Явление гетерозиса, заключающееся в повышенной мощности гибридов первого поколения по сравнению с родительскими формами, впервые описано более 200 лет назад. Ч. Дарвин описал много примеров неблагоприятного действия самоопыления у растений и, наоборот, благоприятного действия на потомство при скрещиваниях и перекрестном опылении. Теоретические основы гетерозиса были разработаны уже в 20-30-х годах XX в.
Снижение продуктивности организмов при инбридинге — близкородственном размножении или самоопылении объясняется повышением степени гомозиготности организма. Чем больше поколений претерпевает инбридинг, тем большая гомозиготность по всем генам достигается в результате. С увеличением степени гомозиготности начинает проявляться действие многих вредных рецессивных генов, влияние которых при отсутствии инбридинга нейтрализуется действием нормальных доминантных генов. Многократный инбридинг приводит к резкому ослаблению или вырождению потомков. Именно с этим связан известный с древности запрет на близкородственные браки у людей.
В результате ряда поколений инбридинга происходит расчленение популяции на несколько генотипически различных линий. Достигается этот эффект тем быстрее, чем меньше число генов, по которым гетерозиготна популяция. Такие генетически однородные линии, гомозиготные по большинству входящих в их состав генов, называются чистыми линиями.
Изучение генетики чистых линий позволило разработать методы их использования в селекции для создания высокопродуктивных гетерозиготных гибридов. При правильном сочетании инбредных линий в результате их скрещивания удается получить гетерозисные гибриды, превосходящие по своей мощности не только родительские инбредные линии, но и исходные формы, из которых эти линии были получены. Эффект гибридной мощности бывает наиболее сильным в первом поколении, потом ослабевает и постепенно затухает.
Одной из причин эффекта гетерозиса является устранение в гетерозиготном организме вредного действия рецессивных генов. Другой механизм гетерозиса состоит в объединении в гибриде благоприятных доминантных генов, присутствующих в организме родителей и объединяющихся у гибрида. Гетерозис может возникнуть и в силу того, что некоторые гены более благоприятно проявляются, находясь в организме в гетерозиготном состоянии.
Схему получения гетерозиготных гибридов проще изложить применительно к кукурузе — первому объекту, на котором начали применять межлинейные гибриды. Растения исходного сорта подвергают 5—6-кратному инбридингу, после чего проводят отбор лучших из них и определение их комбинационной ценности — лучшей сочетаемости при гибридизации. Дающие при взаимном скрещивании наибольший гетерозисный эффект линии размножают и используют для массового производства гибридных семян. Простые гибриды, полученные от скрещивания двух линий, в свою очередь используются для создания двойных межлинейных гибридов. Обозначив исходные линии символами А, В, С и D, создание простых межлинейных гибридов можно обозначить как АхВ и СхD, а полученный в результате скрещивания двух простых гибридов двойной межлинейный гибрид как (АхВ) X (СхD).
Высокий урожай гетероаисных гибридов полностью оправдывает все предварительные затраты на создание линий и проведение гибридизации. Кроме кукурузы, гетерозис широко используется в селекционной работе с томатами и другими овощными культурами, в свиноводстве и птицеводстве.
—Источник—
Богданова, Т.Л. Справочник по биологии/ Т.Л. Богданова [и д.р.]. – К.: Наукова думка, 1985.- 585 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
