Гетерозис
Гибридная жизнеспособность (или гибридная энергичность) - это повышенная активность и выживаемость гибридного потомства. Технический термин в генетике - гетерозис.
Инбридинг в нормальной популяции приводит к тому, что потомство становится хуже, менее здоровым, менее плодовитым и обычно живет не так долго, как родители. Противоположное явление, аутбридинг, приводит к появлению крепкого, здорового, плодовитого потомства. Этот эффект известен уже давно. Животноводы знали о нем с XVIII века, а Дарвин подробно исследовал его на растениях.
С другой стороны, когда два родителя принадлежат к сильно различающимся популяциям, например, к разным подвидам, это обычно не применяется. В этом случае, как правило, гибриды имеют более низкую приспособленность. Мулы обычно не фертильны, и это автоматически делает их менее приспособленными, как этот термин используется в биологии. Это очень выносливые животные, но они оставляют мало потомства. Объяснение этих фактов стало загадкой для ученых.
Генетические теории
Когда популяция мала или инбредна, она имеет тенденцию терять генетическое разнообразие. Потеря пригодности обусловлена потерей генетического разнообразия. Инбредные штаммы, как правило, гомозиготны по рецессивным аллелям. Рецессивные аллели, как правило, слабо вредны. Гетерозис или гибридная энергичность, с другой стороны, - это тенденция аутбредных штаммов превосходить обоих инбредных родителей по приспособленности.
В начале 20-го века, после того как законы Менделя были поняты и приняты, были предложены два объяснения.
- Гипотеза доминирования. Нежелательные рецессивные аллели от одного родителя подавляются доминантными аллелями от другого. Инбредные штаммы теряют генетическое разнообразие, поскольку становятся гомозиготными по многим локусам.
- Гипотеза сверхдоминирования. Определенные комбинации аллелей, которые могут быть получены при скрещивании двух инбредных штаммов, имеют преимущество в гетерозиготе. В таких случаях, как серповидно-клеточная анемия, это проявляется в одном генном локусе, а сверхдоминирование объясняется тем, что это происходит во многих локусах.
Генетическая основа гетерозиса . Гипотеза доминирования. Сценарий А. Меньшее количество генов недоэкспрессировано у гомозиготной особи. Экспрессия генов в потомстве равна экспрессии самого приспособленного родителя. Гипотеза сверхдоминирования. Сценарий B. Сверхэкспрессия определенных генов у гетерозиготного потомства. (Размер круга показывает уровень экспрессии гена A)
Текущее состояние
В настоящее время первая идея, кажется, лучше всего соответствует фактам. "Современная точка зрения ... заключается в том, что гипотеза доминирования является основным объяснением снижения инбридинга и высокой урожайности гибридов".
Эпигенетический эффект гетерозиса был обнаружен у растений, а также у животных. МикроРНК (миРНК) - это небольшие некодирующие РНК, которые подавляют трансляцию мессенджерных РНК (мРНК) или разрушают мРНК. МиРНК могут также влиять на жизнеспособность гибридов.
Вопросы и ответы
В: Что такое гибридная бодрость?
О: Жизнеспособность гибридов, также известная как гетерозис, - это улучшенная активность и выживаемость гибридного потомства.
В: Что происходит при инбридинге в нормальной популяции?
О: Инбридинг в нормальной популяции приводит к тому, что потомство становится хуже, менее приспособленным, менее плодовитым и обычно живет не так долго, как родители.
В: Что является противоположностью инбридинга?
О: Противоположностью инбридинга является аутбридинг, который приводит к получению пригодного, здорового, плодовитого потомства.
В: Как давно животноводы знают о последствиях аутбридинга?
О: Животноводы знают о последствиях аутбридинга с 18 века.
В: Что Дарвин подробно исследовал у растений?
О: Дарвин подробно исследовал эффекты аутбридинга на растениях.
В: Всегда ли гибридная сила проявляется, когда два родителя принадлежат к сильно различающимся популяциям?
О: Нет, когда два родителя принадлежат к сильно различающимся популяциям, например, к разным подвидам, гибридная сила обычно не применяется. В этом случае чаще всего гибриды имеют более низкую приспособленность.
В: Почему мулы имеют более низкую приспособленность, несмотря на то, что являются выносливыми животными?
О: Мулы обычно не фертильны, и это автоматически делает их менее приспособленными, как этот термин используется в биологии. Они очень выносливые животные, но оставляют мало потомства.
