遠(yuǎn)緣雜交就是不同種間屬間甚至親緣關(guān)系更遠(yuǎn)的物種之間的雜交。遠(yuǎn)緣雜交在育種上的意義主要是:研究物種演化,創(chuàng)造新物種、改良舊物種、創(chuàng)造和利用雜種優(yōu)勢。
實(shí)際效應(yīng)
可以把不同種、屬的特征、特性結(jié)合起來,突破種屬界限,擴(kuò)大遺傳變異,從而創(chuàng)造新的變異類型或新物種。產(chǎn)生的后代為遠(yuǎn)緣雜種。由于遠(yuǎn)緣雜交往往重演物種的進(jìn)化的歷程,故也是研究生物進(jìn)化的重要實(shí)驗(yàn)手段。遠(yuǎn)緣雜交一般不易結(jié)實(shí),即使結(jié)實(shí),雜種也通常不育或夭亡,雜種后代分離幅度大,分離世代長且不易穩(wěn)定。
應(yīng)用
水稻×李氏禾;玉米×高粱;
困難
獲得遠(yuǎn)緣雜種通常要克服3方面的困難:
①雜交不親和性。可根據(jù)具體情況分別采用:廣泛測交;改變授粉方法;預(yù)先無性接近法;媒介法;改變親本染色體的倍數(shù)性;物理化學(xué)因素處理,或其他方法克服。
②雜種夭亡或不育。由于遠(yuǎn)緣親本在遺傳、生理上的巨大差異,即使克服了受精過程的障礙,在胚乳植物中還可能出現(xiàn)胚與胚乳之間發(fā)育不協(xié)調(diào)以致幼胚敗育??刹捎秒s種幼胚離體培養(yǎng)解決。造成雜種不育的原因多半是由于來自雙親的異源染色體不能正常配對,破壞了減數(shù)分裂的正常進(jìn)程和大小孢子形成。利用秋水仙堿處理雜種使染色體加倍,不僅可克服雜種不育,還可創(chuàng)造新種。通過延長生育期、改善營養(yǎng)條件等措施對克服雜種夭亡、提高雜種育性,有時(shí)也有一定作用。
③瘋狂分離。由于來自雙親的異源染色體不能互相配對而形成大量單價(jià)染色體,在連續(xù)幾個(gè)世代的配子形成過程中,隨機(jī)分散到雜種后代的細(xì)胞內(nèi),形成多種多樣的性狀變異。解決辦法是染色體加倍或回交。
克服辦法
(1)親本選擇
確定適當(dāng)母本,廣泛測交
在栽培種與野生種雜交時(shí),以栽培種為母本。
在染色體數(shù)目不同時(shí),以數(shù)目多的作母本。
(2)橋梁法(媒介法)
利用親緣關(guān)系與兩親本較近的第三個(gè)種作為橋梁,這個(gè)“橋梁種”起了有性媒介作用。
A ×B不易成功,可采?。?A×C)×(B×C), C為橋梁種。
矮粒多/黑麥→2.9% ,(中國春/矮粒多)/黑麥→61.7%
(3)染色體預(yù)先加倍
染色體數(shù)目不同的物種雜交時(shí),可先將染色體數(shù)目少的進(jìn)行染色體加倍后再雜交。
(4)采用特殊的授粉方法
重復(fù)授粉。利用雌蕊發(fā)育程度和生理狀況的差異,多次授粉,促進(jìn)結(jié)籽。
混合授粉。
提前或延遲授粉
(5)柱頭手術(shù)。
柱頭移植:父本花粉授在同種植物柱頭上,然后在花粉管尚未完全伸長之前切下柱頭,移植到異種的母本花柱上;或先進(jìn)行異種柱頭嫁接,待1-2天愈合后授粉。
花柱截短:將母本花柱切除或剪短,直接授上父本花粉。
(6)物理化學(xué)因素或激素處理
化學(xué)或激素處理:GA、1-萘乙酸、硼酸、吲哚-3-丁酸等。
(7)生物技術(shù)
試管受精:從母本花中取出胚珠,置于試管
中培養(yǎng)進(jìn)行人工授精。
體細(xì)胞雜交:去掉細(xì)胞膜后進(jìn)行細(xì)胞融合。
特有癥狀
遠(yuǎn)緣雜種同近緣雜種相比,除了具有綜合父、母雙親的遺傳特性,能產(chǎn)生重組類型以及后代出現(xiàn)性狀分離等作為雜種的基本特征外,還有一些特有的征狀,如下:
高度不育性,主要是由于染色體的不親和與生理平衡受到嚴(yán)重干擾等引起的。
雜種后代會(huì)出現(xiàn)“瘋狂分離”現(xiàn)象,所謂“瘋狂”是指后代性狀分離的類型很多,穩(wěn)定性差,有時(shí)甚至到十多代后還出現(xiàn)分離。
雜種后代比較容易回復(fù)到親本類型,這是因?yàn)檫h(yuǎn)緣雜種的中間類型的生活力和育性都比較差,在選擇壓力下很容易被淘汰。
有些遠(yuǎn)緣雜種在胚胎發(fā)育過程中,會(huì)發(fā)生一個(gè)親本排斥另一親本染色體的現(xiàn)象。
遠(yuǎn)緣雜種的生活力一般低下,在很多情況下在胚胎期就死亡。
遠(yuǎn)緣雜種不育是很普遍的現(xiàn)象。例如母馬和公驢雜交生下的騾子不能生育。但在植物中可用秋水仙堿等化學(xué)藥物處理雜種的生長點(diǎn)或分蘗節(jié)等有分生組織的部位,使體細(xì)胞的染色體加倍,變成異源四倍體,每一條染色體都有雙份,就能像二倍體一樣進(jìn)行正常的減數(shù)分裂,形成可育的配子,這樣,遠(yuǎn)緣雜種就可以有正常的繁殖能力。
參考資料 >