Genetika hibrida

   Istilah hybrid berasal dari bahasa Latin hybrida , yang digunakan untuk persilangan seperti babi jinak dan babi hutan. Istilah ini mulai populer digunakan dalam bahasa Inggris pada abad ke-19, meskipun contoh penggunaannya telah ditemukan sejak awal abad ke-17. Hibrida mencolok yang populer dinamai dengan kata-kata portmanteau , dimulai pada 1920-an dengan pembiakan hibrida harimau-singa (liger dan tigon).

Dalam biologi, hibrida memiliki tiga arti.

1.Hibrida merupakan generasi hasil persilangan antara dua atau lebih populasi yang berbeda, baik fenotipe maupun genotipenya. Pengertian ini dapat mencakup generasi langsung (dekat) hasil persilangan, ataupun generasi lanjut hasil segregasi dari persilangan tersebut.

2. Hibrida memiliki arti berbeda di bidang biologi molekular, lihat hibridisasi (biologi molekular).

3. Varietas hibrida.

   Dalam biologi , hibrida adalah keturunan yang dihasilkan dari menggabungkan kualitas dua organisme dari berbagai ras, varietas, spesies atau genera melalui reproduksi seksual . Hibrida tidak selalu merupakan perantara antara orang tua mereka (seperti dalam pewarisan campuran ), tetapi dapat menunjukkan kekuatan hibrida , terkadang tumbuh lebih besar atau lebih tinggi daripada salah satu induknya. Konsep hibrida ditafsirkan secara berbeda dalam pemuliaan hewan dan tumbuhan, di mana ada minat pada masing-masing keturunan. Dalam genetika , perhatian difokuskan pada jumlah kromosom . Dalam taksonomi, pertanyaan kunci adalah seberapa dekat hubungan spesies induk.

   Spesies secara reproduktif diisolasi oleh penghalang kuat untuk hibridisasi, yang meliputi perbedaan genetik dan morfologis, waktu kesuburan yang berbeda, perilaku dan isyarat kawin, dan penolakan fisiologis sel sperma atau embrio yang sedang berkembang. Beberapa bertindak sebelum pembuahan dan yang lainnya setelahnya. Hambatan serupa ada pada tanaman, dengan perbedaan waktu berbunga, vektor serbuk sari, penghambatan pertumbuhan tabung serbuk sari, sterilitas somatoplastik, sterilitas pria-gen sitoplasma-genik dan struktur kromosom. Namun, beberapa spesies hewan dan banyak spesies tanaman adalah hasil dari spesiasi hibrida , termasuk tanaman tanaman penting seperti gandum , di mana jumlah kromosom telah berlipat ganda.

    Dampak manusia terhadap lingkungan telah menghasilkan peningkatan kawin silang antara spesies regional, dan proliferasi spesies yang diperkenalkan di seluruh dunia juga menghasilkan peningkatan hibridisasi. Pencampuran genetik ini dapat mengancam banyak spesies dengan kepunahan, sementara erosi genetik pada tanaman pangan mungkin merusak kumpulan gen dari banyak spesies untuk berkembang biak di masa depan. Suatu bentuk hibridisasi yang dimediasi manusia yang disengaja oleh manusia adalah penyilangan spesies liar dan peliharaan. Ini biasa terjadi di kedua hortikultura tradisional dan pertanian modern; banyak buah, bunga, bumbu taman, dan pohon yang bermanfaat secara komersial telah dihasilkan oleh hibridisasi. Salah satu bunga seperti itu, Oenothera lamarckiana , adalah pusat penelitian genetika awal ke dalam mutationism dan polyploidy. Ini juga lebih sering dilakukan dalam perdagangan ternak dan hewan peliharaan; beberapa hibrida domestik liar × yang terkenal adalah beefalo dan wolfdogs . Pembiakan selektif manusia terhadap hewan dan tanaman yang dijinakkan telah menghasilkan pengembangan keturunan yang berbeda (biasanya disebut kultivar yang mengacu pada tanaman); persilangan antara mereka (tanpa stok liar) kadang-kadang juga secara tidak tepat disebut sebagai "hibrida".

   Manusia hibrida ada di zaman prasejarah. Sebagai contoh, manusia Neanderthal dan manusia modern secara anatomis diperkirakan telah kawin dengan 40.000 tahun yang lalu.

