Hvorfor er plantehybrider sterile?

Plantesorter er resultatet af seksuel reproduktion mellem planter fra to forskellige taxa eller arter. Ikke alle plantehybrider er sterile, men mange er. Sterilitet i plantehybrider er oftest resultatet af polyploidi, som opstår på grund af unormal celledeling og resulterer i mere end to sæt kromosomer i cellerne i hybridavkomsterne. Hybrider er almindeligvis af natur mellem nært beslægtede arter, men mennesker producerer også sterile hybridplanter med vilje til kommercielle formål.

Funktioner

De fleste organismer er diploide, hvilket betyder at de har to komplette sæt kromosomer. Når planter har ekstra sæt kromosomer, er de polyploide. Polyploidi er resultatet af ulykker under celledeling. Cellerne skal opdeles for at gøre gameter (æg og sædceller), og når der opstår ulykker, kan ekstra sæt kromosomer oprette en polyploid tilstand i hybridavkomsterne.

Funktion

Hybridplanter er sterile når de har det forkerte antal kromosomer (som skyldes polyploidi). Hvis en plante har ujævne antal kromosompar, kan den ikke producere afbalancerede gameter (æg eller sædceller) og vil ikke kunne producere levedygtige afkom.

Betydning

Hybridisering i planter er ikke nødvendigvis skadeligt. Faktisk opdrætter mennesker selektivt mange planter med det formål at skabe hybridavkom, fordi hybridisering i nogle tilfælde kan forbedre frø eller frugtproduktion eller resistens mod sygdom. Hybrider udviser også ofte større og blinkende blomster end forældrenes art. Sterile hybridfrugtafgrøder produceres med vilje til at producere frugter uden frø til kommercielle formål.

Overvejelser

Ikke alle plantehybrider er sterile. Polyploide hybrider danner almindeligvis natur i planter, og hybridplanter kan være frugtbare, når de krydses med andre polyploide planter med lige mange kromosomer. For at planter skal være frugtbare, skal de være i stand til at producere gameter med afbalanceret antal kromosomer i deres celler.

Effekter

Ifølge 2009-bogen "Hvorfor Evolution er sand," hybridisering er en vigtig mekanisme i evolutionær mangfoldighed i planter. Polyploidi i planter er en vigtig mekanisme til sympatrisk speciering eller forgrening af nye arter fra forfædre inden for samme geografiske område. Polyploidi resulterer i reproduktiv isolering fra moderpopulationen, hvilket betyder, at de polyploide planter ikke kan passe sammen med moderplanterne. Over tid kan reproduktiv isolering kombineret med naturlige grader af genetisk mutation, som forekommer i alle organismer, resultere i udseendet af en ny planteart, som er genetisk adskilt fra forfædres art.