Гибридизация и гибриды: методы, история и применение в селекции

Иллюстрация, связанная с гибридизацией

Что такое гибридизация?

Гибридизация — это процесс скрещивания живых организмов, обладающих разной наследственностью. В результате такого скрещивания рождается новый организм — гибрид, который объединяет в себе генетические признаки обоих родителей. Часто для первого поколения гибридов характерно явление гетерозиса, или "гибридной силы", когда потомство превосходит родителей по жизнеспособности, размерам или продуктивности. Этот метод широко используется в селекции для создания ценных форм растений и пород животных. Ученые различают два основных типа: отдаленную гибридизацию (скрещивание разных видов) и внутривидовую (скрещивание сортов, пород или подвидов в пределах одного вида).

Гибридизация в животноводстве

В зоотехнии существует более тонкое разделение. Межпородное скрещивание животных, принадлежащих к одному виду, обычно называют просто скрещиванием, а их потомство — помесями. Помеси, в отличие от некоторых отдаленных гибридов, обычно способны к дальнейшему размножению.

Историческая справка

С явлением гибридизации, в основном естественной, человечество знакомо с глубокой древности. Например, гибриды лошади и осла — мулы и лошаки — были известны еще за две тысячи лет до нашей эры. Первый документально зафиксированный искусственный гибрид (полученный при скрещивании гвоздик) создал английский садовод Томас Фэрчайлд в 1717 году. Научный фундамент генетики был заложен благодаря классическим опытам по гибридизации гороха, которые провел Грегор Мендель. Значительный вклад в изучение гибридизации внес и Чарльз Дарвин, проведя множество соответствующих экспериментов.

Роль в селекции растений

Гибридизация, особенно внутривидовая, является одним из ключевых методов современной селекции растений. Именно с ее помощью создано подавляющее большинство ныне существующих высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных культур.

Техника и примеры успешной гибридизации

Методы гибридизации разнообразны и зависят от цели. Например, для получения межсортовых гибридов кукурузы сорта высевают чередующимися рядами, а на растениях, выбранных в качестве материнских, удаляют мужские соцветия (метелки) до начала цветения, чтобы обеспечить перекрестное опыление. Отдаленная гибридизация позволяет создавать растения с уникальными свойствами — высокой урожайностью и устойчивостью к болезням и вредителям. Ярким примером служат межвидовые гибриды подсолнечника, выведенные академиком В. С. Пустовойтом, которые содержат до 57% масла в семенах и обладают групповым иммунитетом. Успешны и гибриды географически отдаленных форм, как, например, сорта пшеницы Безостая 1, Аврора и Кавказ, созданные академиком П. П. Лукьяненко и отличающиеся рекордной урожайностью. Отдельным достижением является создание межродового гибрида пшеницы и ржи — тритикале, которая стала новой перспективной зернокормовой культурой.

Достижения в гибридизации животных

Гибридизация активно применяется и в животноводстве. В заповеднике Аскания-Нова был получен зебувидный скот от скрещивания красной степной породы с зебу, который дает молоко с более высоким содержанием жира. Ученые также получили гибриды крупного рогатого скота с гаялом, зубром и бизоном, а также межвидовые гибриды, такие как зубробизон (зубр + бизон) или гибрид бизона с яком. В свиноводстве скрещивание домашних свиней с диким кабаном позволяет улучшить экстерьер и адаптацию к местным условиям, на этой основе была создана семиреченская порода. Любопытны и гибриды птиц: домашней курицы с павлином, петуха с индейкой или цесаркой. Ценные результаты достигнуты в рыбоводстве: выведены холодоустойчивые гибриды карпа с амурским сазаном, гибриды сиговых рыб, а также гибриды осетровых (например, белуги с осетром или стерлядью).