Poprawa heterozy u zwierząt, roślin, istoty ludzkiej

heteroza, Znany również jako zaleta heterozygotycznej i hybrydowej wigoru, jest to zjawisko genetyczne, które objawia się w poprawie, w odniesieniu do rodziców, o wydajności fizjologicznej w pierwszym pokoleniu przekraczania odległych krewnych tego samego gatunku lub między różnymi gatunkami , roślin i zwierząt.

Poprawa wydajności fizjologicznej podano na przykład wzrost zdrowia, zdolności poznawczych lub masy, odnosząc się do korzystnych cech fenotypowych wynikających z bardziej trafnego genotypu.

Źródło: Pixabay.com

Należy zauważyć, że przez odległych krewnych rozumiane są osobniki genetycznie izolowanych populacji, a także odmiany, szczepy lub podgatunki tego samego gatunku.

[TOC]

Endogamiczna depresja

Heteroza jest wynikiem egzogamii. Jest przeciwieństwem endogamii, która może powodować homozygozę. Z powodu rekombinacji genetycznej zalety heterozygot mogą zniknąć z powodu ponownego ponownego homokosozy, a nawet w przypadku sterylności, w drugiej generacji.

Jednak wymiana genetyczna między odległymi krewnymi może nadawać długoterminowe zalety adaptacyjne.

Depresja endogamiczna to zmniejszenie zdolności adaptacyjnych (sprawności) spowodowanych przez podbreż. Jest wyrażany jako zmniejszenie przeżycia i reprodukcji potomstwa powiązanych osób w odniesieniu do potomstwa osób nieokreślonych. Jest to uniwersalne zjawisko udokumentowane w roślinach i zwierzętach.

Gdy wytwarzane jest przekroczenie odległych krewnych tego samego gatunku lub między różnymi gatunkami, wynikiem jest zwykle włączenie nowych lub rzadkich alleli (introgresión) do genetycznej kolekcji populacji, do której członkowie powstałego wytwarzania powstałego powstania Pokolenie łączy się początkowe przejście.

W rzeczywistości egzogamia jest zwykle źródłem nowych lub rzadkich alleli ważniejszych niż mutacja. Allele te nadają dwie zalety: 1) zwiększają zmienność genetyczną, a zatem częstotliwość heterozygotycznych osób w tej populacji; 2) Wprowadź geny, które kodują cechy fenotypowe, które reprezentują nowe preadaptacje.

Zalety genetyczne

Z punktu widzenia genetyki mendelowskiej zalety heterozy zostały wyjaśnione dwiema hipotezami: 1) uzupełnieniem, zwanym również modelem dominacji; 2) interakcja alleliczna, zwana również ogólnym modelem.

Hipoteza suplementacji postulat.

Może ci służyć: czynnik martwicy nowotworów (TNF): struktura, mechanizm działania, funkcja

W hybrydowym potomstwie górne allele rodzica ukryłyby dolne allele drugiego rodzica. To spowodowałoby, że dla każdej z loci genetycznych potomstwo wyraża tylko najlepsze allele obu rodziców.

Zatem pierwsze pokolenie miałoby skumulowany genotyp bardziej odpowiedni z najlepszymi cechami każdego rodzica.

Hipoteza interakcji allelicznej postulat. Oznacza to, że postacie fenotypowe kodowane przez oba allele mogą przynieść szerszą reakcję na zmienność środowiskową w obliczu potomstwa, które dozwolone przez homozygozę.

Te dwie hipotezy nie wykluczają się wzajemnie w sensie każdego z nich można zastosować do różnych genetycznych zestawów loci.

W roślinach

Na początku XX wieku George Shull wykazał, że hybrydyzacja dwóch odmian kukurydzy, które zostały uprawiane w Stanach Zjednoczonych, które straciły część jego wydajności z powodu podbrzania, wytwarzała większe i bardziej energiczne rośliny o wyższej wydajności z wyższą wydajnością. Obecnie w hybrydowej kukurydzy heterosis pozwala uzyskać 100-200% upraw.

