Heterosis verbetering bij dieren, in planten, mens

De heterosis, Ook bekend als het voordeel van heterozygote en hybride kracht, is het een genetisch fenomeen dat zich manifesteert in verbetering, met betrekking tot ouders, van de fysiologische prestaties in de eerste generatie van de kruising tussen verre familieleden van dezelfde soort, of tussen verschillende soorten, of tussen verschillende soorten, of tussen verschillende soorten , van planten en dieren.

De verbetering van de fysiologische prestaties wordt bijvoorbeeld gegeven in de toename van de gezondheid, cognitieve capaciteit of massa, verwijzend naar voordelige fenotypische kenmerken die het gevolg zijn van een meer toepasselijke genotype.

Bron: Pixabay.com

Opgemerkt moet worden dat door verre familieleden individuen van genetisch geïsoleerde populaties worden begrepen, evenals variëteiten, stammen of ondersoorten van dezelfde soort.

[TOC]

Endogame depressie

Heterosis is het resultaat van exogamie. Het is het tegenovergestelde van endogamie, die homozygosis kan veroorzaken. Vanwege genetische recombinatie kunnen de voordelen van heterozygoten verdwijnen, vanwege de herveragieer van homokosose, en zelfs voor steriliteit, in de tweede generatie.

De genetische uitwisseling tussen verre familieleden kan echter langdurige adaptieve voordelen verlenen.

Endogame depressie is de vermindering van het aanpassingsvermogen (fitness) veroorzaakt door inteelt. Het wordt uitgedrukt als een vermindering van de overleving en reproductie in het nageslacht van verbonden personen met betrekking tot het nageslacht van niet -gerelateerde individuen. Het is een universeel fenomeen dat is gedocumenteerd in planten en dieren.

Wanneer de kruising tussen verre familieleden van dezelfde soort wordt geproduceerd, of tussen verschillende soorten, is het resultaat meestal de opname van nieuwe of zeldzame allelen (introgresión) in de genetische verzameling van de populatie waartoe de leden van de resulterende generatie van het resultaat van het resultaat Generatie wordt verbonden in de eerste kruising.

In feite is exogamie meestal een bron van nieuwe of zeldzame allelen belangrijker dan mutatie. Deze allelen bieden twee voordelen: 1) verhoog de genetische variabiliteit en daarom de frequentie van heterozygote individuen in die populatie; 2) Introduceer genen die coderen voor fenotypische kenmerken die nieuwe preadaptaties vertegenwoordigen.

Genetische voordelen

Vanuit het oogpunt van Mendeliaanse genetica zijn de voordelen van heterosis verklaard door twee hypothesen: 1) complementatie, ook wel het dominantiemodel genoemd; 2) Allelische interactie, ook wel het algemene model genoemd.

De suppletiehypothese postulaat.

Kan u dienen: tumornecrosefactor (TNF): structuur, actiemechanisme, functie

In het hybride nageslacht zouden de bovenste allelen van een ouder de onderste allelen van de andere ouder verbergen. Dit zou, voor elk van de genetische loci, het nakomelingen alleen de beste van de allelen van beide ouders uitdrukt.

De eerste generatie zou dus een cumulatief genotype hebben dat geschikterer is met de beste kenmerken van elke ouder.

De allelische interactiehypothese postulaat. Dit betekent dat fenotypische karakters die door beide allelen worden gecodeerd, een bredere reactie kunnen veroorzaken op de omgevingsvariabiliteit waarmee het nageslacht wordt geconfronteerd dat door homozygosis is toegestaan.

Deze twee hypothesen sluiten elkaar niet uit in de zin van elk van hen kan worden toegepast op verschillende genetische locatiesets in dezelfde hybride persoon.

In planten

In het begin van de 20e eeuw toonde George Shull aan dat de hybridisatie van twee maïsvariëteiten die in de Verenigde Staten waren gekweekt, die een deel van zijn productiviteit had verloren als gevolg van inteelt, grotere en krachtiger planten produceerde met hogere prestaties met een hogere prestaties met een hogere prestaties met een hogere prestaties met een hogere prestaties met een hogere prestaties met een hogere prestaties met een hogere prestaties. Momenteel, in hybride maïs, stelt heterosis u in staat om 100-200% gewassen te verkrijgen.

