1895年,植物學家約翰.梅德利.伍德在南非發現了一棵非常奇怪的樹,后來這棵樹被認定是一個新品種,為了紀念伍德,這棵樹被命名為:伍德蘇鐵。經過研究后發現,該樹只有一棵,周圍其他幾棵都是這棵樹的“分身”,基因與它完全相同。
更加不幸的是,該樹剛被發現就被宣布不可避免滅絕,原因是因為伍德蘇鐵屬于雌雄異體,目前被發現的這棵屬于雄樹,這意味著該樹永遠也無法進行有性繁殖,雖然它仍舊可以通過無性繁殖后代,但無性繁殖的后代基因幾乎與它一模一樣,從生物學意義上來講,即使它擁有再多的“后代”,也不過是它的克隆體而已。
為了保護該物種,科學家做了相當多的努力,首先這棵樹被因移植到了植物園,防止被不明真相的人傷害。其次科學家們為伍德蘇鐵找到了一位“新娘”內塔爾蘇鐵,這種蘇鐵與伍德蘇鐵血緣較近,還沒有形成生殖隔離。
科學家準備利用伍德蘇鐵與內塔爾蘇鐵先進行雜交,再將雜交后的后代與伍德蘇鐵回交,經過4-5次的回交之后,人們就可以得到一株無限接近伍德蘇鐵的品種,但并不是純種的伍德蘇鐵。
理論上講,回交實驗并沒有什么問題,但是倫理上講:讓自己的后代與自己回交,不違反倫理道德嗎?
其實倫理道德是人類的禮法,并不適用于動植物,但是生物在繁衍時,會盡量避免回交。比如:有些植物會釋放一些化學物質,避免自己的后代在自己周圍成活。動物更是如此,群居的動物中總會有雌性或者雄性離開原有的家族,加入另一個家族。
從這方面講,回交對生物繁衍后代而言并不好,尤其是動物。之所以會如此,是因為回交會導致生物致病隱性基因被激發。
我們知道,基因又分為顯性基因和隱性基因,當生物體內同時存在顯性基因時,該生物會表現出顯性基因的性狀,比如:雙眼皮。當生物體內不含顯性基因時,生物會表現出隱性基因性狀,比如:單眼皮。
在生物育種時,專家們總是渴望將某種優秀的基因保留下來,但是有一些優秀的基因屬于顯性基因,而顯性基因會導致生物基因含有雜合子,而雜合子不利于生物的性狀穩定。
比如:如果橙黃色玫瑰是顯性基因,紅色玫瑰是隱形基因。在野外環境下,你種植的一棵紅色玫瑰突然開出了橙黃色的花,你立即意識到這可以作為一個新品種,具有巨大的商業潛質,所以你準備培育出一株橙黃色的花。
但是,橙黃色的花本身長勢較弱,為了獲得紅色玫瑰的抗病性,你會首先將橙黃玫瑰與紅玫瑰雜交,雜交之后顏色的基因會變成雜合子,由于性狀不穩定,不利于生物大規模推廣。
為了得到橙黃色的后代,你只能將雜交后的橙黃色后代與親本橙黃色回交,這就是第一次回交,此時會有一半的花呈橙黃色。
之后,再進行第二次回交,此時會有3/4的花呈橙黃色。
一直進行到4-5輪之后,該生物的大多數花都是呈橙黃色,此時性狀比較穩定,才具有商業價值。
當然目前回交可以采用更先進的分子標記輔助育種。
對于一年生植物而言,其實并不存在回交的問題,因為該生物只有1年的壽命,無法與后代回交。
對于多年生植物而言,回交并沒有什么危害,因為許多植物可以通過自交方式繁殖后代,比如:豌豆屬于自花授粉。即使因回交或自交產生的病弱性后代,也可以通過人為或者自然脫落的方式終止生長。
但是對于動物而言,回交危害比較大,因為動物有感知疼痛的能力,而回交在繁殖時,一些隱性致病性狀也會被加固,導致動物患有基因疾病,比如:折耳貓的骨骼遺傳病。這些遺傳病嚴重影響生物的生存質量,造成動物活著的每一天都是受苦受罪。
但不幸的是,大多數寵物都面臨著近親繁殖、回交繁殖,這導致作為寵物品種繁殖的貓貓狗狗大多都有基因缺陷。
回交作為一種生物育種手段,本身并沒有好壞之分,甚至在合理的情況下,采用回交能夠拯救某一個物種。
比如:當生物學家遇到某一個物體只有一個或者少數幾個個體時,科學家就會使用回交的方式育種。采用回交繁殖的風險在植物上較低,甚至沒有危害,但對動物的危害較大,這是因為動物有感知疼痛的能力,而近親繁殖以及回交有激發隱形致病基因的風險。