混合法
衍生系统法
单籽传法
自杂种第一次分离世代(单交F2,复交F1)开始选择单株,分别种植成株行,即系统,以后各世代均在优良系统中继续进行单株选择,直至选出优良一致的系统升级进行产量试验。各世代都予以系统编号,以考查各株系历史与亲缘,故称系谱法。
应用:自花授粉和常异花授粉作物的杂交后代选育。
(1)杂种一代(F1)
工作重点:一般不选单株,淘汰有严重缺陷的组合,并淘汰伪杂种。
播种:按组合排列,单粒点播(数株到数十株),设
置对照,加强田间管理。
收获:按组合混收收集种子,写明行号或组合号。
(2)杂种二代(F2))或复交一代
工作重点:确定好的组合,淘汰不良组合,在好
的组合中选择优良单株。
播种:按照杂交组合点播(群体尽可能大些,株
距一致)设置对照,并播种亲本。
选择:考虑性状的遗传力(对遗传力大的性状进
行选择)选择数量适中(10%)。
收获:入选单株按组合分株收获,标明行号室
内复选。
(3)杂种三代(F3)
工作重点:从优良组合中确定优良系统,再从中选择优良单株。
播种:按组合排列,F2单株点播种成株行(系统),编号均匀设置对照。
选择:选株系和单株时,根据性状的综合表现选择入选数量根据组合优劣而定。
收获:将入选单株按系统分株收获、脱粒,并编号。
(4)杂种四代及其以后世代
工作重点:选择优良系统,下一年升入鉴定圃
进行产量试验。
F4代及其以后世代的种植方法同F3
F5及其以后世代的工作与F4相同,边进行产量试验边选择
F7进行生试,繁殖种子。
系谱法的优缺点
优点:早期世代,对质量性状或遗传力较高的数量性状连续选择,起到定向选择的作用系统表现有案可查,亲缘关系清楚。
缺点:不能种植足够大的群体,使优异类型不宜出现从F起严格选择,中选率低,优良类型被淘汰后代处理工作量大,费时费工。
(1)工作要点
混合法是在自花授粉作物的杂种分离世代,按组合混合种植,不加选择,直到估计杂种后代纯合百分率达到80%以上时(约在Fs-Fa),才开始选择一次单株,下一代成为系统(株系),然后选拔优良系统进行升级试验。
(2)混合法的优缺点
优点:与系谱法相比,可处理较大的杂种群体,可保存更多的有利基因,增加在后代中的重组机会。
缺点:选择困难(群体内不同基因型竞争):入选单株数量多,后期工作量大。
衍生系统:由F2或F3一个单株所繁衍的后代群
体分别称之为F2或F3衍生系统。
衍生系统法是在系谱法和混合法的基础上派生出来的。
衍生系统法工作要点:
在F2或F3进行一次选择;以后各代按衍生系统混合种植,不加选择;对衍生系统测产,淘汰不良衍生系统,直到直到产量及其他性状稳定(F5~F8);从优良衍生系统中选株,下一年种成株系;从中选择优良系统,进行产量比较试验;育成品种。
衍生系统法的特点
兼具系谱法和混合法的优点在不同程度上消除了两法的缺点。发挥了系谱法的长处:在早代选株一按株系种植一可尽早获得优良株系;保留了混合法的优点:在早代选株一按衍生系统混合种植-保存变异;在早期世代一可以大大减少工作量。
工作要点
从分离世代开始,每株收获一粒种子之后按组合每年混合种植,每株仍收获一粒种子F5或F6世代群体中选择单株,种成株行选择优良株行升级成品系进入产量试验。
单籽传法的优缺点
优点:尽可能保存群体的遗传变异(后代可保存F2的遗传变异范围,不受自然选择和株间竞争的影响)节省时间(温室条件或其他方法)和空间。
缺点:缺乏家系内选择,丢失优良基因(每株只取一粒种子)群体产量平均水平低下(缺乏对后代的田间鉴定)后期工作量大(一次选择,进行产量试验的品系多)。
杂交技术 从一出现就饱受争议,特别是 动物杂交 ,从19世纪至今,人类从来没有对其放弃过。在 探索 自然物种的问题上, 杂交向人类解释了不同物种之间是无法完成结合的 。
杂交问题一方面给人带来 困扰 ,一方面又让人看到了 生物技术的新方向 。事实结果是怎样的呢?