Aan het einde van de jaren zeventig begon hybride rijst die 10% hoger produceerde dan conventionele maïs in China in China. Momenteel worden 20-50% hogere oogsten bereikt

De toename van de gewassen die worden bereikt door heterosis in andere eetbare gecultiveerde planten zijn: aubergine, 30-100%; Broccoli, 40-90%; courgette, 10-85%; gerst, 10-50%; ui, 15-70%; Centeno, 180-200%; Colza, 39-50%; bonen, 45-75%; tarwe, 5-15%; Wortel, 25-30%.

Bij dieren

De muilezels zijn de beroemdste dierhybride. Ze zijn het gevolg van het paren van een mannelijk paard (Equus caballus) met een vrouwelijke ezel (EN. Asinus)). Het nut ervan als laaddieren is te wijten aan heterosis. Ze zijn groter, sterk en resistent dan het paard. Ze hebben de veilige stap van de ezel. Ze hebben ook een groter leervermogen dan hun ouders.

Makaak hybridisatie (Mulatta Macaca) van Chinese en hindoe-oorsprong produceert mannen en vrouwen die heterosis vertonen omdat ze een grotere hoofdlichaamgte en een grotere lichaamsmassa hebben dan hun ouders. Dit verschil is meer gemarkeerd bij mannen, die zijn vermogen om te concurreren, met niet -hybride mannen, door vrouwen kunnen verbeteren.

Het kan u van dienst zijn: interspecifieke relaties: typen en voorbeelden

De eetbare kikker (Pelophylax esculentus) is de vruchtbare hybride van Pelofylaxe ridboundus En P. Lessen (Familie Ranidae) Leven in sympathie in Midden -Europa. P. Sculentus Het bestand is tegen lagere zuurstofdruk dan voorlopersoorten, waardoor het in water kan overwinteren met ernstig zuurstofgebrek. Waar ze naast elkaar bestaan, P. Sculentus Het is overvloediger.

In de mens

Momenteel wordt onze planeet bewoond door een enkele menselijke soort. Er is genetisch bewijs dat aangeeft dat 65 geleden.000-90.000 jaar moderne Europese mensen (Homo sapiens) Af en toe gehybridiseerd met de Neanderthalers (Homo neanderthalensis)).

Er zijn ook bewijs dat aangeeft dat moderne mensen van Melanesië (Homo sapiens) Ze werden zeer vaak gehybridiseerd met Denisovanos, een mysterieuze uitgestorven menselijke soort, 50 geleden.000-100.000 jaar.

Het is niet bekend of deze oude hybridisaties resulteerden in heterosis, maar het is mogelijk dat het het geval is op basis van de observatie van positieve en negatieve heterosis bij de huidige mensen.

Er is aangetoond dat mensen met vader en moeder uit verschillende delen van China steden en academische uitvoeringen hebben die hoger zijn dan de gemiddelden van de regio's van herkomst van hun ouders. Dit kan worden geïnterpreteerd als positieve heterosis.

In Pakistan leven veel verschillende etnische groepen die worden gekenmerkt door hoge niveaus van homozygosis veroorzaakt door de hoge frequentie van consanguine huwelijken. Er wordt gedacht dat deze groepen lijden aan negatieve heterosis, die tot uitdrukking komt in de superieure incidentie tot het normaal van borstkanker en eierstok.

