Межвидовое скрещивание растений примеры

Обновлено: 05.10.2024

Мы не будем рассматривать в данной статье биологические гибриды в мире животных, а рассмотрим гибриды из мира ботаники — растений разных пород, сортов, видов, родов.

Гибрид — генетический термин — относится к любому потомству в результате смешения двух генетически различных индивидуумов.

Многие гибриды создаются людьми, но естественные гибриды в дикой природе регулярно производятся так же. Скрещивание между двумя близкородственными видами на самом деле является обычным явлением в природе.

Все современные сорта пшеницы являются гибридами древних пород пшеницы.

Зерно пшеничное — это гексаплоидный гибрид трёх диких трав; дурум (макаронные изделия) пшеница является тетраплоидным гибридом двух диких трав.

Гибридизация является естественным генетическим процессом, в котором спариваются две генетически различные популяции. Это может происходить как в пределах одного вида, так и между двумя различными видами.

Ряд видов растений являются результатом гибридизации и полиплоидии со многими видами растений — легко опыляются (перекрёстное опыление) и производят жизнеспособные семена.

Различие каждого вида часто поддерживается географической изоляцией или разностью периода цветения.

Так как растения часто скрещиваться без особого труда, они преимущественно создаются людьми с целью получения улучшенных растений. Эти усовершенствования включают в себя производство улучшенных семян, плодов или других частей растений.

Селекция улучшает рост, внешний вид, зимостойкость или засухоустойчивость растений — любые качества, которые будут полезны для использования в садоводстве. Большая работа делается в настоящее время с гибридами сельскохозяйственных и садовых культур для получения растений более устойчивых к болезням.

Во многих группах растений гибридизация была использована для получения более крупных и более эффектных цветов.

Примеры растительных гибридов

Тритикале — гибрид пшеница/рожь
Логанова ягода — гибрид малины и ежевики
Лаймкват — цитрусовый гибрид, полученный от лайма и кумквата
Плуот — гибрид сливы и абрикоса
Пичерин — результат скрещивания персика и нектарина
Танжело (Tangelo) — гибрид апельсина, мандарина и помело — они известны в Азии около 3500 лет
Грейпфрут — гибрид, в котором участвуют помело и ямайский сладкий апельсин. При чём, этот гибрид создала сама природа (человек не создавал этот гибрид)
Нектакотум — гибрид нектарина, абрикоса, сливы
Клементин — гибрид мандаринов с померанцем
Энотеры — цветок, который был предметом известных экспериментов полиплоидности голландского ботаника Уго де Фриза

Плющ обыкновенный и японская аралия дали гибридный бином Fatshedera lizei

Гейхерелла — результат скрещивания между двумя различными родами, Гейхера и Тиарелла (Heuchera и Tiarella).

Филагерия (Philageria veitchii) — этот гибрид дали Лапажерия розовая и Филезия магеланика

Существуют очень удачные, а потому известные, гибриды магнолий, платанов, дубов.

Кроме древесных культур, мир растений знает большое число гибридов среди травянистых культур, например, мяты.

В зависимости от родителей, существует целый ряд различных типов гибридов:

Однократным скрещиванием получают гибридов поколение F1 (первое потомство).
Двойные поперечные гибриды — результат скрещивания двух различных гибридов F1
Три-факторные перекрёстные гибриды — результат от скрещивания, когда одним из родителей является гибрид F1 , а другой из инбредной линии.
Тройного скрещивания гибриды — результат скрещивания двух различных трёхходовых гибридов.

Межвидовые гибриды — это результат скрещивания двух видов, как правило, из того же рода, чьё потомство приобретает черты и характеристики обоих родителей.

Гибриды могут быть стерильными (не жизнеспособными) или плодородными (жизнеспособными). Потомки межвидового креста очень часто бывают стерильны; гибридная стерильность предотвращает перемещение генов от одного вида к другому, сохраняя оба вида различными. Бесплодие часто связывают с разным количеством хромосом у двух видов.

Гибриды иногда сильнее, чем любой из его родителей. Явление весьма распространенное между растительными гибридами, которое известно как гетерозис или преимущество гетерозигот.

Трансгрессивный фенотип имеет более экстремальные характеристики, чем любой сорт из линии родителей. Растениеводы используют ряд методов для производства гибридов, в том числе лайнбридинг и формирование сложных гибридов.

Экономически важным примером является гибрид кукурузы. Кукуруза, её гибридные семена обеспечивают значительное преимущество урожая и доминируют на коммерческом рынке в Соединенных Штатах, Канаде и других крупных странах производства кукурузы.

