戻し交配

戻し交配とは、雑種をその親の 1 つまたは遺伝的に親に類似した個体と交配し、親の遺伝的アイデンティティに近い子孫を生み出すことです。園芸、動物の育種、遺伝子ノックアウト生物の生産に使用されます。

戻し交配された雑種は「BC」という頭字語で説明されることがあります。たとえば、F1雑種をその親（または遺伝的に類似した個体）の1つと交配するとBC1雑種と呼ばれ、BC1雑種を同じ親（または遺伝的に類似した個体）とさらに交配するとBC2雑種が生成されます。^[1]

植物

利点

反復親がエリート遺伝子型である場合、戻し交配プログラムの終了時にエリート遺伝子型が回復されます。
「新しい」組み換えは発生しないため、エリートの組み合わせは失われません。

デメリット

量的形質にはうまく機能しません。
劣性形質についてはさらに制限されます。
実際には、非反復親からのゲノムの一部が依然として存在していることが多く、それに関連する望ましくない特性を持つ可能性があります。
非常に広範囲の交配の場合、限定された組み換えによって、優良栽培品種内に何千もの「外来」遺伝子が維持される可能性があります。
新しい品種を生み出すには多くの戻し交配が必要であり、これには何年もかかることがあります。

自然な戻し交配

ヨークラジエートグーゼル ( Senecio eboracensis ) は、オックスフォードラグワート ( Senecio squalidus ) と一般的なグーゼル ( Senecio vulgaris )の自然発生雑種種です。これは、F1 雑種とS. vulgarisの戻し交雑から生じたと考えられています。^[2]

また、純粋背の高い (TT) エンドウ豆と純粋矮性 (tt) エンドウ豆を親世代で交配すると、第 1 子世代ですべてヘテロ接合体 (Tt) の背の高いエンドウ豆ができます。第 1 子世代のヘテロ接合体背の高い (Tt) エンドウ豆と親世代の純粋背の高い (TT) または純粋矮性 (tt) エンドウ豆との交配も、2 つの植物間の戻し交配の例です。この場合、交配が劣性親と行われた場合、戻し交配後に形成された子世代の表現型比は 1:1 になる可能性があり、優性形質を持つ親と戻し交配が行われた場合、すべての子孫が優性形質の表現型を持つ可能性があります。これらの形質の前者はテスト交配とも呼ばれます。

人工的に組み換えられた系統

植物において、近交系戻し交配系統 (IBL) という用語は、人工的に組み換えられた DNA を持つ系統と野生型を繰り返し戻し交配して得られた植物の系統(つまり集団) を指します。この系統では、表現型による選択や分子マーカーによる選択 (遺伝子移入系統の生成のため) が行われます。

動物

動物において、劣った遺伝的背景を持つ動物の望ましい形質を、より望ましい遺伝的背景を持つ動物に移すために、意図的にバッククロスが行われることがある。特に、ノックアウトが培養しやすい幹細胞株で行われるが、異なる遺伝的背景を持つ動物で必要とされる遺伝子ノックアウト実験では、ノックアウト動物は、必要とされる遺伝的背景を持つ動物に対してバッククロスされる。図が示すように、望ましい形質を持つマウス（この場合は、陽性選択マーカーの存在によって示される遺伝子の欠失（つまりノックアウト））が一定の遺伝的背景を持つマウスと交配されるたびに、その一定の背景から得られる子孫の遺伝物質の平均割合が増加する。十分な反復の後、結果として、元の幹細胞からの遺伝物質の割合が最小限（0.01% 程度）に減少した、望ましい遺伝的背景を持つ望ましい形質を持つ動物が得られる。^[3]

減数分裂の性質上、それぞれの親から得られた染色体がランダムにシャッフルされ、それぞれの新生配偶子に割り当てられるため、いずれかの細胞株に由来する遺伝物質の割合は、1回の交配で生まれた子孫の間では異なりますが、期待値はあります。子孫の各メンバーの遺伝子型を評価することで、望ましい遺伝形質を持つ個体だけでなく、元の幹細胞株からの遺伝物質の最小割合も選択することができます。^[4]

コンソミック系統とは、一連のマーカー補助交配により、染色体の1つが別の近交系の相同染色体に置き換えられた近交系である。^[5]

参照

参考文献

^ Schweitzer, JA; Martinsen, GD; Whitham, TG (2002). 「コットンウッドハイブリッドは両親の適応特性を獲得する：長期持続のメカニズム？」American Journal of Botany . 89 (6): 981–990. doi : 10.3732/ajb.89.6.981 . PMID 21665697.
^ アボット、RJ; AJ ロウ (2003)。「英国の新種、Senecio eboracensis (キク科)、S. vulgaris L. と S. squalidae L. の別のハイブリッド派生種」(PDF)。ワトソニア。24 : 375–388。2007 年 9 月 27 日にオリジナル(PDF)からアーカイブされました。2007 年 7 月 15 日に取得。
^ 「胚性幹細胞」。2006年9月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年1月1日閲覧。
^ Frisch M, Melchinger AE (2005). 「マーカーアシストバッククロスの選択理論」.遺伝学. 170 (2): 909–17. doi :10.1534/genetics.104.035451. PMC 1450430. PMID 15802512 .
^ ジャクソン研究所 > コンソミック系統 2011-06-24 にWayback Machineでアーカイブ最終更新日: 2010 年 6 月 11 日

外部リンク

eXtension の植物育種とゲノミクス実践コミュニティ - 植物育種家と関連専門家向けの教育およびトレーニング資料

[1] Schweitzer, JA; Martinsen, GD; Whitham, TG (2002). 「コットンウッドハイブリッドは両親の適応特性を獲得する：長期持続のメカニズム？」American Journal of Botany . 89 (6): 981–990. doi : 10.3732/ajb.89.6.981 . PMID 21665697.

[2] アボット、RJ; AJ ロウ (2003)。「英国の新種、Senecio eboracensis (キク科)、S. vulgaris L. と S. squalidae L. の別のハイブリッド派生種」(PDF)。ワトソニア。24 : 375–388。2007 年 9 月 27 日にオリジナル(PDF)からアーカイブされました。2007 年 7 月 15 日に取得。

[virginiauniversity-3] 「胚性幹細胞」。2006年9月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年1月1日閲覧。

[frisch-4] Frisch M, Melchinger AE (2005). 「マーカーアシストバッククロスの選択理論」.遺伝学. 170 (2): 909–17. doi :10.1534/genetics.104.035451. PMC 1450430. PMID 15802512 .

[5] ジャクソン研究所 > コンソミック系統 2011-06-24 にWayback Machineでアーカイブ最終更新日: 2010 年 6 月 11 日