   Hibrida mitologis muncul dalam budaya manusia dalam bentuk yang beragam seperti Minotaur , campuran hewan, manusia dan binatang mitos seperti centaur dan sphinx , dan Nephilim dari Apocrypha Alkitab yang digambarkan sebagai anak-anak jahat dari malaikat yang jatuh dan wanita yang menarik.

   Dari sudut pandang pemulia hewan dan tumbuhan, ada beberapa jenis hibrida yang terbentuk dari persilangan dalam suatu spesies, seperti antara keturunan yang berbeda. Hibrida silang tunggal dihasilkan dari persilangan antara dua organisme pemuliaan sejati yang menghasilkan hibrida F1 (generasi berbakti pertama). Persilangan antara dua garis homozigot berbeda menghasilkan hibrida F1 yang heterozigot ; memiliki dua alel, satu disumbangkan oleh masing-masing orangtua dan biasanya satu dominan dan resesif lainnya. Biasanya, generasi F1 juga homogen secara fenotip , menghasilkan keturunan yang semuanya mirip satu sama lain. Hibrida silang ganda dihasilkan dari persilangan antara dua hibrida F1 yang berbeda (yaitu, ada empat kakek-nenek yang tidak terkait). Hibrida silang tiga arah dihasilkan dari persilangan antara hibrida F1 dan garis bawaan. Triple cross hybrids dihasilkan dari persilangan dua hybrid lintas tiga arah yang berbeda. Hibrida lintas silang (atau "lintas silang") dihasilkan dari persilangan laki-laki berkualitas tinggi atau murni dan betina berkualitas rendah, yang dimaksudkan untuk meningkatkan kualitas keturunan, secara rata-rata.

   Hibrida populasi dihasilkan dari persilangan tanaman atau hewan dalam satu populasi dengan populasi lainnya. Ini termasuk hibrida interspesifik atau persilangan di antara keturunan yang berbeda.

   Dalam hortikultura , istilah hibrida stabil digunakan untuk menggambarkan tanaman tahunan yang, jika ditanam dan dibesarkan dalam monokultur kecil yang bebas dari serbuk sari eksternal (misalnya, rumah kaca yang disaring udara) menghasilkan keturunan yang "benar untuk diketik" sehubungan dengan fenotip. ; yaitu, organisme pemuliaan sejati.

   Hibridisasi dapat terjadi di zona hibrid di mana rentang geografis spesies, subspesies, atau garis keturunan genetik yang berbeda tumpang tindih. Sebagai contoh, kupu-kupu Limenitis arthemis memiliki dua subspesies utama di Amerika Utara, L. a. arthemis (laksamana kulit putih) dan L. a. astyanax (ungu berbintik merah). Laksamana putih memiliki pita putih terang di sayapnya, sedangkan ungu berbintik merah memiliki nuansa biru-hijau yang lebih dingin. Hibridisasi terjadi antara daerah sempit di New England, Ontario selatan, dan Great Lakes, "wilayah penjahitan". Di daerah inilah subspesies dibentuk. Zona hibrida lainnya telah terbentuk antara spesies tanaman dan hewan yang dijelaskan.

   Dari sudut pandang genetika, beberapa jenis hibrida dapat dibedakan. Hibrida genetik membawa dua alel berbeda dari gen yang sama, di mana misalnya satu alel dapat mengkode warna bulu yang lebih terang daripada yang lainnya. Hibrida struktural dihasilkan dari fusi gamet yang memiliki struktur berbeda dalam setidaknya satu kromosom, sebagai akibat dari kelainan struktural . Hibrida numerik dihasilkan dari fusi gamet yang memiliki jumlah kromosom haploid yang berbeda. Hibrida permanen terjadi ketika hanya genotipe heterozigot yang terjadi, seperti pada Oenothera lamarckiana , karena semua kombinasi homozigot mematikan. Dalam sejarah awal genetika, Hugo de Vries menduga ini disebabkan oleh mutasi. 

   Dari sudut pandang taksonomi , hibrida berbeda menurut asal usulnya. Hibrida antar subspesies berbeda (seperti antara Anjing dan serigala Eurasia ) disebut hibrida intra-spesifik. Hibrida antar spesies adalah keturunan dari perkawinan antar spesies; ini terkadang menghasilkan spesiasi hibrid. Hibrida antar generasi dihasilkan dari perkawinan antara genera yang berbeda, seperti antara domba dan kambing. Hibrida antarfamilial, seperti antara ayam dan guineafowl atau burung, dijelaskan secara andal tetapi sangat jarang. Hibrida interordinal (antara ordo berbeda) sedikit, tetapi telah dibuat dengan landak Strongylocentrotus purpuratus (betina) dan dolar pasir Dendraster excentricus (jantan). 

