هیبریداسیون و بررسی اثر آن در تکامل

دورگه سازی در معنای لغوی کلی، هیبرید هم معنای با هتروزیگوت در نظر گرفته می شود: هر زاده ی ایجاد شده از لقاح دو فرد با مفارقت ژنتیکی. زمانی که گیاه یا حیوانی با گیاه یا حیوانی از استوک متفاوتی پرورش داده شوند،پروسه ی انجام شده به عنوان هبیریداسیون شناخته می شود.دلایل فراوانی برای تولید هیبرید وجود دارد،شامل افزایش تنوع ژنتیکی و پرورش برای ویژگی های مشخص.

’/

معمول ترین نوع هیبریداسیون شامل کراس کردن در موجودات از نژادهای مختلف در گونه ای مشابه است. این فرایند کراس بریدینگ نیز نامیده می شود. هیبرید ساختاری از ادغام گامت هایی که ساختارهایی متفاوت؛حداقل در یک کروموزوم، دارند به وجود می آید. هیبرید شمارشی از ادغام گامت هایی که تعداد کروموزوم هاپلویید متفاوت دارند ایجاد می شوند. هیبرید پایدار موقعیتی است که تنها ژنوتیپ هتروزیگوت اتفاق می افتد چون همه ی ترکیب های هموزیگوت کشنده هستند

هیبرید در بین زیرگونه های متفاوت یک گونه (برای مثال بین ببر بنگال و ببر سیبری) به عنوان دو رگه های درون گونه ای شناخته می شوند هیبرید بین گونه های مختلف یک جنس (مثل شیر و ببر) به عنوان هیبرید ها یا کراس های درون جنسی شناخته می شوند.

هیبرید بین جنس های مختلف (مثل بز و گوسفند) به عنوان هیبرید های بین جنسی شناخته می شوند. هیبریدهای بین خانواده ای بسیار کمی شناخته شده اند(مثل مرغ گینه دورگه).هیچ هیبرید بین راسته ای ( بین راسته های مختلف )دیده نشده.

هیبریداسیون در طبیعت   هیبریداسیون بین دو گونه ی خویشاوند یک اتفاق معمولی در طبیعت است اما به وسیله ی تغیرات انسانی بسیار تحت تاثیر قرار گرفته. این فرایند می تواند ویژگی های مطلوبی را از دو ژن پول متفاوت ایجاد کند .این امر به حیوانات اجازه می دهد با محیط های متغییر سازگار شوند و اگر دو رگه ها مقاوم و پایدار شوند ممکن است گونه ی جدیدی ظهور کند. آنالیزهای DNA خرسی در مناطق حفاظت شده ی شمال غربی وجود هیبرید های طبیعی و بارور خرس گریزلی قطبی را ثابت کرد. این مورد اولین موردی است که با انالیز DNAثابت شده است . در 1943، کلارا هلگاسون خرس نری را که به وسیله ی شکارچیان از کودکی تحت نظر بوده را بررسی کرده. این خرس بزرگ و کرم رنگ بود و روی همه ی پاهایش دارای مو بود. وجود مو روی کف پاها به نطر می رساند که این مورد هیبریدی طبیعی از کودیاک و خرس قطبی بوده است.

بسیاری از ناحیه های هیبریدی در مناطقی شناخته شده اند که دو گونه با هم مواجه می شوند و هیبریدها به صورت متناوب در تعداد زیاد ایجاد می شوند.

موانع طبیعی دورگه سازی مکانیسم های مختلف جدائی مانع از بوجود آمدن دورگه ها بوده وبدین ترتیب باعث متمایز شدن گونه ها از لحاظ ژنتیکی می شود. به طور خلاصه می توان از دو مکانیسم جداگانه نام برد: 1- مکانیسمی که بعد از جفت گیری موثر واقع می شود. 2- مکانیسمی که به طور کلی مانع از جفت گیری می شود.

دو رگه سازی در گیاهان در کشاورزی رسیدن به تن‍‍‍‍‍‍‍‍وع ژنتیکی و وسعت بخشیدن به سلامتی و طول عمر محصولات بسیار با اهمیت است . دو رگه های گیاهی معمولا کاملا قابل پرورش هستند.این امر سلامت ژنتیکی کلی جمعیت گیاهی را افزایش می دهد.و در بعضی موارد می تواند ویژگی مطلوبی مثل بی دانه بودن را بروز دهد.

این فرایند ها غالبا در کشاورزی برای تولید گیاهان قوی تر و سالمتر با ویژگی های مطلوب امتحان شده .این روش برای ایجاد محصولات سالم تر یا طعم های جدید به کار می رود، برای مثال tangelo که کراسی بین نارنگی و پاملو است . این میوه طعمی مشابه نارنگی دارد اما آبدارتر و بزرگتر از نارنگی است و برای آبگیری مورد استفاده است.

بسیاری از کمپانی های بزرگ کشاورزی تنها گونه ای از یک محصول را کشت می دهند. در صورتی که محصول به قارچ یا حشره خاصی حساس باشد کل کشت از بین خواهد رفت . از سوی دیگر محصولات هیبرید شده در برابر بیماری ها و هجوم مقاومتر هستند. بعضی ارقام تولید شده بسیار شبیه به یکی از والدین هستند اما تنها یک یا ویژگی های کمی از والد دیگر را دارند (فرایندهای طبیعی از این دسته گاهی اینتروگریشن نامیده می شوند).

