异交

异交
异交指的是基因型不同的两亲配子之间的受精结合。这种过程产生的后代通常拥有杂合基因型,而且随着亲本基因型差异的增大,后代基因型的杂合程度也会随之增加。杂合基因型是基因交换、重组及产生新基因型的重要基础。[1]

遗传效应

异交作为一种人工杂交的方式,是创造遗传变异的主要手段之一。通过异交,可以显著提升后代的生活力,包括生长势、繁殖力、抗逆性和产量等方面的改善。这些改进被称为杂种优势,其强度与基因型的杂合程度密切相关。[2]在杂交亲和的情况下,基因型越杂合,杂种优势就越强。因此,利用异交来增强后代生活力的效果,也就是利用杂种优势,是一种重要的育种方法。

基因型多样性

在长期开放授粉的环境中,异花授粉作物品种群体的基因型呈现出高度杂合的状态,且群体内的个体之间基因型各异,不存在基因型完全相同的个体。这类群体属于典型的异质杂合群体,表现出多样化的表型特征,缺乏整齐的一致性,且基因型与表型并不总是对应。然而,在一个封闭的系统中,如果没有外部干扰,如选择、突变、遗传漂移等因素的影响,经过几代内部个体的随机交配后,群体内各基因的频率和基因型频率会维持稳定,达到遗传平衡状态。这遵循了Hardy-Weinberg法则。异花授粉作物的“综合品种”就处于这种状态下,是一种特殊的异质杂合群体,能够在农业生产中持续使用多年。尽管如此,异花授粉作物品种群体的遗传组成难以始终保持不变,新的基因引入(异交或突变)、原有的基因丢失(常常是由小样本选择引起的)都可能改变群体的遗传组成。因此,异花授粉作物品种易退化,需要严格实施良种繁育程序。许多异花授粉作物主要是利用杂种优势,其群体的遗传组成较为简单。