Hybridisierung in Pflanzen: Arten, Vorgehensweise und Folgen der Hybridisierung

Die Paarung oder Kreuzung zweier Pflanzen oder Linien unterschiedlichen Genotyps wird als Hybridisierung bezeichnet.

Das Hauptziel der Hybridisierung ist die Erzeugung einer genetischen Variation, wenn zwei genotypisch unterschiedliche Pflanzen in F _{1 zusammengebracht werden} . Segregation und Rekombination erzeugen viele neue Genkombinationen in F ₂ und den späteren Generationen, dh den segregierenden Generationen. Der in den segregierenden Generationen erzeugte Variationsgrad würde daher von der Anzahl der heterozygoten Gene in F ₁ abhängen, die wiederum von der Anzahl der Gene abhängen, für die sich die beiden Eltern unterscheiden.

Das Ziel der Hybridisierung kann die Übertragung von einem oder wenigen qualitativen Merkmalen, die Verbesserung eines oder mehrerer quantitativer Merkmale oder die Verwendung von F ₁ als Hybridsorte sein.

Arten der Hybridisierung:

Aufgrund der taxonomischen Beziehungen der beiden Eltern kann die Hybridisierung in zwei große Gruppen eingeteilt werden:

1. Intervarietal-Hybridisierung:

Die an der Hybridisierung beteiligten Eltern gehören zu derselben Art; Sie können zwei Sorten, Sorten oder Rassen derselben Art sein. Es ist auch als intraspezifische Hybridisierung bekannt. In Kulturverbesserungsprogrammen wird die Intervallhybridisierung am häufigsten verwendet. Ein Beispiel wäre die Kreuzung zweier Sorten Weizen (T. aestivum), Reis (O. Sativa) oder einer anderen Kultur. Die Intervallkreuze können je nach Anzahl der beteiligten Eltern einfach oder komplex sein.

Einfaches Kreuz:

Bei einem einfachen Kreuz werden zwei Eltern gekreuzt, um die F ₁ zu erzeugen. Das F ₁ ist selbst zur Erzeugung von F ₂ oder wird in einem Rückkreuzungsprogramm verwendet, z. B. A × B → F ₁ (A × B).

Komplexes Kreuz:

Mehr als zwei Eltern werden gekreuzt, um den Hybrid herzustellen, der dann zur Herstellung von F ₂ oder in einer Rückkreuzung verwendet wird. Ein solches Kreuz wird auch als konvergentes Kreuz bezeichnet, da dieses Kreuzungsprogramm darauf abzielt, Gene mehrerer Eltern zu einem einzigen Hybrid zusammenzuführen.

Drei Eltern (A, B, C)

2. entfernte Hybridisierung:

Dies schließt Kreuzungen zwischen verschiedenen Arten derselben Gattung oder verschiedener Gattungen ein. Wenn zwei Arten derselben Gattung gekreuzt werden, spricht man von interspezifischer Hybridisierung. Wenn sie jedoch zu zwei verschiedenen Gattungen gehören, wird dies als intergenerische Hybridisierung bezeichnet. Im Allgemeinen besteht das Ziel solcher Kreuzungen darin, eine oder wenige einfach vererbte Merkmale wie Krankheitsresistenz auf eine Kulturpflanzensorte zu übertragen.

Manchmal kann eine interspezifische Hybridisierung zur Entwicklung einer neuen Sorte verwendet werden, z. B. wurde die Clinton-Hafersorte aus einer Kreuzung zwischen Avena sativa x A. byzantina (beide haploiden Haferarten) und der CO 31-Reissorte aus der Kreuz-Oryza sativa var entwickelt . Indica x O. perennis.

Verfahren der Hybridisierung:

Der Züchter sollte beim Kreuzen klare Ziele haben, und die Eltern sollten ausgewählt werden, um diese Ziele zu erreichen. Die Eltern werden vor dem Kreuzen auf verschiedene Merkmale bewertet. Blumen des Elternteils, die als Frau verwendet werden sollen, werden per Hand, Saugwirkung, Heiß-, Kalt- oder Alkoholbehandlung, männliche Sterilität oder Selbstunverträglichkeit entmannt.

Die entblößten Blumen werden sofort eingepackt und gekennzeichnet. Die Entglasung erfolgt einen Tag, bevor das Stigma empfänglich wird, normalerweise abends zwischen 16 und 18 Uhr. Die entblühten Blüten werden am nächsten Morgen von Hand bestäubt. Es ist wünschenswert, eine so große F ₁ -Population wie die Ressourcen zu verwenden, um die maximale Chance für eine Rekombination zu bieten.

Folgen der Hybridisierung:

Segregation und Rekombination erzeugen eine große Anzahl von Genotypen in _Fr Die Anzahl der möglichen in F2 möglichen Genotypen steigt geometrisch mit einer Zunahme der Anzahl von segregierenden Genen. Homozygosität steigt mit fortwährendem Selfing schnell an. Die Häufigkeit vollständig homozygoter Pflanzen steigt ebenfalls rasch an. Mit F7 werden etwa 73 Prozent der Pflanzen vollständig homozygot, selbst wenn sich 20 Gene trennen. Eine transgiessive Segregation kann auftreten, aber normalerweise wird die Gewinnung solcher Rekombinanten sehr schwierig sein.