توت فرنگی تجاری جدید از هیبریداسیون توت فرنگی ویرجینا (fragaria Virginia) وتوت فرنگی ساحلی (f.chiloensis) ایجاد شده. Beach strawberry Virginia strawberry Modern strawberry

امروزه تعداد کمی از گل های معمول باغچه ای همچنان گونه های اصیل هستند امروزه تعداد کمی از گل های معمول باغچه ای همچنان گونه های اصیل هستند. در بسیاری از موارد هیبرید سازی به هزاران سال پیش و دوران باستان بر می گردد.اما مقدار زیادی از تاریخچه پرورش رزها مشخص است . بسیاری از رزهای اروپایی اولیه ویژگی های دوام و تکرار شوندگی گل را نداشتند اما در ابتدای دهه ی 1800، 4 رقم رز چینی که مکررا شکوفه میدادنددر دسترس پرورشدهندگان اروپایی قرار گرفتند.این ها با رزهای اروپایی کراس داده شدند و انواع شکوفه زای جدیدی را ایجاد کردند. Tea roseهای دورگه مهمترین رزهای جدید هستند. که نتایج هیبرید سازی پرپتوالوس هیبرید با تی رز ها در دهه 1840 هستند.

Hybrid prepetalus Hybrid tea rose Tea rose

پروسه های هیبرید سازی مصنوعی شامل انتخاب والد مادر از خوشه های مناسب گیاهان و قطع بساک های والد مونث و گرده افشانی خوشه های تک جنسی شده با گرده های فراوان از والد نر انتخاب شده است. از روش های فراوان ارائه شده، اثبات شده که آب گرم و تک جنس سازی و قابل اعتمادترین و روباست ترین موارد هستند. یک برنامه ی هیبریداسیون موثر وموفق همچنین بر آگاهی از سیر والدی یا جرم پلاسم تولید مثل زیستی ، شرایط لازم برای پیش بردن گل دهی و بهتر شدن دانه و تکنیک هایی برای همزمان کردن گلدهی دو والد های گوناگون.

دو رگه گیری در جانوران پرورش دهندگان حیوانی نیز این فرایند را برای تولید گونه های جدید یا حذف ویژگی های نامطلوب استفاده می کنند، برای مثال دیسپلازی ران در بعضی گونه های خالص سگ ها. در پرورش حیوانات هیبریدسازی برای تولید نژادهای جدید یا تولید گونه های مقاوم تر استفاده می شود.بسیاری از حیوانات اصیل نیز به علت منبع ژنی محدود ،که به ایجاد نقایص ژنتیکی در حیوانات منجر می شود ،همخون هستند.

روش انجام: مشخص کردن گونه ای که ویژگی های مطلوبی دارد و بعد هیبرید کردن با هدف اولیه فاقد این ویژگی هاست . اگر هیبریدها فراهم شوند، قدم بعدی بک کراس کردن آنها با هدف اولیه به منظور ارایه کردن ویژگی است.به طور کلی فرایند در ادامه آورد شده: 1- افراد هدف اولیه با نمونه های دیگر دارای ویژگی کراس داده می شوند. 2- هیبرید های دارای ویژگی با اهداف اولیه بک کراس داده می شوند. 3- زاده های بک کراس که ویژگی را نشان می دهند برای بک کراس های بیشتر انتخاب می شود.

4- انتخاب از نسل های متعاقب که ویژگی را نشان می دهد و سایر ویژگی های نا مطلوب را که ممکن است بروز پیدا کند حذف می کنند. 5- نژاد جدید در صورتی که افراد هیبرید نر وماده بدون بک کراس دیگری به صورت مطلوبی برای ایجاد گونه های جدید بارور شوند پایدار خواهد بود. نگرانی پژوهشگران جمعیت ژنتیکی وحشی این است که حیوانات هیبرید شده به اندازه ی گونه هایی که طبیعی تکامل یافته اند در مقابل بیماری ها و شرایط طبیعی مقاوم نباشتد.

نگرانی پرورش دهندگان نژادهای خالص این است که صفت خاصی که نژاد برای آن پرورش داده شده حذف شود. بنابراین پرورش دهندگان نژادهای خالص و زیست شناسان حیات وحش علاقه ی مشترکی به جلوگیری از هیبریداسیون های تصادفی دارند. یکی از موارد استفاده ی این پروسه تولید انواع جدید از پرنده های قفسی است: canary Red-factory canary

رنگ خاکستری اصلی قناری ها که با سبز نیز ادغام شده بود به خاطر آب و هوا، بوم و امتزاج با سایر پرندگان بسیار مختلف شده به طوری که در حال حاضر قناری ها تقریبا با همه رنگی دیده می شود.( در ایتالیا با کیتریل ,و سهره ی اروپایی و در آلمان با سهره خانگی و فنچ سبز و سیسکین .) از موارد دیگر ایجاد واریته های دامی است مثل : تنوعی از نژاد های گله گاو به وسیله ی هیبریداسیون گاوهای بومی اروپایی( Bostarus) با زبو (Bindicus) که با انتخاب مصنوعی افراد دارای ویژگی های ارزشمند دنبال شده تولید شده اند.در امریکا نژاد های جدیدی از طریق این کراس ایجاد شده اند. مهمترین آنها شامل Beefmaster (زبو شاخ کوتاه و (Hereford Brangus(شاخ کوتاه وzebo)، charbray ( زبو و charolais) و... . در آفریقا نیز نژاد سانگا که به بیماری تسه تسه مقاوم است از این کراس ها ایجاد شده.

به طور کلی هیبریداسیون تاثیر فراوانی در ایجاد تنوع ژنتیکی و تولید واریته های متفاوت دارد. ایجاد تنوع لازمه ی ایجاد تکامل در سیر طبیعت است و ایجاد تنوع به وسیله ی دورگه سازی موارد را برای انتخاب طبیعی افزایش می دهد به این صورت می تواند نقش قابل توجهی در سیر تکاملی موجودات داشته باشد.