现代杂交不限于物种繁衍 探索 的问题上, 通过杂交或许能够获得更强大的基因 ,优秀的基因会得到继承延展。医学方面主要用于 探索 基因编辑 这种强大的生物技术,通过 糅合不同基因片段,来完成混合 。除了人为干扰,自然界也会有野生动物存在这样的杂交行为。
杂交会给动物带来哪些 改变 ?为什么杂交可能会产生出一个 新的物种 ?杂交到底是好是坏?野生动物的杂交受到哪些因素的 限制 ?
本文将从 生物杂交 和 杂交技术 这两个方面来解答这些问题,接下来一起看看会有哪些野生动物会出现杂交?它们的后代究竟有多惨? 动物杂交应该被禁止吗?
一般来讲,野生动物之间很少会出现杂交的行为, 杂交行为多数是在 人为干预 下才有的 。不过这种情况在自然界中确实会有发生,例如杂交界中最常见的 骡子 ,几乎只要提及杂交,就会出现它。
由于 混合了马和驴的基因片段 ,在骡子身上我们能够看到它们共同的影子。骡子头短而粗,耳朵较长,四肢较细,蹄子小而窄,整体比较偏向驴。但是驴子在肌肉的健壮程度上却有着马一般的力量,骨骼也比驴偏大。
达尔文认为,像骡子这样的生物无论从父本还是母本的基因选择来看,它都应该 比它的父母拥有更多的认知能力、记忆能力、寿命 等。从实际情况来看,它也确实如此,因此骡子经常会出现在各种重物托运的工作中。因为 无论从耐力还是力量上来讲,骡子都要优于马和驴,唯独它的速度不够快 。
但是骡子的最大问题在于 它不能进行生育 ,无论它的基因片段是来自父本还是母本,骡子的 染色体始终只有63条 。很明显, 奇数目的染色体是无法完成有效地配对和成功产生胚胎 ,这就导致大多数骡子最终只能孤独死去。偶尔会有例外,但是最终会在染色体配对这块出现问题,因此 骡子始终无法成为一个有效的物种 。
另外还有一种杂交 大鲵 ,也称作 娃娃鱼 。这种大鲵是由 日本大鲵和中国大鲵杂交 而成,由于继承了父母间的基因,它有着比自己父母更加优秀的伪装色调, 能够更好的与环境融为一体 。
不过这种大鲵 数量十分稀少 ,而且 对环境要求非常高 。日本研究学者推测这种大鲵应该是在20世纪70年代通过水路航运被带到日本的,而且这种大鲵还会时常与其他物种发生地盘争夺。所以它们的 生存处境岌岌可危 ,目前除了专门划分圈养地之外,很难对它们进行有效的繁殖工作。
野生动物杂交的名单中还不乏有猫科动物、蛇类、鸟类、两栖类、爬行动物的杂交后代。其中 大多数杂交后代都很难逃过夭折的命运,又或是无法生育的命运 。
其中如 狮虎兽 这样的动物,有着老虎和狮子的特征和能力,但 自身的躯体却无法支撑起这样强大的基因 ,它们的幼崽通常都会面临头部过大,腿部畸形以及发育不良等问题,当它们逐渐长大时,不协调的躯干和四肢便会严重影响行动,因此也根本谈不上任何捕猎能力。
为什么杂交动物的命运都会面临很惨的境地呢?
