и живому весу (r = 0.30).

По весу яиц наблюдался «материнский эффект» (r = −1.0).

Реципрокные эффекты у млекопитающих

У свиней «отцовский» эффект " наблюдается по числу позвонков (отбор на длинное туловище) (r = 0.72 и 0.74 ), длине тонкого кишечника (отбор на лучшую оплату корма), и динамике роста (отбор на скороспелость) (r = 1.8).

«Материнский эффект» наблюдался по среднему весу эмбрионов, пищеварительной системы и её частей, длине толстого кишечника и весу новорожденных поросят.

У крупного рогатого скота «отцовский» эффект " наблюдался по удою молока (r = 0.07, 0.39, 0.23) и продукции молочного жира (количество жира) (r = 1.08, 1.79, 0.34).

«Материнский эффект» наблюдался по проценту жира в молоке у коров (r = −0.13, −0.19, −0.05).

Теории реципрокных эффектов

«Материнский эффект»

Материнский эффект может быть обусловлен цитоплазматической наследственностью, гомогаметной конституцией и утробным развитием у млекопитающих. Различают собственно материнский эффект, когда генотип матери проявляется в фенотипе потомства. Молекулы в яйцеклетке, такие как мРНК , могут влиять на ранние стадии процесса развития. Различают также материнское наследование, при котором часть генотипа потомство получает исключительно от матери, например митохондрии и пластиды , содержащие свой собственный геном. При материнском наследовании фенотип потомства отражает его собственный генотип.

«Отцовский эффект»

Большее влияние отца на яйценоскость дочерей у кур объясняли тем, что у птиц гетерогаметным полом является самка, а гомогаметным - самец. Поэтому свою единственную X-хромосому курица получает от отца, и если яйценоскость определяется ею, то тогда все понятно. Эта трактовка может объяснить хромосомный механизм явления у птиц, но для млекопитающих уже неприменима. Удивительно также то, что признаки, проявляющиеся только у женского пола (инстинкт насиживания, скороспелость и яйценоскость у курицы или удой молока и количество молочного жира у коровы), которые, казалось бы, должны передаваться матерью, тем не менее передаются больше отцом.

Межвидовая и межродовая гибридизация

Межвидовая гибридизация часто наблюдается как в природе, так и при культивировании человеком (содержании в неволе) у множества видов растений и животных. В природе в районах соприкосновения близких видов могут формироваться так называемые «гибридные зоны», где гибриды численно преобладают над родительскими формами.

Межвидовая интрогрессивная гибридизация широко распространена у дафний . В некоторых летних популяциях дафний гибриды преобладают, что затрудняет определение границ видов /

Известный экспериментальный гибрид рафанобрассика (лат. Raphano-brassica ) был получен Г. Д. Карпеченко при скрещивании редьки с капустой . Оба вида принадлежат к разным родам и имеют по 18 хромосом. Гибрид, полученный в результате удвоения числа хромосом (36), был способен к размножению, так как в процессе мейоза хромосомы редьки и капусты коньюгировали с себе подобными. Он обладал некоторыми признаками каждого из родителей и сохранял их в чистоте при размножении.

Межродовые гибриды (как естественные, так и полученные селекционерами) известны также в семействах злаков, розоцветных, цитрусовых , орхидных и др. Так, гексаплоидный геном мягких пшениц образовался путем объединения диплоидных геномов двух предковых видов пшениц и одного вида близкого рода Aegilops .

Гибриды в научной номенклатуре

В ботанике

Гибридные таксоны растений называются нототаксонами.

В зоологии

Стерильность гибридов

Явления стерильности гибридов неоднородны. Наблюдается изменчивость в отношении того, на какой именно стадии проявляется стерильность и каковы её генетические причины.

Разрушение гибридов

В случаях, когда некий межвидовой гибрид достаточно жизнеспособен и способен к размножению, поколения его потомков будут содержать значительную долю нежизнеспособных, субвитальных, стерильных и полустерильных особей. Эти типы представляют собой неудачные продукты рекомбинации, возникшие при межвидовой гибридизации. Такое подавление мощности и плодовитости в гибридном потомстве называют разрушением гибридов (hybrid breakdown). Разрушение гибридов - последнее звено в последовательности преград, препятствующих межвидовому обмену генами.

) или межродовыми (при скрещивании видов относящихся к разным родам).
В цветоводстве , гибриды первого поколения называются первичными гибридами.

Возможность искусственного получения гибридов впервые предположил немецкий учёный Р. Камерариус в 1694 году, впервые искусственную гибридизацию осуществил английский садовод Т. Фэрчайлд, скрестив в 1717 году разные виды гвоздик .

Реципрокные гибриды

Реципрокные гибриды появляются в результате реципрокных скрещиваний - гибридизация включающая перемену пола родителей, связанных с каждым генотипом.

