Гетерозис

Явление гетерозиса люди наблюдали ещё с древних времен и использовали для получения лучших сортов растений и пород животных. Они замечали, что от скрещивания разных линий растений получалось более устойчивое и жизнеспособное потомство. С течением времени явление стало широко применяться во многих сферах человеческой деятельности.

Ясно, что штука полезная. Но что вообще из себя представляет гетерозис?

Гетерозис – это особое свойство организмов, которое характеризуется повышением выносливости, силы, производительности у потомков первого поколения в сравнении с родителями.
Каждое следующее поколение становится слабее, теряя полезные качества вплоть до полного исчезновения.

Рассмотрим на пример.
Представим, что ученые-селекционеры решили вывести новый, особо плодородный вид кукурузы.
Для этого они кукурузу с некрасивым початком, на котором располагается мало зёрен (слева на картинке) и скрестили её с кукурузой, обладающей большим количеством зёрен, но маленьким початком (посередине на картинке).

В итоге получился гибрид F1 (первого поколения) (справа на картинке), перенявший от родителей лучшие качества: большой початок и много зёрен.

Учёные — молодцы! Однако у этой методики есть минусы: последующие поколения будут постепенно терять полезные свойства и становиться вновь похожими на родителей.

Хорошо, как это работает, мы поняли, но почему так получается?

Выделяют две причины явления:

• Подавление вредоносных рецессивных аллелей у гетерозиготных организмов;

• объединение в генетическом коде потомков лучших доминантных качеств родителей (Если не понимаешь что это за странные слова, загляни в тему «Генетика: термины». Если понимаешь. ты крут!)

Гипотеза доминирования гласит, что доминантные гены благоприятно воздействуют на явление – так как положительная сторона гетерозиса проявляется именно в сочетании полезных доминантных качеств родителей.

Во время скрещивания идет объединение в одном организме доминантных признаков находящихся в разных локусах, которые при этом подавляют неблагоприятное действие рецессивных аллелей.

Проявляется в двухнаправлениях:

• Эугетерозис – истинный гетерозис, издревле происходящий в природе без участия человека. Он направлен на повышение жизнеспособности организма, возможности вида выжить в жестоком мире.

• Искусственный гетерозис – созданный человеком. Проявляется в ускорении роста, высокой плодовитости и приобретение прочих полезных для человека качеств. В плане выживания и адаптации для организма он ценности не имеет, а лишь приносит радость садоводам и потребителям.

• В растениеводстве – создание полиплоидных организмов;
• В животноводстве – искусственный партеногенез (развитие неоплодотворенного яйца под действием внешних факторов), скрещивание гибридов с родительскими формами.

Гетерозис у растений

В начале прошлого века Г. Шулл впервые описал явление гетерозиса у растений на примере кукурузы. Использовались для скрещивания две генетически разнородные линии, в результате получили высокопродуктивный сорт с увеличением урожайности на 30%. Чаще всего явление в растениеводстве используют при выращивании кукурузы, сахарной свеклы, подсолнечника, овощей, трав.

А. Густафсон выделил 3 формы гетерозиса у растений:

— Репродуктивный – связан с увеличением продуктивности новых сортов и ростом урожайности.
— Соматический – проявляется в увеличении размеров гибридов первого поколения.
— Приспособительный – выработка у растений устойчивости к неблагоприятным факторам, к засухе или повышенной влажности, заморозкам и вредителям.

Гетерозис у животных

Практическое использование гетерозиса в животноводстве основано на: улучшении качества производимой продукции (молоко, яйца и т.д.), повышении жизнестойкости и плодовитости, ускорении роста, уменьшении затрат на корм и т.д.
Полезные свойства гетерозиса применяются в скотоводстве, овцеводстве, птицеводстве и многих других отраслях.

• Межвидовое скрещивание — скрещивание животных, относящихся к разным видам.
  Результатом такого метода стало получение мулов – выносливых и высокопроизводительных животных.
  

• Межпородное скрещивание — скрещивание животных разных пород. Применяется в животноводстве чаще всего, гибриды первого поколения всегда превосходят исходные формы по массе, молоко имеет высокую жирность, а потомки более жизнеспособны.