Atgalinis kryžminimas ir kanapių veislės stabilizavimas

Autorius DIG Dave · 3 min skaitymo ·

Atgalinio kryžminimo kartų schema nuo F1 per BX1, BX2, BX3 iki stabilios įveisintos linijos

Trumpas atsakymas: atgalinis kryžminimas (BX) reiškia palikuonies kryžminimą su vienu iš jo tėvų, siekiant sukoncentruoti to tėvo genetiką — F1 sudaro ~50 % tikslo tėvo, BX1 ~75 %, BX2 ~87,5 %, o dauguma programų vykdo BX3–BX5, siekdamos stabilios, grynaveislės inbred linijos.

Taigi tu radai augalą su savybe, kurią dievini. Atgalinis kryžminimas yra technika, kurią selekcininkai naudoja tai savybei įtvirtinti, kad kita karta ją patikimai atkartotų, o ne vėl mestų kauliukus. Tai lėtas, tikras selekcijos darbas, ir suprasdamas, kaip jis veikia, suprasi, kodėl tikra veislė yra tokia pastovi.

Trumpoji versija:

  • Atgalinis kryžminimas (BX) = palikuonio kryžminimas atgal su vienu iš tėvų
  • Jis koncentruoja tos tėvinės linijos savybes: F1 ~50 %, BX1 ~75 %, BX2 ~87,5 %
  • BX3–BX5 dažni, siekiant priartėti prie stabilios, tiksliai save atkartojančios linijos (IBL)
  • Pabaigos taškas, IBL, iš sėklų pakuotės duoda beveik vienodus augalus
  • Per didelis įveisinimas atsisuka prieš tave — įveisimo depresija silpnina liniją

Nori viso išklotinio? Skrolink toliau.

Kas yra atgalinis kryžminimas?

Tai tas pat, kas įdėti daugiau vieno ingrediento į receptą. Tavo F1 yra abiejų tėvų 50/50 mišinys; sukryžmink F1 atgal su tėvu A ir palikuonys (BX1) bus maždaug 75 % tėvo A; sukryžmink BX1 vėl atgal su tėvu A ir gausi BX2, maždaug 87,5 %. Kiekvienas atgalinis kryžminimas koncentruoja vis daugiau tikslinio tėvo genetikos ir mažina kito tėvo įneštą įvairovę. Selekcininkai tai daro, kad įtvirtintų konkretų dalyką — terpenų profilį, žydėjimo laiką, augimo struktūrą, dervos kokybę. Jei tėvas A turi kvapą, kurio nori labiau už viską, kryžmini atgal link tėvo A, kol tas kvapas pasirodo beveik kiekviename augale, tada testuoji, brokuoji ir stabilizuoji.

Kaip atgalinis kryžminimas įtvirtina vieno tėvo genus Kiekvienas atgalinis kryžminimas su tuo pačiu tiksliniu tėvu maždaug perpus sumažina kito tėvo genomo dalį. F1 sudaro apie 50 % tikslinio tėvo, BX1 apie 75, BX2 apie 87,5, BX3 apie 94, o BX4 apie 97 — vis labiau priartėjant prie stabilizuojamo tėvo. Atsvara yra įveisinimas, tad nekryžmink atgal daugiau, nei reikia. Kiekvienas atgalinis kryžminimas perpus mažina kito tėvo likutį Tikslinio tėvo genomo dalis karta po kartos 075100% ~50%F1 ~75%BX1 ~87.5%BX2 ~94%BX3 ~97%BX4 Įspėjimas: kiekvienas atgalinis kryžminimas didina įveisinimo riziką — sustok, kai savybė įtvirtinta.

Kiek kartų, ir kas yra IBL?