Реципрокные эффекты

Различия между реципрокными гибридами - реципрокные эффекты - свидетельствуют о неодинаковом вкладе мужского и женского пола в генотип потомства. Если бы потомки от отца и матери получали одинаковую генетическую информацию, то не должно было быть никаких реципрокных эффектов.

Измерение реципрокных эффектов

Для измерения реципрокных эффектов (r) можно использовать выражение:

где A и B - значения признака для исходных скрещиваемых форм; a - то же самое для гибрида ♂A x ♀B; b - для реципрокного гибрида ♂B x ♀A. Положительное значение r (r > 0) будет означать «отцовский» эффект, отрицательное (r < 0) - «материнский», а абсолютная величина r (│r│) даст относительную оценку этих эффектов в единицах, равных разности значения признака для исходных форм (B - A).

Реципрокные эффекты у птиц

У кур «отцовский» эффект " наблюдался по наследованию инстинкта насиживания (r = 0.45, 0.38 и 0.50 ), половой скороспелости (r = 0.59 ), яйценоскости (r = 0.32, −2.8, 1.07, 0.11, 0.46, 1.14 и 2.71 ), и живому весу (r = 0.30).

По весу яиц наблюдался «материнский эффект» (r = −1.0).

Реципрокные эффекты у млекопитающих

У свиней «отцовский» эффект " наблюдается по числу позвонков (отбор на длинное туловище) (r = 0.72 и 0.74 ), длине тонкого кишечника (отбор на лучшую оплату корма), и динамике роста (отбор на скороспелость) (r = 1.8).

«Материнский эффект» наблюдался по среднему весу эмбрионов, пищеварительной системы и её частей, длине толстого кишечника и весу новорожденных поросят.

У крупного рогатого скота «отцовский» эффект " наблюдался по удою молока (r = 0.07, 0.39, 0.23) и продукции молочного жира (количество жира) (r = 1.08, 1.79, 0.34).

«Материнский эффект» наблюдался по проценту жира в молоке у коров (r = −0.13, −0.19, −0.05).

Теории реципрокных эффектов

«Материнский эффект»

Материнский эффект может быть обусловлен цитоплазматической наследственностью, гомогаметной конституцией и утробным развитием у млекопитающих. Различают собственно материнский эффект, когда генотип матери проявляется в фенотипе потомства. Молекулы в яйцеклетке, такие как мРНК , могут влиять на ранние стадии процесса развития. Различают также материнское наследование, при котором часть генотипа потомство получает исключительно от матери, например митохондрии и пластиды , содержащие свой собственный геном. При материнском наследовании фенотип потомства отражает его собственный генотип.

«Отцовский эффект»

Большее влияние отца на яйценоскость дочерей у кур объясняли тем, что у птиц гетерогаметным полом является самка, а гомогаметным - самец. Поэтому свою единственную X-хромосому курица получает от отца, и если яйценоскость определяется ею, то тогда все понятно. Эта трактовка может объяснить хромосомный механизм явления у птиц, но для млекопитающих уже неприменима. Удивительно также то, что признаки, проявляющиеся только у женского пола (инстинкт насиживания, скороспелость и яйценоскость у курицы или удой молока и количество молочного жира у коровы), которые, казалось бы, должны передаваться матерью, тем не менее передаются больше отцом.

Межвидовая и межродовая гибридизация

Межвидовая гибридизация часто наблюдается как в природе, так и при культивировании человеком (содержании в неволе) у множества видов растений и животных. В природе в районах соприкосновения близких видов могут формироваться так называемые «гибридные зоны», где гибриды численно преобладают над родительскими формами.

Межвидовая интрогрессивная гибридизация широко распространена у дафний . В некоторых летних популяциях дафний гибриды преобладают, что затрудняет определение границ видов /

Известный экспериментальный гибрид рафанобрассика (лат. Raphano-brassica ) был получен Г. Д. Карпеченко при скрещивании редьки с капустой . Оба вида принадлежат к разным родам и имеют по 18 хромосом. Гибрид, полученный в результате удвоения числа хромосом (36), был способен к размножению, так как в процессе мейоза хромосомы редьки и капусты коньюгировали с себе подобными. Он обладал некоторыми признаками каждого из родителей и сохранял их в чистоте при размножении.

Межродовые гибриды (как естественные, так и полученные селекционерами) известны также в семействах злаков, розоцветных, цитрусовых , орхидных и др. Так, гексаплоидный геном мягких пшениц образовался путем объединения диплоидных геномов двух предковых видов пшениц и одного вида близкого рода Aegilops .

Гибриды в научной номенклатуре

В ботанике

Гибридные таксоны растений называются нототаксонами.

По данным AOS начиная с января-марта 2008 года между знаком × и названием гибридного рода должен быть пробел .
Пример: × Rhynchosophrocattleya .