Referenties

1. Baranwal, V. K., Mikkilineni, V., Zehr, u. B., Tyagi, een. K., Kapoor, s. 2012. Heterosis: opkomende ideeën over hybride kracht. Journal of Experimental Botany, 63, 6309-6314.
2. Benirschke, k. 1967. Steriliteit en vruchtbaarheid van interspecifieke zoogdierhybriden. In: Benirschke, k., ED. "Vergelijkende aspecten van reproductief falen". Springer, New York.
3. Berra, t. M., Álvarez, g., Ceballos, f. C. 2010. Was de Darwin/Wedgwood -dynastie tegenspoed door bloedverwantschap? Bioscience, 60, 376-383.
4. Birchler, J. NAAR., Yao, h., Chudalayandi, s. 2006. Het ontrafelen van de genetische basis van hybride kracht. Proceedings of the National Academy of Science of the USA, 103, 12957-12958.
5. Burke, J. M., Arnold, m. L. 2001. Genetica en de geschiktheid van hybriden. Jaaroverzicht van Genetics, 35, 31-52.
6. Callaway, e. 2011. Oude DNA onthult geheimen van de menselijke geschiedenis: moderne mensen kunnen belangrijke genen hebben opgehaald van uitgestorven familieleden. Natuur, 137, 136-137.
7. Denic, s., Khatib, f., Awad, m., Karbani, g., Milenkovic, J. 2005. Kanker door negatieve heterosis: overtollige borst- en ovaraische kanker in hybriden van ingeteelde etnische groepen. Medische hypothesen, 64, 1002-1006.
8. Frankel, r. 1983. Heterosis: opnieuw verschijnen van theorie en praktijk. Springer, Berlijn.
9. Frankham, r. 1998. Inteelt en uitsterven: eilandbevolking. Conservation Biology, 12, 665-675.
10. Fritz, r. S., Moulia, c. 199999. Weerstand van hybride planten en dieren tegen herbivoren, ziekteverwekkers en parasieten. Jaaroverzicht van ecologie en systematiek, 565-591.
11. Goveraraju, D. R. 20199999999999999999999999999999999999999111 2019 2019 20199999 E moetene9999191999998311133113331322111152222222111231311111111111122111111111121111111111111111111111111111 -11111111111a's11111a's1a's1a's1a's1a's1a's D1a's Dam dat ’TO. Een opheldering van meer dan eeuwen oud enigma in genetica-heterosis. PLOS BIOL 17 (4): E3000215.
12. Groszmann, m., Greaves, ik. K., Fujimoto, r., Peacock, W. J., Dennis, E. S. 2013. De rol van epigenetica in hybride kracht. Trends in genetica, 29, 684-690.
13. Grueber, c. EN., Wallis, g. P., Jamieson, ik. G. 2008. Heterozygositeit-fitness correlaties en hun terugtrekking. Ecology Molecular, 17, 3978-3984.
14. Hedrick, p. W., García-Dorado, een. 2016. Het onderschrijven van inteeltdepressie, spoelen en genetische redding. Trends Inecology & Evolution, http: // dx.doen.org/10.1016/j.Boom.2016.09.005.
15. Hedrick, p. W., Kalinowski, s. T. 20000000000000000000. Inteelt depressie in behoudsbiologie. Jaaroverzicht van ecologie en systematiek, 31, 139-62.
16. Hochholdinger, f., Hoecker, n. 2007. Basis van heterosis moleculair tegenover. Trends in Plant Science, 10.1016/j.Tplant.2007.08.005.
17. Jolly, c. J., Woolley-Barker, T., Beyene, s., Disotell, t. R., Phillips-Conroy, J. EN. 1997. Intergenerische hybride bavianen.  International Journal of Primatology, 18, 597-627.
18. Kaeppler, s. 2012. Heterosis: veel genen, veel mechanismen-eindigen de zoektocht naar een onontdekte verenigende theorie. ISRN Botany Volume, 10.5402/2012/682824.
19. Khongsdier, r. Mukherjee, n. 2003. Effecten van heterosis op de groei van de hoogte en de segmenten ervan: een transversale studie van de Khasi-meisjes in Noordoost-India. Annals of Human Biology, 30, 605-621.
20. Lacy, r. C. Het belang van genetische variatie op de levensvatbaarheid van zoogdierpopulans. Journal of Mammalogy, 78, 320-335.
21. Lippman, Z. B., Zamir, D. 2006. Heterosis: het beoordelen van de magie. Trends in genetica, 10.1016/j.Tig.2006.12.006.
22. McQuillan, r., et al. 2012. Bewijs van inteelt depressie op menselijke lengte. PLOS Genetics, 8, E1002655.
23. Proops, l., Last, f., Osthaus, B. 2009. Mule cognitie: een geval van hybride kracht? Animal Cognition, 12, 75-84.
24. Zhu, c., Zhang, x., Zhao, Q., Chen, Q. 2018. Hybride huwelijken en fenotypische heterosis bij nakomelingen: bewijs uit China. Economie en menselijke biologie. 10.1016/j.Ehb.2018.02.008.

Kan u van dienst zijn: katabolisme