Zpětné křížení - Backcrossing

Nesmí být zaměňována s chovem zpět .

Zpětné křížení je křížení hybridu s jedním z jeho rodičů nebo s jednotlivcem geneticky podobným jeho rodiči, aby se dosáhlo potomků s genetickou identitou blížící se rodiči. Používá se v zahradnictví, chovu zvířat a produkci organismů s genovým knockoutem .

Zpětně křížené hybridy se někdy označují zkratkou „BC“; například hybrid F1 křížený s jedním z jeho rodičů (nebo geneticky podobným jedincem) lze nazvat hybridem BC1 a další křížení hybridu BC1 se stejným rodičem (nebo geneticky podobným jedincem) produkuje hybrid BC2.

Rostliny

Výhody

  • Pokud je opakujícím se rodičem elitní genotyp , na konci zpětného křížení je elitní genotyp obnoven.
  • Protože nedochází k žádné „nové“ rekombinaci , elitní kombinace se neztratí.

Nevýhody

  • Funguje špatně pro kvantitativní vlastnosti .
  • Je to omezenější pro recesivní vlastnosti .
  • V praxi jsou části genomu od neopakujících se rodičů často stále přítomné a mohou s nimi souviset nežádoucí vlastnosti.
  • U velmi širokých křížení může omezená rekombinace udržovat tisíce „mimozemských“ genů v elitním kultivaru .
  • K výrobě nového kultivaru je zapotřebí mnoho zpětných křížení, což může trvat mnoho let.

Přírodní zpětné křížení

York radiate středisko ( Senecio eboracensis ) je přirozeně se vyskytující hybridní druh ragwortu Oxford ( Senecio squalidus ) a běžného základu ( Senecio vulgaris ). Předpokládá se, že vznikl zpětným křížením hybridu F1 se S. vulgaris .

Opět platí, že rostliny čistého vysokého (TT) a čistého trpaslíka (tt) hrachu, když jsou kříženy v rodičovské generaci, produkují všechny heterozygotní (Tt) rostliny hrachu v první generaci. Křížení mezi první synovskou vysokou (Tt) rostlinou hrachu (Tt) a čistě vysokou (TT) nebo čistě trpasličí (tt) rostlinou hrachu rodičovské generace je také příkladem zpětného křížení mezi dvěma rostlinami. V tomto případě může mít synovská generace vytvořená po zpětném křížení fenotypový poměr 1: 1, pokud je křížen s recesivním rodičem, jinak mohou všichni potomci mít fenotyp dominantního znaku, pokud je zpětný kříž s rodičem, který má dominantní vlastnost. První z těchto vlastností se také nazývá testovací kříž.

Uměle rekombinantní linie

V rostlinách termín inbred backcross line (IBL) označuje linii (tj. Populaci ) rostlin odvozenou z opakovaného zpětného křížení linie s uměle rekombinantní DNA s divokým typem , provádějící určitý druh selekce, která může být fenotypická nebo prostřednictvím molekulární marker (pro výrobu introgresní linky ).

Zvířata

Tento obrázek ukazuje zpětné křížení heterozygotní myši z jednoho genetického pozadí na jiné genetické pozadí. V tomto příkladu je genový knockout proveden na buňkách 129 / Sv a poté zpětně křížen do genetického pozadí C57B / 6J. S každým následným zpětným křížením se zvyšuje procento C57B / 6J DNA, které tvoří genom potomstva.

Zpětné křížení může být u zvířat záměrně použito k přenosu požadovaného znaku u zvířete s nižším genetickým pozadím na zvíře s výhodným genetickým pozadím. Zejména v experimentech s knock-out genem, kde se knockout provádí na snadno kultivovaných liniích kmenových buněk , ale je vyžadován u zvířete s odlišným genetickým pozadím, je knockoutované zvíře zpětně kříženo se zvířetem požadovaného genetického pozadí. Jak ukazuje obrázek, pokaždé, když je myš s požadovaným znakem (v tomto případě nedostatek genu (tj. Knockout), indikovaný přítomností pozitivního selekčního markeru ) zkřížena s myší s konstantním genetickým pozadím, průměrné procento genetického materiálu potomků, které je odvozeno z tohoto stálého pozadí, se zvyšuje. Výsledkem je po dostatečných opakováních zvíře s požadovaným znakem v požadovaném genetickém pozadí, s procentem genetického materiálu z původních kmenových buněk sníženým na minimum (řádově 0,01%).

Vzhledem k povaze meiózy, kdy jsou chromozomy odvozené od každého rodiče náhodně zamíchány a přiřazeny ke každé rodící se gametě, se procento genetického materiálu pocházejícího z kterékoli buněčné linie mezi potomky jednoho křížení liší, ale bude mít očekávanou hodnotu . Genotyp každého člena potomstva může být posouzen tak, aby byl vybrán nejen jedinec, který nese požadovaný genetický znak, ale také minimální procento genetického materiálu z původní linie kmenových buněk.

Konsomický kmen je inbrední kmen s jedním z jeho chromozomů nahrazeným homologním chromozomem jiného inbredního kmene prostřednictvím řady zpětných křížení s pomocí markerů.

Viz také

Reference


externí odkazy