杂交行为的失败归根到底是因为 有生殖隔离这样的机制存在 ,还好自然界有这套运作机制,否则这世界不知道得乱成什么样,也许有一只飞在天上的青蛙都说不定。
尽管杂交是通过两个物种的某个个体交配来完成,后代会表现出父母双方的特征和体态,但 通常都是不育的 。前面我们讲到骡子的不育是因为 染色体数目不对称 导致,因为 染色体结构的差异会阻止减数分裂中的配对与分离 。
减数分裂被破坏后,就不会形成有活力的精子或者卵子 。因此这也就使得像骡子这样的动物永远也不可能壮大自己的族群。此外,还有多种机制会限制杂交的成功,其中包括物种之间的遗传差异,例如 形态差异、生育时间、交配行为 等等,这些繁殖活动都会影响交配过程中的变化。
总之, 成功的杂交物种被人类发现后会被利用起来 ,用作人类的工具或者其他用途,而 失败的杂交物种会被自然所抛弃 ,甚至不会有人注意到它们。杂交物种的命运就是这么悲催,这也是为什么今天的自然界是如此稳定的原因之一。
杂交物种的危害性不仅体现在物种自身,还会反馈在自然界,特别是人类培育出来的杂交种。 通常人为杂交会对生殖繁育这块进行细致处理,以此保证后代可以一直幸存下去 。
从自然界的整体性来讲,当 引入能够改变生态型的新等位基因或者基因 时,无论它是否有意还是无意,区域发展的生态环境可能会面临灭绝的威胁。这种威胁被称作 基因混合渗入 。
它可能会自然发生在自然界中, 如果杂交种更适合生存 ,那么 新的遗传物质可能会导致局部基因型的替换 ,并且比本土生态中的物种更具备育种优势。这就会使得以前的物种被孤立,遗传混合的杂交物种最终会影响整个种群,以至于原有的原始遗传不会在种群中留下。
当然,这种自然发生的你也可以把它理解为旧的不去,新的不来。给它一点时间,自然生态又会得到新的改变。但是人类搞出来的杂交种就不一般了,因为 人为选择很大程度上在自然界中根本就不会发生 。
如果对 杀人蜂 有印象的人一定知道, 这种蜜蜂当初培育出来不小心逃离了实验室 ,结果迅速在自然界中传播开来。不仅危害到本土蜜蜂种群,其较高的攻击性和毒性使得杀人蜂每年都会夺去数百人性命,这也是它名字的由来。
不过动物杂交是否应该被禁止,这个问题恐怕需要从多个方面来看待。
坏的一方面我们已经知道了,那么动物杂交 好的一面 在哪儿呢?这里的良性杂交 并不是对于不同物种之间的强制结合 ,而是 亲本之间的基因结合 。通过人为的基因选择,亲本基因会形成新的基因型,由此可以丰富动物的遗传类型。
例如肉牛或者肉羊的杂交,通过人为选择可以让它们比一般牛羊能够产出更多肉量,可以帮助畜牧养殖产生更高的经济。另外一点在于,这种人为选择 强化了亲本动物之间的抗病害能力 ,同时还可以弥补原来物种的缺点,另外 也不会对它们造成危害 。
其实杂交对于人类 社会 而言,更多地体现在好的一面, 动物杂交、植物杂交帮助人类在粮食生产问题上得到突破 。得益于杂交技术的开展,科学家们还能够通过这个过程进一步了解物种的基因,如果遇见动物种群出现生存问题,通过 基因改良 可以帮助它们渡过难关。
动物杂交的关键地方在于它 是否能被自然界接受 ,而不是更多地服务于我们人类。如果仅是为了人类一己私欲去进行杂交,那么这将造成严重的生态灾难,因此科学界看待杂交技术也会有多方面的考虑。
另一方面这种 基因融合 在不断地挑战自然界的底线,一旦人类掌握了可以从根本上改变物种生育的力量,我们又该 如何去选择,如何去利用 ?这样的问题值得所有人去思考。
双亲杂交的第一代杂种不加选择,并让其进行兄妹之间的交配,得到杂种二代,依次类推,可获得杂种三代、四代、五代和六代。通常杂种一至五代不加选择,只淘汰各方面性状差的个别个体。从杂种六代开始选优劣汰,选各方面性状优良的公、母犬进行兄妹之间的交配,直到培育出性状稳定的优良纯系,即为新的肉用品种。
一般近亲交配使后代体弱多病,除非通过杂交的方法选育新品种,不要近亲交配。反之,无血缘关系的两个品种的公、母犬之间交配,则会产生杂种优势,杂种一代的生活力和生产性能等性状更好。培育肉用犬新品种也可通过不同品种的公、母犬交配得到杂种一代(即新品种),但采用这一途径只能利用杂种一代,杂种二代以后则发生性状分离,一些性状变坏,生产性能迅速下降,不能用来生产肉用犬。