Плачущие дети, горящие бомбочки и рогоносцы: самые странные фестивали разных стран мира

Авария дня. ДТП с двумя фурами и легковыми автомобилями в Пермском крае

В Антарктиде пробурили лед и нашли там предостережение планете

Новые правила медосвидетельствования, которые будут действовать с 1 марта

Нас не догонят: пернатый провокатор пристает к котам

Влюбленные в лыжников: как выглядят жены наших олимпийских чемпионов (21 фото)

Мечты сбываются: музыканты группы Ария исполнили желание фаната-гитариста

Ученые создали рыбу-робота из клеток сердца человека

Под Благовещенском сотрудники ДПС гоняли по заснеженному полю голого парня и уговаривали одеться

17 дизайнеров, превратившие обычные предметы в настоящие произведения искусства

Потайные детали и внезапные функции в обычных предметах одежды

В Стамбуле на туристку из Казани напал турок с катаной

"Можно уже посмотреть весь календарь вторжений?": реакция на ситуацию с Украиной

В Оренбурге стая бродячих собак атаковала мальчика

Качественный пинок под зад: таксист пропустил съезд с МКАД и подставился под фуру

Съёмки шестой части "Пиратов Карибского моря" могут быть отложены

Ничего не понятно, но очень интересно: фото, которые вызывают много вопросов

Родстер Mercedes-Benz SLR McLaren с небольшим пробегом ищет нового владельца

В Госдуме заявили, что россияне готовы отказаться от 13 зарплаты и прочих благ ради Донбасса

Суд оставил без изменений приговор сбившей троих детей студентке

25 воодушевляющих доказательств того, что мир не такое уж плохое место

Смерть от зажигалки: психолог назвала признаки зависимости подростков от сниффинга

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.

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.

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)

Это гибрид бактриана-самца и ламы-самки. Первая кама увидела свет в 1998 году в репродукционном центре животных Дубая. Особь создавалась искусственно, основной целью такого скрещивания было получить животное с выносливостью верблюда и качеством шерсти ламы. Эксперимент удался. Кама получилась весом до 60 кг, с шерстью длиной не менее 6 см, со способностью перевозить грузы до 30 кг. Недостаток верблюламы – неспособность к размножению. Конечно, в природе такой вариант был бы невозможен, так как ламы обитают в Южной Америке, а бактрианы – в Азии и Африке, да и по размерам первые значительно уступают вторым. Несмотря на эти данные, оказалось, что у верблюда и ламы одинаковое количество хромосом.

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.

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.

Наиболее перспективным подходом при решении мировой продовольственной проблемы является, по-видимому, дальнейшее совершенствование существующих культур, выращиваемых на уже освоенных землях. Гибриды - это то, что может сыграть ключевую роль в обеспечении продовольствием. Ведь большинство площадей, пригодных для земледелия, уже занято. При этом увеличение количества используемых на них воды, удобрений и других химикатов во многих местах экономически невозможно. Именно поэтому исключительное значение приобретает улучшение существующих культур. А гибриды - это растения, полученные как раз в результате такого улучшения.

Содержание белка

Задача состоит не только в повышении урожайности, но и в увеличении содержания белка и других питательных веществ. Для человека очень важно также качество белков в съедобных растениях: животные (и люди в том числе) должны получать из пищи нужные количества всех незаменимых (т. е. тех, которые они не способны синтезировать сами) аминокислот. Восемь из 20 аминокислот, необходимых человеку, поступают с пищей. Остальные 12 могут быть выработаны им самим. Однако растения с улучшенным в результате селекции белковым составом неизбежно требуют больше азота и других биогенов, чем исходные формы, поэтому не всегда могут выращиваться на неплодородных землях, где нужда в таких культурах особенно велика.

Новые свойства

Качество включает не только урожайность, состав и количество белков. Создаются сорта, более устойчивые к болезням и вредителям, благодаря содержащимся в них вторичным метаболитам, более привлекательные по форме или окраске плодов (например, яблоки ярко-красного цвета), лучше выдерживающие перевозку и хранение (например, гибриды томатов повышенной лежкости), а также обладающие другими существенными для данной культуры свойствами.

Деятельность селекционеров

Селекционеры тщательно анализируют имеющееся генетическое разнообразие. Они в течение нескольких десятилетий вывели тысячи улучшенных линий важнейших сельскохозяйственных растений. Как правило, приходится получать и оценивать тысячи гибридов, чтобы отобрать те немногие из них, которые действительно будут превосходить по своим свойствам уже широко разводимые. Например, урожайность кукурузы в США с 1930-х по 1980-е гг. повысилась почти в восемь раз, хотя селекционерами была использована лишь небольшая часть генетического разнообразия этой культуры. Появляются все новые и новые гибриды. Это позволяет эффективнее использовать посевные площади.

Гибридная кукуруза

Повышение продуктивности кукурузы стало возможным в основном благодаря использованию гибридных семян. Инбредные линии этой культуры (гибридные сами по происхождению) использовались в качестве родительских форм. Из семян, полученных в результате скрещивания между ними, развиваются очень мощные гибриды кукурузы. Скрещиваемые линии высеваются чередующимися рядами, и с растений одной из них вручную срезаются метелки (мужские соцветия). Поэтому все семена на этих экземплярах оказываются гибридными. И они обладают очень полезными для человека свойствами. Путем тщательного подбора инбредных линий можно получить мощные гибриды. Это растения, которые будут пригодны для выращивания в любой требуемой местности. Поскольку признаки гибридных растений одинаковы, их легче убирать. А урожайность каждого из них гораздо выше, чем у неулучшенных экземпляров. В 1935 г. на гибриды кукурузы приходилось менее 1% всей этой культуры, выращиваемой в США, а теперь фактически вся. Сейчас получение значительно более высоких урожаев этой культуры гораздо менее трудоемко, чем раньше.

