回交,就是指亲代和子代的交配。一般来说,动物会尽量避免回交,最常见的就是子代和亲代不生活在同一个区域。比如:公狮在亚成年时会离开自己的种群,通过武力的方式赶走原来的狮王,自己成为新狮王而加入别的狮群。而人类则是成年女性通过婚姻加入别的家族。
之所以生物要竭尽全力避免回交,其实是因为回交也是近亲繁殖的一种,会导致人体内的致病基因被提纯,从而导致生物患病。
回交
对于育种师而言,回交具有许多好处,可以缩短培育新物种的时间。比如:A豌豆拥有抗倒伏的优势,而B物种拥有高产的基因。为了同时得到A的优势和B的优势,育种师会先将A和B进行杂交,得到杂交一代F1。
F1虽然会继承B的优点高产,但如果高产基因是显性基因,那么F1自交后的后代则会一部分高产,一部分不高产。
为了得到较为稳定的性状,育种师们通常会将F1与轮回亲本B进行回交,巩固它的性状。一般来说,轮回回交次数越多,基因就会越接近轮回亲本。
育种师利用回交曾经培育出加拿大无毛猫,在上个世纪时,有一个猫主人发现自家猫咪生出的一窝小猫毛发比较稀疏,对市场敏锐的她立刻意识到有许多爱猫人士由于对猫毛过敏无法养猫,如果能培育出一种没有毛发的猫,或许会受市场欢迎。
于是,她从自家小猫中挑选了一只毛发最为稀疏的小猫,同母猫进行回交,最终得到了无毛猫。
无毛猫虽然很受市场欢迎,但很快回交繁殖的后果就暴露了出来。
由于回交也是近亲繁殖的一种,所以回交时不仅会导致生物有利性状被提纯,一些隐性致病基因也会被提纯。因此无毛猫刚出现时,被很多爱猫人士诟病,因为它携带多种遗传病,导致猫生存在世界上的每一天都痛苦不堪,所以猫协会拒绝承认这种品种。
后来,又有另外一批爱猫人士,将无毛猫与其他猫杂交,改良基因后再通过一些方式得到无毛猫,这种无毛猫被称为斯蒂芬无毛猫,由于基因进行改良过,所以携带的遗传疾病较少,因此才被猫协会所承认。
虽然回交会给动物带来一定痛苦,但是回交也能够保护动物物种不被灭绝。
回交与濒危动物
对于有性生殖的动物来说,必须要和异性交配才能繁殖出后代。然而就是这么一条非常不起眼的规则,使得某些生物注定灭绝,比如:平塔岛象龟。
在加拉帕戈斯群岛上,生活着一群象龟,这些象龟生活在不同的岛屿之中,在足够长的时间地理隔绝下,生活在不同岛屿之间的象龟出现了非常明显的体型差异,因此形成了不同的亚种。其中就有一种亚种叫做平塔岛象龟。
很不幸的是,当人们发现平塔岛象龟的存在时,平塔岛象龟只剩下1只个体,它也因此被人们称之为“孤独的乔治”。
为了保护平塔岛象龟不被灭绝,科学家们想要通过回交的方式,让平塔岛象龟和其他品种的象龟交配,这样经过多次回交之后,就能够得到无限接近平塔岛象龟的品种。
然而由于平塔岛象龟和其他象龟分家时间过远,两者之间已经形成生殖隔离,因此无法繁衍后代。
但是回交技术在另外一个品种上取得了胜利,那就是伍德苏铁。伍德苏铁虽然是植物,但却雌雄异株,和平塔岛象龟一样,当人们发现伍德苏铁时,全世界也只有一颗雄性,其余几颗为它的无性繁殖体,相当于它的克隆。
如果不为伍德苏铁寻找一位“新娘”的话,基因多样性严重缺乏的伍德苏铁很可能会在未来灭绝。然而科学家在野外始终没有找到一株雌性伍德苏铁,迫不得已之下,科学家们为它找了一株雌性内塔尔苏铁,由它们杂交之后,再与伍德苏铁进行回交,这样就会得到无限基金伍德苏铁的品种使得该品种的基因能够继续被保留下来。
回交的应用
除了挽救濒危生物之外,回交还应用于培育新品种上,尤其是植物。这是因为植物不具有感官系统,所以一些致病基因不会对它们造成痛苦。而且,很多植物在野外也会自交,所以回交并不会对它们造成严重伤害,反而能够帮助人们加快进度,培育新品种。
而如今,人们更是采用分子回交方式,将需要的基因标记出来,这样培育新品种的时间就能够大大加快了。