水产百科

鱼类远缘杂交

2023-02-10

distant hybridization offish种以上分类阶元之间的杂交,有种间杂交、属间杂交和科间杂交,甚至无亲缘关系的种间杂交。鱼类的染色体组具有较大的可塑性,亲缘关系相当远的两性配子,尽管遗传特性有很大差异,甚至染色体数目相差十分悬殊,也能形成有活性的合子,并发育成杂种胚胎。但远缘杂交两亲本间的亲和性很低,虽然杂交的开始阶段能形成合子,但在发育过程中常由于两个基因组在调控上产生紊乱,导致杂种胚胎发育不正常。

概况 在中国,淡水鱼类的远缘杂交已进行过近百个组合。科间杂交大多数组合都能得到杂种胚胎,但是往往在孵化前死亡,未见有成活的杂种个体。亚科间的杂交大部分都可获得成活的杂种个体,但畸形率高,而且杂交后代的性细胞都不能正常分化发育,如鲤与草鱼的杂交从未获得过二倍体的杂交种。鲤科的属间杂交有数十个组合。其中5个组合鲤×鲫、鲮×湘华鲮、鲢×鳙、草鱼×赤眼鳟、黄尾密鲴×细鳞斜颌鲴已获得较有生命力的杂交后代,且能产生有功能的杂种配子。其余的杂交组合虽然都能获得杂交后代,但在鱼苗阶段出现大量畸形,至鱼种阶段以后生长和发育也都表现出不正常。

引起鱼类种间不亲和的主要原因有如下几种:①两亲本染色体组的染色体数不同,所携带的基因就有很大差异;②虽然有的杂交组合两个亲本的染色体数目相同,但核型有很大差异,因而染色体上所携带的基因有较大的差异;③基因组中编码酶的结构或调控基因不同, 影响杂交后代酶的结构及表达时时空顺序上的紊乱,导致发育和代谢的不正常; ④核质不相容。卵子细胞质与精子染色体携带的基因不协调, 基因的表达受到抑制或加速, 最终导致杂交胚胎发育不正常。

种内杂交一般要到子二代才出现性状分离现象,而远缘杂交的子代分离有时在子一代就表现出来。如草鱼×团头鲂的杂交一代就出现两种以上的类型。

远缘杂交可诱发多倍体, 在鲤科鱼类的远缘杂交中已发现有若干组合能产生多倍体杂种。这些多倍体杂种大多含有两份母本染色体组同时存在,例如草鱼×鲤。在鱼类的远缘杂交中也经常发现有单性发育, 特别是雌核发育的现象。这可能是由于杂交两亲本不亲和, 发育过程中引起染色体组受排斥。

应用 有些远缘杂交的后代具有明显的杂种优势,可以直接用于生产, 如鳇与小鲟的杂交种具有比亲本生长速度快和适应性广的特点; 团头鲂与长春鳊的杂交种也具有生长快、耗氧低和耐运输等优点。对于具有生殖能力的远缘杂交后代需严格管理, 不应放到敞开水体中, 以防止杂种后代与亲本自由回交而破坏原有的种质资源。

远缘杂交可以把两个亲缘关系较远的特性集中在一个个体上, 因而可以大大地扩大变异范围, 这给进一步的人工选种和育种工作提供了丰富的材料。为研究父母本各自基因的表达和调控机制提供了良好的研究材料。