التهجين العكسي

التهجين العكسي هو تهجين كائن هجين مع أحد والديه أو مع فرد مشابه وراثيًا لأحد والديه، للحصول على نسل ذي هوية وراثية أقرب إلى هوية الوالد. ويُستخدم في البستنة وتربية الحيوانات وإنتاج الكائنات المعدلة وراثيًا .

تُوصف الهجائن الناتجة عن التهجين العكسي أحيانًا بالاختصار "BC"؛ على سبيل المثال، يمكن تسمية هجين F1 الذي تم تهجينه مع أحد والديه (أو فرد مشابه وراثيًا) بهجين BC1، وينتج عن تهجين هجين BC1 مع نفس الوالد (أو فرد مشابه وراثيًا) هجين BC2. [ 1 ]

النباتات

المزايا

العيوب

  • لا يُجدي نفعاً مع الصفات الكمية .
  • وهو أكثر تقييداً بالنسبة للصفات المتنحية .
  • من الناحية العملية، غالباً ما تظل أجزاء من الجينوم من الآباء غير المتكررين موجودة ويمكن أن تحمل سمات غير مرغوب فيها مرتبطة بها.
  • بالنسبة للتهجينات الواسعة جدًا، قد يؤدي إعادة التركيب المحدود إلى الحفاظ على آلاف الجينات "الغريبة" داخل الصنف النخبوي .
  • يتطلب إنتاج صنف جديد العديد من عمليات التهجين العكسي، وهو ما قد يستغرق سنوات عديدة.

التهجين العكسي الطبيعي

نبات يورك المشع ( Senecio eboracensis ) هو نوع هجين طبيعي من نبات الراجورت أكسفورد ( Senecio squalidus ) والأرض الشائعة ( Senecio vulgaris ). يُعتقد أنه نشأ من تهجين هجين F1 مع S. vulgaris . [ 2 ]

مرة أخرى، عند تهجين نباتات البازلاء الطويلة النقية (TT) أو القصيرة النقية (tt) في الجيل الأبوي، ينتج عن ذلك جميع نباتات البازلاء الطويلة غير المتجانسة (Tt) في الجيل الأول. يُعدّ التهجين بين نبات بازلاء طويل غير متجانس (Tt) من الجيل الأول ونبات بازلاء طويل نقي (TT) أو قصير نقي (tt) من الجيل الأبوي مثالًا على التهجين العكسي بين نباتين. في هذه الحالة، قد يكون للجيل الناتج بعد التهجين العكسي نسبة ظاهرية 1:1 إذا تم التهجين مع أحد الأبوين المتنحيين، أو قد يحمل جميع النسل النمط الظاهري للصفة السائدة إذا تم التهجين العكسي مع أحد الأبوين الحامل للصفة السائدة. يُطلق على النوع الأول من هذه الصفات اسم التهجين الاختباري.

السلالات المؤتلفة صناعيا

في النباتات، يشير مصطلح خط التهجين العكسي الداخلي (IBL) إلى خط (أي مجموعة سكانية ) من النباتات المشتقة من التهجين العكسي المتكرر لخط مع الحمض النووي المؤتلف صناعيا مع النوع البري ، مما يؤدي إلى نوع من الانتقاء الذي يمكن أن يكون ظاهريًا أو من خلال علامة جزيئية (لإنتاج خط إدخال ).

الحيوانات

تُظهر هذه الصورة عملية التهجين العكسي لفأر غير متجانس من سلالة وراثية إلى أخرى. في هذا المثال، تم تعطيل الجين في خلايا 129/Sv ثم تم تهجينها عكسيًا مع السلالة الوراثية C57B/6J. مع كل عملية تهجين عكسي لاحقة، تزداد نسبة الحمض النووي C57B/6J في جينوم النسل.

قد يُستخدم التزاوج العكسي عمدًا في الحيوانات لنقل صفة مرغوبة من حيوان ذي خلفية وراثية أدنى إلى حيوان ذي خلفية وراثية أفضل. في تجارب تعطيل الجينات تحديدًا، حيث يُجرى التعطيل على خطوط خلايا جذعية سهلة الاستزراع ، ولكنه مطلوب في حيوان ذي خلفية وراثية مختلفة، يُجرى تزاوج عكسي بين الحيوان المعطل والحيوان ذي الخلفية الوراثية المطلوبة. وكما يُبين الشكل، في كل مرة يُزاوج فيها الفأر ذو الصفة المرغوبة (في هذه الحالة غياب جين معين، أي تعطيل الجين، ويُشار إليه بوجود علامة اختيارية موجبة ) مع فأر ذي خلفية وراثية ثابتة، تزداد النسبة المئوية المتوسطة للمادة الوراثية للنسل المشتقة من تلك الخلفية الثابتة. والنتيجة، بعد عدد كافٍ من التكرارات، هي حيوان ذو صفة مرغوبة في الخلفية الوراثية المطلوبة، مع انخفاض نسبة المادة الوراثية من الخلايا الجذعية الأصلية إلى الحد الأدنى (في حدود 0.01%). [ 3 ]

نظراً لطبيعة الانقسام الاختزالي، حيث تُعاد ترتيب الكروموسومات المشتقة من كل من الأبوين عشوائياً وتُخصص لكل مشيج ناشئ، فإن نسبة المادة الوراثية المشتقة من أي من سلالتي الخلايا تختلف بين نسل التزاوج الواحد، ولكنها ستكون ذات قيمة متوقعة . يمكن تقييم النمط الجيني لكل فرد من النسل لاختيار ليس فقط الفرد الذي يحمل الصفة الوراثية المرغوبة، بل أيضاً الحد الأدنى من نسبة المادة الوراثية من سلالة الخلايا الجذعية الأصلية. [ 4 ]

السلالة المتجانسة هي سلالة متماثلة وراثياً تم استبدال أحد كروموسوماتها بالكروموسوم المتماثل لسلالة متماثلة وراثياً أخرى عبر سلسلة من عمليات التهجين العكسي بمساعدة العلامات الجينية. [ 5 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. شفايتزر، جيه إيه؛ مارتينسن، جي دي؛ ويذام، تي جي (2002). "تكتسب هجائن القطن سمات لياقة من كلا الأبوين: آلية لاستمرارها على المدى الطويل؟" . المجلة الأمريكية لعلم النبات . 89 (6): 981-990 . doi : 10.3732/ajb.89.6.981 . PMID 21665697 . 
  2. أبوت، آر جيه؛ لوي، AJ (2003). "نوع بريطاني جديد، Senecio eboracensis (Asteraceae)، مشتق هجين آخر من S. vulgaris L. و S. squalidae L" (PDF) . واتسونيا . 24 : 375– 388. مؤرشفة من الأصلي (PDF) بتاريخ 27-09-2007 . تم الاسترجاع 2007-07-15 .
  3. "الخلايا الجذعية الجنينية" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 9 سبتمبر 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 يناير 2008 .
  4. فريش م، ميلشينجر أ.إ. (2005). " نظرية الانتقاء للتهجين العكسي المدعوم بالعلامات الجينية" . علم الوراثة . 170 (2): 909-17 . doi : 10.1534/genetics.104.035451 . PMC 1450430. PMID 15802512 .  
  5. مختبر جاكسون > سلالات كونسوميك مؤرشفة بتاريخ 24-06-2011 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) آخر تعديل: 11 يونيو 2010

  • مجتمع ممارسي تربية النباتات وعلم الجينوم على منصة eXtension - مواد تعليمية وتدريبية لمربي النباتات والمهنيين ذوي الصلة