Возвратное скрещивание — это скрещивание гибрида с одним из его родителей или особью, генетически похожей на своего родителя, для получения потомства с генетической идентичностью, более близкой к генетической идентичности родителя. Используется в садоводстве, животноводстве и производстве организмов с нокаутированными генами .
Гибриды обратного скрещивания иногда обозначаются аббревиатурой «BC»; например, гибрид F1, скрещенный с одним из своих родителей (или генетически похожей особью), можно назвать гибридом BC1, а дальнейшее скрещивание гибрида BC1 с тем же родителем (или генетически похожей особью) дает гибрид BC2. [1]
Крестовник лучистый ( Senecio eboracensis ) — это встречающийся в природе гибридный вид крестовника оксфордского ( Senecio squalidus ) и крестовника обыкновенного ( Senecio vulgaris ). Считается, что он возник в результате обратного скрещивания гибрида F1 с S. vulgaris . [2]
Опять же, чистые высокие (TT) и чистые карликовые (tt) растения гороха при скрещивании в родительском поколении производят все гетерозиготные (Tt) высокие растения гороха в первом дочернем поколении. Скрещивание между первым дочерним гетерозиготным высоким (Tt) растением гороха и чистым высоким (TT) или чистым карликовым (tt) растением гороха родительского поколения также является примером возвратного скрещивания между двумя растениями. В этом случае дочернее поколение, образованное после возвратного скрещивания, может иметь соотношение фенотипов 1:1, если скрещивание проводится с рецессивным родителем, или же все потомство может иметь фенотип доминантного признака, если возвратное скрещивание проводится с родителем, имеющим доминантный признак. Первый из этих признаков также называется тестовым скрещиванием.
В растениях термин «инбредная линия обратного скрещивания» (IBL) относится к линии (т. е. популяции ) растений, полученных в результате повторного обратного скрещивания линии с искусственно рекомбинантной ДНК с диким типом , при котором осуществляется некий отбор , который может быть фенотипическим или с помощью молекулярного маркера (для получения интрогрессивной линии ).
Возвратное скрещивание может быть намеренно использовано у животных для переноса желаемого признака у животного с худшим генетическим фоном на животное с предпочтительным генетическим фоном. В частности, в экспериментах по генному нокауту, где нокаут выполняется на легко культивируемых линиях стволовых клеток , но требуется у животного с другим генетическим фоном, нокаутированное животное подвергается обратному скрещиванию с животным с требуемым генетическим фоном. Как показано на рисунке, каждый раз, когда мышь с желаемым признаком (в данном случае отсутствие гена (т. е. нокаут), обозначенное наличием положительного селективного маркера) скрещивается с мышью с постоянным генетическим фоном, средний процент генетического материала потомства, полученного из этого постоянного фона, увеличивается. Результатом, после достаточного количества повторений, является животное с желаемым признаком в желаемом генетическом фоне, при этом процент генетического материала из исходных стволовых клеток снижается до минимума (порядка 0,01%). [3]
Из-за природы мейоза, в котором хромосомы, полученные от каждого родителя, случайным образом перемешиваются и назначаются каждой зарождающейся гамете, процент генетического материала, полученного из любой клеточной линии, варьируется между потомками одного скрещивания, но будет иметь ожидаемое значение . Генотип каждого члена потомства может быть оценен, чтобы выбрать не только особь, которая несет желаемый генетический признак, но и минимальный процент генетического материала из исходной линии стволовых клеток. [4]
Консомный штамм — это инбредный штамм, в котором одна из хромосом заменена гомологичной хромосомой другого инбредного штамма посредством серии обратных скрещиваний с использованием маркеров. [5]