Що таке гетерозіс? Ефект гетерозису

Що таке гетерозіс? Ефект гетерозису

Що таке гетерозіс? Саме це питання ми постараємося розглянути в цій статті. Тут буде визначено його значення, загальна характеристика явища. Також ми торкнемося терміну "селекція", який безпосередньо пов 'язаний з явищем гетерозису, і постараємося ознайомитися з ним теж.

Введення

Поняття селекції є основою, з якої "випливає" основний об 'єкт розгляду цієї статті - гетерозіс.

Селекція - це загальний набір методологічних прийомів, за допомогою яких відбувається створення різноманітних сортів рослин та їх гібридів. Людина отримує необхідні їй параметри. Наприклад, підвищену врожайність та/або якісну культуру. Ця наука успішно застосовується людиною в ході своєї еволюції вже протягом декількох тисяч років; майже з самого початку цивілізації людини. Вона використовується найрізноманітнішими людьми: від вчених-селекціонерів до окремих організацій, садівників, фермерів тощо.

Селекція - це пошук способів створення та виведення рослин з високими якісними характеристиками (прискореним зростанням, великою кількістю плодів, стійкістю до посухи тощо).

Селекція раніше і зараз

З розвитком науки селекції був здійснений стрибок також і в прагненні за методами, що дозволяють уникати казусів, пов 'язаних з якістю продуктів в цілому. Справа в тому, що раніше вівся слабкий контроль діяльності селекціонерів, що дозволило вийти на ринок картоплі сорту Lenape. Він містив відносно високу кількість токсичної речовини - соланіна. Це не завдало шкоди людському здоров 'ю в силу того, що продукт був швидко усунений зі сфери торгівлі. Наразі сорти, які випускаються з дозволу державної перевірки, найчастіше є безпечними. Також цікаво буде дізнатися про те, що ГМО не є небезпечною їжею. Це масова помилка. Генномодифіковану продукцію ретельно перевіряють і допускають до продажу тільки безпечну.

Ефект гетерозису є методом селекції. За фактом кожна людина є наслідком кодування і модифікації на генному рівні. Важливо пам 'ятати про те, що домашнє селекційне виведення сортів, навіть при грамотному підході, може закріплювати в собі не тільки необхідні і вигідні властивості, але і негативні.

Гетерозіс

Що таке гетерозіс? Це поняття визначає себе як процес, що дозволяє збільшувати життєздатність різних гібридів завдяки успадкуванню/передачі певних наборів генних алелей. Передачу здійснюють материнські організми, а успадковує, відповідно, дочірній. Батьки при цьому є різнорідними. Це явище протилежне інбредній депресії (зниження життєздатності всіх особин покоління, що виникло в силу інбридингу, що може призвести до підвищення гомозіготності). Явище гетерозису зі збільшенням життєздатності гібридних організмів 1-го покоління пов 'язують за допомогою передачі генного матеріалу в гетерозіготну форму. Півлетальні алельні компоненти при цьому проявити себе не можуть. Через наявність гетерозіготного стану проявляється набір домінантних генів, які відповідають за високі якісні параметри. Півлетальний алель, як правило, є рецесивним за значимістю інформації. Однак бувають і винятки.

Алельний варіант ферменту

Відповідаючи на питання про те, що таке гетерозис, необхідно для складання більш повної картини процесу згадати, що гетерозіготація здатна призводити до утворення декількох варіантів алельного ферменту, що підвищує якості рослини. У порівняння з гомозіготним станом алелей, наявність такої якості є більш перспективною і вигідною. Ефект гетерозису обумовлюється багато в чому ступенем споріднення між особинами-батьками. Чим далі знаходяться родинні представники батьківських особин, тим більшою мірою буде спостерігатися дія гетерозису і його ефект на гібридах 1-го покоління.

Спостереження

Одним з перших, хто спостерігав явище гетерозису, вважається І.Г. Кельрейтер, який зробив це ще до того, як були відкриті закони Менделя про розподіл спадкового матеріалу між гібридами різних поколінь (3 головних закони). Г.Шулл зробив опис гетерозису кукурудзи в 1908 р.

У гетерозисі рослин розрізняють три його типи: репродуктивний (підвищення родючості гібридів та їх врожайності), пристосовний/адаптивний (підвищував пристосувальні можливості гібридів до впливу різних негативних факторів) і соматичний (збільшує лінійний розмір рослини, зокрема впливає на масу).

Загальна інформація

Відповідаючи на питання про те, що таке гетерозіс, важливо буде знати також і те, що даний процес в даний час використовує в своїх цілях генетику. Саме генетика складає загальну основу теоретичної бази для селекції рослинних організмів, тварин, бактерій, вірусів і грибів. За допомогою опори на приватні види матеріалу різних об 'єктів селекції, фахівці підбирають види схожого матеріалу, які дозволили б створити кращі варіанти нових порід багатоклітинних організмів і штамів мікроорганізмів.

Під час селекції може застосовуватися різний набір методів схрещування, методів гібридологічного аналізу, способи індукування мутацій тощо. Прикладом діяльності гетерозису служить створення і використання сортів злаків, які є мутантними карликами. Це було наслідком праці в галузі зеленої революції. Справа в тому, що дані типи рослин, наприклад, пшеницю і рис, зручно збирати в ході машинного збирання. Ці рослини також виявляють стійкість до полегання. Все це дозволяє уникати великих втрат врожаю при зборі посівів. Широке поширення також набув метод поліплоїдизації - спосіб множення хромосомного набору. Найчастіше організми-поліплоїди володіють більш потужними спадковими ознаками (наприклад, врожайністю). Людина вже давно почала використовуватися методи селекції. Вони застосовувалися по відношенню до таких рослин, як пшениця і жито, цукровий буряк і картопля тощо.

Явище гетерозису і гібридну потужність рослини, як було сказано вище, відкрив І.Г. Кельрейтер. Він також спостерігав цей процес на тваринах.