生殖隔离(生物学术语)
指由于各方面的原因,使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配,即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制,便称为生殖隔离。
若隔离发生在受精以前,就称为受精前的生殖隔离,其中包括地理隔离、生态隔离、季节隔离、生理隔离、形态隔离和行为隔离等;若隔离发生在受精以后,就称为受精后的生殖隔离,其中包括杂种不活、杂种不育和杂种衰败等。野猪在全世界有27个亚种。亚种间和亚种内核型都有一些差异,染色体数(2n)在36-38之间,如西欧野猪2n=36或37,日本野猪2n=38,但彼此间没有繁殖障碍。
中文名生殖隔离
reproductive isolation
地理隔离、生态隔离等
杂种不活、杂种不育和杂种衰败
生物
亲缘关系接近的类群
基本信息
对真核生物来说, 无论它们在形态上的差别有多大, 生殖隔离(reproductive isolation)应该是两个群体能否真正分化成不同物种的关键, 这种隔离机制可以是地理的、行为的或其他方式; 而生殖隔离总会伴随着一些形态或遗传上的变化, 虽然这些特征可能与生殖隔离本身并无多大关系, 但往往成为分类学家或分子进化生物学家区分种的依据。
生殖隔离大致相当于从前所说的生理隔离,与地理隔离既有联系,也有区别。地理隔离由外因引起,而生殖隔离一般是在具有遗传差异(内因)的基础上才有可能(遗传隔离)。同一地点的种、亚种的隔离完全是生殖隔离,但不同地点的种、亚种在许多情况下,似乎也会很快发生这种作用。关于生殖隔离,许多人进行过讨论。斯特宾斯(G.L.Stebbins,1966)作了如下的分类:(1)合子形成前的机制。(i)生态隔离:虽在同一地域,但生态地位不同。(ii)季节隔离:开花期有分离。(iii)行为性隔离(ethological isola-tion):雌雄的性习性不同。(iv)机械隔离:基于生殖器官构造的差异。(v)配子不亲和现象(gameteincompatibility):一方的配子体在另一方的生殖器官内死亡。(2)合子形成后的机制。(i)杂种死灭或弱势(hybrid inviability,hybrid weakness)。(ii)杂种不育。(iii)杂种衰败(hybrid break-down):F2以后死灭或弱势。在自然界中这些因子是重复地起着隔离作用的。
因生殖方面的原因使亲缘关系相近的类群间不杂交,或杂交不育,或杂交后产生不育性后代的现象。实质是不同种群内的个体,因受不同基因型控制而有不同的生殖行为及相关生殖率,故种群间的基因流动受到限制或被阻止。根据影响基因流动的障碍不同分为:①外在生殖隔离。基因流动的障碍是个体受精前外在的影响,包括机械隔离、行为隔离、季节隔离和配子隔离。如菊科莴苣属(Latuca)的L. canadensis和L. gra- minifolia,分布于美国东南部,人工杂交可育,但在自然界中,前者夏季开花而后者春季开花,得以保持两个个别的形态各异的生殖隔离种;②内在生殖隔离。基因流动受到个体内部的影响。由不同群体的配子体、配子、染色体或基因间不能相互作用所致,包括不亲和性、杂种不存活、杂种不孕、杂种破落等4种隔离。如马(Equus caballus)和驴(E. asinus)杂交,很少生成可育的杂种后代。狮虎虎生出狮狮虎的概率基本为0,地理隔离和生态隔离都含有生殖隔离的意义。生殖隔离是隔离的重要内容,是物种演化的一个因素和物种形成的必要条件。在成种过程中,一般先有地理隔离,后有生殖隔离。
生殖隔离的遗传机制
远缘杂交的实质是打破物种间的生殖隔离,实现不同物种间的优良基因重组,创造为人类所需的植物新类型和新种质。物种间的生殖隔离是由不同的繁殖隔离机制来保持的,繁殖隔离机制阻止种间的基因流动,是防止生物种间杂交的生物学特性。根据隔离发生的主要时期将繁殖隔离机制划分为两大类:受精前的生殖隔离和受精后的生殖隔离。若隔离发生在受精以前,就称为受精前的生殖隔离,其中包括地理隔离、生态隔离、季节隔离、生理隔离、形态隔离和行为隔离等;若隔离发生在受精以后,就称为受精后的生殖隔离,其中包括杂种不活、杂种不育和杂种衰败等。
水稻生殖隔离机理
亚洲栽培稻分为籼稻和粳稻两个亚种,籼粳亚种间的杂种优势要远大于籼粳亚种内的优势。但由于自然界普遍存在的亚种之间生殖隔离法则,籼粳稻亚种间杂种育性下降, 结实率很低。受此制约,长期以来杂交水稻的育种工作基本限制在亚种内进行。然而,到 20 世纪 80 年代水稻科研工作者发现,S5可能是控制水稻籼粳杂种不育性状的主效基因位点。2008 年,张启发课题组与多家研究单位合作成功克隆了 S5 位点的 5 号基因,并发现仅 5 号基因的作用无法解释该位点引起杂种不育的机理。
相关知识
全人类也都是一个物种(脊椎动物门,哺乳动物纲,灵长目,人科,人属,人种。)。人种也只是“亚种”。目前,国际比较通行的是把全世界的人分为四个亚种:黄色人种(也叫蒙古人种)、白色人种(也叫欧罗巴人种)、黑色人种(也叫尼格罗人种)和棕色人种(也叫澳大利亚人种)。所以人类不会产生生殖隔离。
如果哪天发现一个种族的人和我们有生殖隔离。那就是发现一个新物种了。而至今在人属甚至人科中都只发现“人”一个物种。
参考资料1.科学丨马和驴生骡子 那人和猩猩能生吗?·海报新闻