В зоологии

Стерильность гибридов

Явления стерильности гибридов неоднородны. Наблюдается изменчивость в отношении того, на какой именно стадии проявляется стерильность и каковы её генетические причины.

Разрушение гибридов

В случаях, когда некий межвидовой гибрид достаточно жизнеспособен и способен к размножению, поколения его потомков будут содержать значительную долю нежизнеспособных, субвитальных, стерильных и полустерильных особей. Эти типы представляют собой неудачные продукты рекомбинации, возникшие при межвидовой гибридизации. Такое подавление мощности и плодовитости в гибридном потомстве называют разрушением гибридов (hybrid breakdown). Разрушение гибридов - последнее звено в последовательности преград, препятствующих межвидовому обмену генами.

Разрушение гибридов неизменно обнаруживается в потомстве межвидовых гибридов у растений, где его легче наблюдать, чем при большинстве скрещиваний у животных .

Гибриды, имеющие собственные названия

Реципрокные гибриды

  • Мул - гибрид от скрещивания осла и лошади
  • Лошак - гибрид от скрещивания жеребца и ослицы
  • Лигр - гибрид от скрещивания льва (Panthera leo ) и тигрицы (Panthera tigris )
  • Тигон - гибрид от скрещивания тигра и львицы
  • Леопон - гибрид леопарда-самца и львицы-самки
  • Нар - гибрид одногорбого и двугорбого верблюдов.
  • Муллард - гибрид, получаемый при скрещивании селезней мускусных уток с утками породы пекинская белая, оргпингтон, руанская и белая алье.
  • Зеброид - гибрид от скрещивания зебры и домашней лошади
  • Зебрул - гибрид от скрещивания зебры и осла

В основе которого лежит объединение генетического материала разных клеток в одной клетке.

Может осуществляться в пределах одного вида (внутривидовая гибридизация) и между разными систематическими группами (отдалённая гибридизация, при которой происходит объединение разных геномов). Для первого поколения гибридов часто характерен гетерозис , выражающийся в лучшей приспособляемости, большей плодовитости и жизнеспособности организмов. При отдалённой гибридизации гибриды часто стерильны .

Происхождение видов путём гибридизации

Гибридогенное происхождение доказано и для некоторых видов животных, в частности, скальных ящериц , земноводных и рыб. Некоторые виды кавказских ящериц, имеющих гибридогенное происхождение, триплоидны и размножаются с помощью партеногенеза .

Гибридное видообразование у растений

Под гибридным видообразованием обычно подразумевают возникновение в потомстве от естественного гибрида новой линии, размножающейся в чистоте и изолированной от родительских видов и от своих сибсов в гибридной популяции . Эта новая линия должна преодолеть гибридную стерильность, и разрушение гибридов.

Рекомбинационное видообразование

Его можно определить как возникновение в потомстве видового гибрида с хромосомной стерильностью нового структурно-гомозиготного рекомбинанта, плодовитого при скрещиваниях с особями своей линии, но изолированного от других линий и от родительского вида преградой, создаваемой хромосомной стерильностью.
Если число независимых транслокаций больше, то хромосомная стерильность, создающая преграды вокруг новых гомозиготных рекомбинантов, усиливается, и новая линия становится более изолированной.
Процесс рекомбинационного видообразования был обнаружен среди потомков экспериментальных гибридов представителей рода табак , у некоторых злаков и других растений. Его роль в природе остается неясной. Вероятно, такое видообразование происходит время от времени, но реже, чем аллополиплоидия.

Гибридное видообразование при участии внешних преград

В некоторых группах растений межвидовые гибриды плодовиты и изоляция между видами обеспечивается главным образом внешними преградами. Экологическая и сезонная изоляция, а также изоляция, обусловленная строением цветка, - главные преграды, разделяющие виды. Морфологические, физиологические и поведенческие различия между видами, ведущие к возникновению таких преград, находятся, под контролем генов. У потомков естественных межвидовых гибридов, если они появляются, происходит расщепление по генным различиям и по соответствующим признакам, определяющим внешнюю изоляцию. Это создаёт возможность для возникновения продуктов межвидовой рекомбинации с новыми сочетаниями признаков, закладывающих основу новых, внешне изолированных субпопуляций. Если внешняя изоляция сохраняется и в дальнейшем, то из этих субпопуляций могут возникнуть новые виды гибридного происхождения.
Вероятные примеры гибридного видообразования описаны для нескольких групп растений (Амаранта , Кипрея , Alsophila , Nephelea и в других родах) .

В селекции

В селекции растений наиболее распространён метод гибридизации форм или сортов в пределах одного вида . С помощью этого метода создано большинство современных сортов сельскохозяйственных растений. Отдалённая гибридизация - более сложный и трудоёмкий метод получения гибридов. Основное препятствие получения отдалённых гибридов - несовместимость половых клеток скрещиваемых пар и