回交,就是指親代和子代的交配。一般來說,動物會儘量避免回交,最常見的就是子代和親代不生活在同一個區域。比如:公獅在亞成年時會離開自己的種群,通過武力的方式趕走原來的獅王,自己成為新獅王而加入別的獅群。而人類則是成年女性通過婚姻加入別的家族。
之所以生物要竭盡全力避免回交,其實是因為回交也是近親繁殖的一種,會導致人體內的致病基因被提純,從而導致生物患病。
回交
對於育種師而言,回交具有許多好處,可以縮短培育新物種的時間。比如:A豌豆擁有抗倒伏的優勢,而B物種擁有高產的基因。為了同時得到A的優勢和B的優勢,育種師會先將A和B進行雜交,得到雜交一代F1。
F1雖然會繼承B的優點高產,但如果高產基因是顯性基因,那麼F1自交後的後代則會一部分高產,一部分不高產。
為了得到較為穩定的性狀,育種師們通常會將F1與輪迴親本B進行回交,鞏固它的性狀。一般來說,輪迴回交次數越多,基因就會越接近輪迴親本。
育種師利用回交曾經培育出加拿大無毛貓,在上個世紀時,有一個貓主人發現自家貓咪生出的一窩小貓毛髮比較稀疏,對市場敏銳的她立刻意識到有許多愛貓人士由於對貓毛過敏無法養貓,如果能培育出一種沒有毛髮的貓,或許會受市場歡迎。
於是,她從自家小貓中挑選了一隻毛髮最為稀疏的小貓,同母貓進行回交,最終得到了無毛貓。
無毛貓雖然很受市場歡迎,但很快回交繁殖的後果就暴露了出來。
由於回交也是近親繁殖的一種,所以回交時不僅會導致生物有利性狀被提純,一些隱性致病基因也會被提純。因此無毛貓剛出現時,被很多愛貓人士詬病,因為它攜帶多種遺傳病,導致貓生存在世界上的每一天都痛苦不堪,所以貓協會拒絕承認這種品種。
後來,又有另外一批愛貓人士,將無毛貓與其他貓雜交,改良基因後再通過一些方式得到無毛貓,這種無毛貓被稱為史蒂芬無毛貓,由於基因進行改良過,所以攜帶的遺傳疾病較少,因此才被貓協會所承認。
雖然回交會給動物帶來一定痛苦,但是回交也能夠保護動物物種不被滅絕。
回交與瀕危動物
對於有性生殖的動物來說,必須要和異性交配才能繁殖出後代。然而就是這麼一條非常不起眼的規則,使得某些生物註定滅絕,比如:平塔島象龜。
在加拉帕戈斯群島上,生活著一群象龜,這些象龜生活在不同的島嶼之中,在足夠長的時間地理隔絕下,生活在不同島嶼之間的象龜出現了非常明顯的體型差異,因此形成了不同的亞種。其中就有一種亞種叫做平塔島象龜。
很不幸的是,當人們發現平塔島象龜的存在時,平塔島象龜只剩下1隻個體,它也因此被人們稱之為「孤獨的喬治」。
為了保護平塔島象龜不被滅絕,科學家們想要通過回交的方式,讓平塔島象龜和其他品種的象龜交配,這樣經過多次回交之後,就能夠得到無限接近平塔島象龜的品種。
然而由於平塔島象龜和其他象龜分家時間過遠,兩者之間已經形成生殖隔離,因此無法繁衍後代。
但是回交技術在另外一個品種上取得了勝利,那就是伍德蘇鐵。伍德蘇鐵雖然是植物,但卻雌雄異株,和平塔島象龜一樣,當人們發現伍德蘇鐵時,全世界也只有一顆雄性,其餘幾顆為它的無性繁殖體,相當於它的克隆。
如果不為伍德蘇鐵尋找一位「新娘」的話,基因多樣性嚴重缺乏的伍德蘇鐵很可能會在未來滅絕。然而科學家在野外始終沒有找到一株雌性伍德蘇鐵,迫不得已之下,科學家們為它找了一株雌性內塔爾蘇鐵,由它們雜交之後,再與伍德蘇鐵進行回交,這樣就會得到無限基金伍德蘇鐵的品種使得該品種的基因能夠繼續被保留下來。
回交的應用
除了挽救瀕危生物之外,回交還應用於培育新品種上,尤其是植物。這是因為植物不具有感官系統,所以一些致病基因不會對它們造成痛苦。而且,很多植物在野外也會自交,所以回交並不會對它們造成嚴重傷害,反而能夠幫助人們加快進度,培育新品種。
而如今,人們更是採用分子回交方式,將需要的基因標記出來,這樣培育新品種的時間就能夠大大加快了。