Pengaruh terhadap manusia

   Hibridisasi sangat dipengaruhi oleh dampak manusia terhadap lingkungan, melalui efek seperti fragmentasi habitat dan perkenalan spesies. Dampak seperti itu membuat konservasi genetika populasi yang mengalami hibridisasi introgresif menjadi sulit . Manusia telah memperkenalkan spesies di seluruh dunia ke lingkungan untuk waktu yang lama, baik secara sengaja untuk tujuan seperti kontrol biologis , dan tidak sengaja, seperti lolos dari kecelakaan individu. Introduksi dapat secara drastis mempengaruhi populasi, termasuk melalui hibridisasi.

   Ada semacam kontinum dengan tiga kategori semi-berbeda yang berurusan dengan hibridisasi antropogenik: hibridisasi tanpa introgressi, hibridisasi dengan introversi luas (backcrossing dengan salah satu spesies induk), dan kawanan hibrida (populasi sangat bervariasi dengan banyak kawin silang serta backcrossing dengan spesies induk). Bergantung pada di mana suatu populasi berada di sepanjang kontinum ini, rencana manajemen untuk populasi tersebut akan berubah. Hibridisasi saat ini merupakan area diskusi besar dalam pengelolaan satwa liar dan pengelolaan habitat. Perubahan iklim global menciptakan perubahan lain seperti perbedaan dalam distribusi populasi yang merupakan penyebab tidak langsung untuk peningkatan hibridisasi antropogenik.

   Konservasionis tidak setuju kapan waktu yang tepat untuk menyerah pada populasi yang menjadi kawanan hibrida, atau untuk mencoba dan menyelamatkan individu murni yang masih ada. Setelah populasi menjadi campuran yang lengkap, tujuannya adalah untuk melestarikan hibrida tersebut untuk menghindari kehilangannya. Konservasionis memperlakukan setiap kasus sesuai dengan kemampuannya, tergantung pada pendeteksian hibrida dalam populasi. Hampir mustahil untuk merumuskan kebijakan hibridisasi yang seragam, karena hibridisasi dapat terjadi secara menguntungkan ketika terjadi "secara alami", dan ketika kawanan hibrida adalah satu-satunya bukti yang tersisa dari spesies sebelumnya, mereka perlu dilestarikan juga.

   Ecotipe yang dikembangkan secara regional dapat terancam punah ketika alel atau gen baru diperkenalkan yang mengubah ekotipe itu. Ini kadang-kadang disebut pencampuran genetik. Hibridisasi dan introversi, yang dapat terjadi pada populasi alami dan hibrida, dari materi genetik baru dapat mengarah pada penggantian genotipe lokal jika hibrida lebih cocok dan memiliki keunggulan pengembangbiakan terhadap ekotipe atau spesies asli. Peristiwa hibridisasi ini dapat dihasilkan dari pengenalan genotipe non-asli dihasilkan dari pengenalan oleh manusia atau melalui modifikasi habitat, yang membawa spesies yang sebelumnya terisolasi ke dalam kontak. Pencampuran genetik dapat sangat merugikan bagi spesies langka di habitat terisolasi, yang akhirnya mempengaruhi populasi yang secara genetik berbeda.

   Di bidang pertanian dan peternakan , penggunaan hibridisasi konvensional Revolusi Hijau meningkatkan hasil dengan membiakkan "varietas unggul". Penggantian breed lokal asli, diperparah dengan cross-pollination dan crossbreeding (pencampuran genetik) yang tidak disengaja, telah mengurangi kumpulan gen dari berbagai breed liar dan asli yang mengakibatkan hilangnya keragaman genetik . Karena breed asli sering beradaptasi dengan baik pada iklim ekstrem lokal dan memiliki kekebalan terhadap patogen lokal, ini bisa menjadi erosi genetik yang signifikan dari kumpulan gen untuk pemuliaan masa depan. Oleh karena itu, ahli genetika tanaman komersial berusaha membiakkan kultivar "yang beradaptasi secara luas" untuk mengatasi kecenderungan ini.