Vieno skaičiaus nėra, bet komercinėse programose dažnas BX3–BX5 — kiekviena karta dar labiau susiaurina įvairovę. Pabaigos taškas yra IBL (įveisinta linija): veislė, kurioje dešimt sėklų duoda dešimt augalų, kurie atrodo ir auga beveik vienodai, nes genetika homogenizuota per pakankamą atranką ir įveisinimą, kad tiksliai atkartotų save. Tai darbas, kurį kažkas atliko dar prieš tau kada nors atplėšiant sėklų pakuotę — metų atranka, kurios vaisiais naudojaisi jos nematydamas. Nekantruolis padaro vieną atgalinį kryžminimą, vadina tai stabilizuotu, parduoda, o jo klientai iš penkių sėklų gauna penkis skirtingus fenotipus, nes vienas atgalinis kryžminimas yra pradžia, o ne pabaiga — jis tik truputį susiaurino chaosą ir likusį išsiuntė kaip beta testą.

Koks yra įveisinimo pavojus?

Yra sąžiningas prieštaravimas: atgalinis kryžminimas koncentruoja savybes, bet per didelis įveisinimas mažina genetinę įvairovę. Kiekvienas atgalinis kryžminimas dvigubina tikimybę, kad kenksmingi recesyviniai genai — nepavojingi, kol slepiasi už dominuojančio partnerio — susiporuos, ir nebebus geresnės versijos, į kurią būtų galima atsiremti. Tai įveisimo depresija: silpnesnis augimas, mažesnis derlius, mažesnis atsparumas stresui, didesnis jautrumas kenkėjams ir ligoms. Geri selekcininkai žino, kada sustoti — jie siaurina langą, o ne jį užtrenkia, palieka pakankamai įvairovės, kad linija liktų sveika, bet pakankamai vienoda, kad tiksliai atkartotų save. Vienodumo ir gyvybingumo balansavimas yra vienas iš dalykų, skiriančių įgudusį selekcininką nuo žmogaus su teptuku ir svajone — ir todėl gerai išveista, stabilizuota linija (tokia, kokias turi CSB) verta daugiau nei išreklamuotas vienkartinis kryžminimas.

Atgalinio kryžminimo kompromisas: vienodumas aukštyn, gyvybingumas žemyn Atgalinis kryžminimas su tėvu daro veislę vienodesnę su kiekviena karta, ko selekcininkai nori. Bet tas pats giminystės kryžminimas pamažu didina tikimybę, kad paslėpti recesyviniai genai susiporuos, kas silpnina gyvybingumą, derlių ir atsparumą ligoms — giminystės depresija. Įgūdis — sustoti tada, kai linija užfiksuota, bet augalas dar stiprus, tada kryžminti su svetimu gyvybingumui atstatyti. Paslėpta atgalinio kryžminimo kaina Kiekviena karta fiksuoja liniją — ir tyliai silpnina augalą vienodumas (ko nori) gyvybingumas, derlius, atsparumas sustok čia atgalinio kryžminimo kartos (BX1 → BX2 → BX3 →) → stiprus ← → užfiksuotas Įveisimas iš giminės dvigubina tikimybę, kad susiporuos paslėpti recesyvai. Užfiksuok liniją, tada kartą kryžmink su pašaliniu, kad atgautum gyvybingumą.

Dažni klausimai

Kas yra atgalinis kryžminimas kanapių selekcijoje?

Palikuonio kryžminimas atgal su vienu iš tėvų, kad tos tėvinės linijos savybės susikoncentruotų. Tai per kelias kartas pastumia liniją nuo ~50 % tikslinio tėvo (F1) link stabilios, tiksliai save atkartojančios įveisintos linijos.

Ką reiškia IBL?

Įveisinta linija (inbred line) — veislė, pakankamai stabilizuota, kad sėklų pakuotė duotų beveik vienodus augalus. Tai daugkartinės atrankos ir atgalinio kryžminimo pabaigos taškas — todėl perkamos veislės yra tokios pastovios.

Ar galima per daug atgaliniu būdu kryžminti veislę?

Taip. Per didelis įveisinimas sukelia įveisimo depresiją — silpnesnius, mažiau derlingus, mažiau atsparius augalus — kai poruojasi kenksmingi recesyviniai genai. Įgudę selekcininkai sustoja, kol linija dar sveika.