異交指的是基因型不同的兩親配子之間的受精卵結合。這種過程產生的后代通常擁有雜合基因型,而且隨著親本基因型差異的增大,后代基因型的雜合程度也會隨之增加。雜合基因型是基因交換、重組及產生新基因型的重要基礎。
遺傳效應
異交作為一種人工雜交的方式,是創造遺傳變異的主要手段之一。通過異交,可以顯著提升后代的生活力,包括生長勢、繁殖力、抗逆性和產量等方面的改善。這些改進被稱為雜種優勢,其強度與基因型的雜合程度密切相關。在雜交親和的情況下,基因型越雜合,雜種優勢就越強。因此,利用異交來增強后代生活力的效果,也就是利用雜種優勢,是一種重要的育種方法。
基因型多樣性
在長期開放授粉的環境中,異花授粉作物品種群體的基因型呈現出高度雜合的狀態,且群體內的個體之間基因型各異,不存在基因型完全相同的個體。這類群體屬于典型的異質雜合群體,表現出多樣化的表型特征,缺乏整齊的一致性,且基因型與表型并不總是對應。然而,在一個封閉的系統中,如果沒有外部干擾,如選擇、突變、遺傳漂移等因素的影響,經過幾代內部個體的隨機交配后,群體內各基因的頻率和基因型頻率會維持穩定,達到遺傳平衡狀態。這遵循了Hardy-Weinberg法則。異花授粉作物的“綜合品種”就處于這種狀態下,是一種特殊的異質雜合群體,能夠在農業生產中持續使用多年。盡管如此,異花授粉作物品種群體的遺傳組成難以始終保持不變,新的基因引入(異交或突變)、原有的基因丟失(常常是由小樣本選擇引起的)都可能改變群體的遺傳組成。因此,異花授粉作物品種易退化,需要嚴格實施良種繁育程序。許多異花授粉作物主要是利用雜種優勢,其群體的遺傳組成較為簡單。
異交異花基因型
在長期開放授粉的條件下,異花授粉作物品種群體的基因型是高度雜合的,且群體內個體間的基因型是異質的,沒有基因型完全相同的個體。這樣的群體屬于典型的異質雜合群體。因此,它們的表現型是多種多樣的,缺乏整齊一致性,且其基因型與表現型不一致,根據表現型選擇的優良性狀常不能在子代重演。
但是,在一個封閉的體系中,即沒有選擇、突變、遺傳漂移等影響的體系中,經過若干代群體內個體間的隨機交配,群體內各種基因的頻率和基因型頻率將不再發生改變,即保持遺傳平衡狀態。這是著名的Hardy-Weinberg法則。異花授粉作物的“綜合品種”便是處于這樣狀態,是一種特殊的異質雜合群體,因而也能在生產上應用多年。
由于異花授粉作物品種群體內遺傳組成完全一成不變是很難的。新基因的進入(異交或突變),原有部分基因的丟失(常由小樣本選擇引起),都會不同程度地改變原群體的遺傳組成。所以,異花授粉作物品種特別容易退化,需要嚴格的良種繁育程序。很多異花授粉作物主要地利用雜種優勢,群體的遺傳組成簡單得多。
參考資料 >
夫妻各有一個雜合基因?.全民健康網.2024-11-17
作物學通論:第三章 作物品種選育與良種繁殖.pptx.原創力文檔.2024-11-17
什么是異交_科普知識.醉學網.2024-11-17