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远亲交配

亲缘远的个体间的交配,包括种内种间亲缘关系较远的个体之间交配。种间交配又称远缘杂交。远亲交配的遗传效应恰与近亲繁殖相反,近亲繁殖导致基因型纯合化,而远亲交配则因亲本的基因型差异较大,导致基因型杂合化,以第一代的杂合化程度最大,在自交条件下,基因型杂合逐代减少。

亲缘远的个体间的交配,包括种内种间亲缘关系较远的个体之间交配。种间交配又称远缘杂交。

远亲交配的遗传效应恰与近亲繁殖相反,近亲繁殖导致基因型纯合化,而远亲交配则因亲本的基因型差异较大,导致基因型杂合化,以第一代的杂合化程度最大,在自交条件下,基因型杂合逐代减少。例如两个不同的自交系AA和aa杂交,杂种第一代全部个体都是杂合体Aa,杂种二代则为AA∶Aa∶aa,A和a的基因频率相等,以后保持随机交配的情况下,基因频率和基因型频率保持不变。如果是两个群体交配,一个群体里两个等位基因频率p1和q1(p1+q1)=1,另一个群体里基因频率为p2和q2(p2+q2)=1。两个群体杂交产生F1,F1杂种的基因型频率将是(p1A+q1a)(p2A+q2a)=p1p2AA+(p1q2+q1p2)Aa+q1q2aa。在F1中A基因频率是p1p2(p1q2+q1p2)=,a的基因频率是q1q2(p1q2+q1p2)=。因此,三种基因型的比例在随机交配一个世代后,将分别是、2pq。并且在后续世代中只要保持足够大的群体和随机交配,基因频率和基因型频率在各世代不变。三种基因型的值设为d,h和-d,不同世代各基因型频率(见表)。

随机交配下一对基因差别的基因型频率

远缘杂交是远亲交配的极端形式,一般发生于不同物种间的个体交配。自然界的物种是生物长期进化的产物,由于遗传变异、选择和隔离等的作用,物种间不仅有明显形态、组织和生理生态上的分化,遗传组成和细胞结构上也有一定的差异。种间杂交常表现生物学上的不协调,杂交不育或杂种不育多由基因相互作用和染色体的差别造成;远缘杂种后代分离世代长,不易稳定,性状分离广而复杂。

远亲交配的F1代常表现出杂种优势,因此在动植物育种上广为利用。在农作物中,异花授粉作物如玉米,常异交作物如棉花和自交作物如水稻、小麦等,都可利用杂种优势,但都得提高杂交制种的效率。此外,远亲交配能丰富动植物品种的遗传基础,有利于培育优良品种。但是,远缘杂交必须解决因生殖隔离造成的困难(见不亲和性)。