Защо растителните хибриди са стерилни?

Растителните хибриди са резултат от полово размножаване между растения от два различни таксона или вида. Не всички растителни хибриди са стерилни, но много са. Стерилността в растителните хибриди най-често е резултат от полиплоидия, която се появява поради ненормално клетъчно делене и води до повече от два комплекта хромозоми в клетките на хибридното потомство. Хибридите обикновено се образуват в природата между тясно свързани видове, но хората също произвеждат стерилни хибридни растения умишлено за търговски цели.

Повечето организми са диплоидни, което означава, че имат два пълни комплекта хромозоми. Когато растенията имат допълнителни набори хромозоми, те са полиплоидни. Полиплоидията е резултат от инциденти по време на клетъчното делене. Клетките трябва да се разделят, за да се получат гамети (яйцеклетки и сперматозоиди) и когато възникнат инциденти, допълнителни набори хромозоми могат да създадат полиплоидно състояние в хибридното потомство.

Хибридните растения са стерилни, когато имат неправилен брой хромозоми (което е резултат от полиплоидия). Ако растението има неравномерен брой хромозомни двойки, то не може да произведе балансирани гамети (яйцеклетки или сперматозоиди) и няма да може да даде жизнеспособно потомство.

Хибридизацията в растенията не е непременно вредна. Всъщност хората селективно размножават много растения с цел да създадат хибридно потомство, защото хибридизацията понякога може да подобри производството на семена или плодове или устойчивостта на болести. Хибридите също често показват по-големи и по-крещящи цветя от родителския вид. Стерилните хибридни овощни култури се произвеждат умишлено, за да се произвеждат плодове без семена за търговски цели.

Не всички растителни хибриди са стерилни. Полиплоидните хибриди обикновено се образуват в природата при растенията, а хибридните растения могат да бъдат плодородни, когато са кръстосани с други полиплоидни растения с четен брой хромозоми. За да бъдат плодородни растенията, те трябва да могат да произвеждат гамети с балансиран брой хромозоми в клетките си.

Според книгата от 2009 г. „Защо еволюцията е вярна“, хибридизацията е важен механизъм в еволюционното разнообразие на растенията. Полиплоидията в растенията е важен механизъм за симпатрично видообразуване или разклоняване на нови видове от прародители в същия географски район. Полиплоидията води до репродуктивна изолация от родителската популация, което означава, че полиплоидните растения не могат да се чифтосват с родителските растения. С течение на времето репродуктивната изолация, съчетана с естествените нива на генетична мутация, които се срещат при всички организми, може да доведе до появата на нов вид растение, което е генетично различно от прародители.