Успехи международных селекционных центров

В течение последних нескольких десятилетий было приложено немало усилий для повышения урожайности пшеницы и других зерновых, особенно в зонах теплого климата. Впечатляющие успехи достигнуты в международных селекционных центрах, расположенных в субтропиках. Когда выведенные в них новые гибриды пшеницы, кукурузы и риса стали выращиваться в Мексике, Индии и Пакистане, это привело к резкому повышению продуктивности сельского хозяйства, получившему название Зеленой революции.

Зеленая революция

Разработанные в ходе нее методы селекции, удобрения и орошения были использованы во многих развивающихся странах. Каждая культура для получения высоких урожаев требует оптимальных условий произрастания. Внесение удобрений, механизация и орошение — необходимые составляющие Зеленой революции. Из-за особенностей распределения кредитов лишь относительно богатые землевладельцы были в состоянии выращивать новые гибриды растений (зерновых). Во многих регионах Зеленая революция ускорила концентрацию земли в руках немногих наиболее состоятельных собственников. Такое перераспределение имущества не обязательно обеспечивает работой или продовольствием большинство населения этих регионов.

Тритикале

Традиционные методы селекции иногда могут привести к удивительным результатам. Например, гибрид пшеницы (Triticum) и ржи (Secale) тритикале (научное название Triticosecale) приобретает все большее значение во многих районах и, по-видимому, является весьма перспективным. Он был получен путем удвоения числа хромосом у стерильного гибрида пшеницы и ржи в середине 1950-х гг. Дж. О’Мара в Университете шт. Айова с помощью колхицина, вещества, препятствующего образованию клеточной пластинки. Тритикале сочетает высокую урожайность пшеницы с неприхотливостью ржи. Гибрид относительно устойчив к линейной ржавчине — грибковому заболеванию, являющемуся одним из главных факторов, ограничивающих урожайность пшеницы. Дальнейшие скрещивания и отбор дали улучшенные линии тритикале для конкретных районов. В середине 1980-х гг. эта культура благодаря высокой урожайности, устойчивости к климатическим факторам и прекрасной соломе, остающейся после уборки, быстро завоевала популярность во Франции, крупнейшем производителе зерна в рамках ЕЭС. Роль тритикале в рационе человека быстро растет.

Сохранение и использование генетического разнообразия культур

Интенсивные программы скрещиваний и отбора ведут к сужению генетического разнообразия культурных растений по всем их признакам. По вполне понятным причинам искусственный отбор в основном направлен на повышение урожайности, и среди весьма однородного потомства отбираемых строго по этому признаку экземпляров иногда теряется устойчивость к болезням. В пределах культуры растения становятся все более однообразными, так как определенные их признаки выражены сильнее, чем остальные; поэтому более уязвимыми для патогенов и вредителей оказываются посевы в целом. Например, в 1970 г. гельминтоспориоз, грибковое заболевание кукурузы, вызываемое видом Helminthosporium maydis (на фото выше), уничтожило примерно 15 % урожая этой культуры в США, принеся убытки приблизительно в 1 млрд долларов. Эти потери, по-видимому, связаны с появлением новой расы гриба, весьма опасной для некоторых из основных линий кукурузы, широко использовавшихся при получении гибридных семян. У многих коммерчески ценных линий этого растения цитоплазма была идентичной, поскольку при получении гибридной кукурузы неоднократно используются одинаковые пестичные растения.

Для предупреждения такого ущерба необходимо выращивать изолированно и сохранять различные линии важнейших культур, которые, даже если сумма их признаков не представляет экономического интереса, могут содержать гены, полезные в ходе продолжающейся борьбы с вредителями и болезнями.

Гибриды томатов

Поразительных успехов в повышении генетического разнообразия за счет привлечения дикорастущих форм добились селекционеры томатов. Создание коллекции линий этой культуры, осуществленное Чарльзом Риком и его сотрудниками в Калифорнийском университете в Дейвисе, позволило эффективно бороться со многими ее серьезными заболеваниями, в частности, вызываемыми несовершенными грибами Fusarium и Verticillum, а также некоторыми вирусами. Питательная ценность томатов была значительно повышена. Кроме того, гибриды растений стали более устойчивы к засолению и к другим неблагоприятным условиям. Это произошло главным образом за счет систематического сбора, анализа и использования линий дикорастущих томатов для селекции.

Как вы видите, межвидовые гибриды весьма перспективны в сельском хозяйстве. Благодаря им можно улучшить урожайность и качество растений. Следует отметить, что не только в земледелии, но и в животноводстве применяется скрещивание. В результате него, к примеру, появился мул (фото его представлено выше). Это тоже гибрид, помесь осла с кобылой.

Читайте также: