
F1雑種(または親1雑種)は、明らかに異なる親のタイプから生まれた最初の子孫世代です。 [ 1 ] F1雑種は遺伝学や選択育種で使用され、 F1交雑種という用語が使用されることがあります。この用語は、F1雑種のように添え字付きで表記されることもあります。[ 2 ] [ 3 ]後続の世代はF2 、 F3などと呼ばれます。
明らかに異なる親から生まれた子孫は、親の特徴を併せ持つ、均一な表現型を示す。魚類の育種では、親はしばしば近縁の2種の魚類であるが、植物や動物の育種では、親はしばしば近交系である。
グレゴール・メンデルは、遺伝のパターンと変異の遺伝的基盤に焦点を当てた。純系、すなわちホモ接合体の両親を用いた交配実験において、メンデルは、結果として生じるF1世代がヘテロ接合体であり、かつ一貫性があることを発見した。子孫は、両親それぞれから受け継いだ遺伝的に優性な表現型の組み合わせを示した。メンデルのF1世代とF2世代に関する発見は、現代遺伝学の基礎を築いた。
遺伝的に異なる2つの植物を交配すると、雑種種子ができます。これは自然に起こることもあり、種間雑種も含まれます(例えば、ペパーミントは、ウォーターミントとスペアミントの不稔性F1雑種です)。農学では、 F1雑種という用語は通常、2つの親品種から派生した農業用栽培品種に限定して使用されます。これらのF1雑種は通常、人工授粉、時には手作業による授粉によって作られます。トマトやトウモロコシなどの一年生植物の場合、F1雑種は毎年作付けする必要があります。
均一な表現型を持つF1雑種を大量生産するためには、親植物が子孫に予測可能な遺伝的影響を与える必要がある。複数世代にわたる近親交配と均一性選抜によって、親系統はほぼホモ接合体となる。2つの親系統間の差異は、ヘテロシス(「雑種強勢」または「交配能力」)現象を通じて、子孫の成長特性と収量特性の向上を促進する。
望ましい特性を持つ2つの繁殖用系統を近親交配し、系統のホモ接合度が一定レベル(通常90%以上)を超えるまで交配させる。通常、これには10世代以上を要する。その後、自家受粉を避けながら2つの系統を交配させる。通常、これは植物の場合、一方の系統から雄花を不活性化または除去したり、雄花と雌花の開花時期の差を利用したり、人工授粉を行ったりすることによって行われる。[ 4 ]
1960年、米国で栽培されたトウモロコシの99%、テンサイの95% 、ホウレンソウの80% 、ヒマワリの80%、ブロッコリーの62% 、タマネギの60%はF1ハイブリッド品種でした。豆類とエンドウ豆は、受粉が自然に行われるため、人工授粉は費用がかかりすぎることから、商業的にハイブリッド化されていません。
F1の自家受粉または他家受粉によって得られるF2ハイブリッドは、F1ほどの安定性はないものの、望ましい特性の一部を保持し、人工授粉やその他の介入が不要なため、より安価に生産できる。一部の種苗会社は、特に安定性がそれほど重要でない花壇植物において、F2種子をより低価格で提供している。[ 5 ]
動物におけるF1交配は、2つの近交系間、または2つの近縁種もしくは亜種間で行われることがある。シクリッドなどの魚類では、F1交配という用語は、異なる遺伝系統に由来すると考えられる2つの異なる野生個体間の交配に使用される。[ 6 ]
ラバは、馬(雌)とロバ(雄)のF1世代の交雑種であり、雌雄の交配によってヒニーが生まれる。しかし、ヒニーの子孫はほぼ例外なく不妊である。
今日では、ベンガル猫やサバンナ猫などの特定の家畜化された野生のハイブリッド品種は、子孫の世代番号によって分類されています。F1ハイブリッドサバンナ猫は、アフリカサーバル猫とイエネコの交配の結果です。[ 7 ]
国際動物相生物学研究誌で説明されているように、種の交雑には4つの理由があります。
個体数の減少は、不十分または消失した自然生息地が原因で、種が他の生息地へ逃げ出し、その結果、配偶者の数が減り、異なる種間での交配が起こる可能性がある。[ 8 ]生息地の分断と種の導入は、人為的なものか、森林破壊、砂漠化、富栄養化、都市化、水と石油の採掘など、生態系の変化を引き起こし、動物の移動や新しい環境からの回避につながる自然によって引き起こされる可能性がある。[ 9 ] 3つ目は、人為的交雑であり、「人工的または人間主導の交雑」は、研究者が「種間の生殖適合性」を研究するために支持されている。[ 10 ]最後に、視覚、化学、および音響干渉の合図は、種が同性と異性を区別することによって性的合図を発し、交雑につながる原因となる。[ 11 ]
種の交雑の利点は、1) 新しい異種間品種の進化、2) 雑種強勢、3) 寿命の延長と病気に対する免疫力の向上である (Dubey, A. 2019)。Dubey はそれぞれについて次のように説明しています。1) 新しい異種間品種は、2 つの異なる種の交配によって生じます。2) 雑種強勢とは、種が親よりも頑丈で、より活発で、より強くなることを指します。最後に、3) 雑種は寿命が延び、「病気に対する免疫力が非常に高い」可能性があります (Dubey, A. 2019)。
対照的に、制限は遺伝的絶滅や異系交配弱勢によるものである可能性がある。Dubeyは、遺伝的絶滅は「雑種群」によって引き起こされる可能性があると説明し、雑種の程度が様々であることを指摘している。[ 12 ]異系交配弱勢は「遺伝的に遠い集団間の交配」であり、雑種の適応度と隔離を低下させ、繁殖の減少につながる。[ 13 ]
の添え字。