Pod koniec lat siedemdziesiątych ryż hybrydowy, który wytwarzał o 10% wyższy niż konwencjonalna kukurydza w Chinach w Chinach. Obecnie osiąga się o 20-50% wyższych zbiorów

Wzrost upraw osiągniętych przez heterozę w innych jadalnych roślin uprawianych to: bakłażana, 30-100%; Brokuły, 40–90%; Zucchini, 10-85%; jęczmień, 10-50%; Cebula, 15-70%; Centeno, 180-200%; Colza, 39-50%; fasola, 45–75%; pszenica, 5-15%; Marchewka, 25-30%.

U zwierząt

Muły to najsłynniejsza hybryda zwierząt. Wynikają z krycia męskiego konia (Equus caballus) z kobietą (I. Asinus). Jego przydatność jako obciążenia zwierząt wynika z heterozy. Są większe, silne i odporne niż koń. Mają bezpieczny krok osła. Mają także większą zdolność uczenia się niż ich rodzice.

Hybrydyzacja makaka (Mulatta Macaca) pochodzenia chińskiego i hinduistycznego produkuje mężczyzn i kobiety, które wykazują heterozę, ponieważ mają większą długość ciała i większą masę ciała niż ich rodzice. Różnica ta jest bardziej wyraźna u mężczyzn, co może poprawić jego zdolność do konkurowania, z mężczyznami niehybranami, przez kobiety.

Może ci służyć: relacje międzygatunkowe: typy i przykłady

Jadalna żaba (Peloploaks esculentus) jest żyzną hybrydą Peloploaks Ridboundus I P. LEKCJA (Rodzina Ranidae) Życie w sympatii w Europie Środkowej. P. scyntus Opiera się niższe ciśnienie tlenu niż gatunki progenitorowe, co pozwala na hibernację w wodach z poważnym niedoborem tlenu. Gdzie współistnieją, P. scyntus Jest bardziej obfity.

W ludziach

Obecnie nasza planeta jest zamieszkała przez jeden gatunek ludzki. Istnieją dowody genetyczne, które wskazują, że 65 temu.000-90.000 lat współczesnych europejskich ludzi (Homo sapiens) Czasami hybrydyzowany z neandertalczykami (Homo neandertarensis).

Istnieją również dowody wskazujące, że współczesni ludzie z Melanezji (Homo sapiens) Byli bardzo często hybrydyzowani z Denisovanos, tajemniczym wymarłym gatunkiem ludzkim, 50 lat temu.000-100.000 lat.

Nie wiadomo, czy te starożytne hybrydyzacje spowodowały heterozę, ale możliwe jest, że tak jest na podstawie obserwacji pozytywnej i negatywnej heterozy u obecnych ludzi.

Wykazano, że osoby z ojcem i matką z różnych części Chin mają silne i akademickie wyniki wyższe niż średnie regionów pochodzenia ich rodziców. Można to interpretować jako pozytywną heterozę.

W Pakistanie żyje w wielu różnych grupach etnicznych, które charakteryzują się wysokim poziomem homozygozy spowodowanej wysoką częstotliwością patyki małżeństw. Uważa się, że grupy te cierpią na negatywną heterozę, która jest wyrażana w najwyższej liczbie zapadalności na normalne raka piersi i jajnika.

Bibliografia

1. Baranwal, v. K., Mikkilineni, v., Zehr, u. B., Tyagi, a. K., Kapoor, s. 2012. Heterosis: pojawiające się pomysły na temat wigoru hybrydowego. Journal of Experimental Botany, 63, 6309-6314.
2. Benirschke, k. 1967. Sterylizacja i płodność międzygatunkowych hybryd ssaków. W: Benirschke, k., wyd. „Porównawcze aspekty niewydolności reprodukcyjnej”. Springer, Nowy Jork.
3. Berra, t. M., Álvarez, g., CABALOS, f. C. 2010. Był dynastią Darwin/Wedgwood negatywnie w powietrzu Cangenity? Bioscience, 60, 376-383.
4. Birchler, J. DO., Yao, h., Chudalayandi, s. 2006. Odkrywanie genetycznych podstaw wigoru hybrydowego. Materiały z National Academy of Science of the USA, 103, 12957-12958.
5. Burke, J. M., Arnold, m. L. 2001. Genetyka i sprawność hybryd. Coroczny przegląd genetyki, 35, 31-52.
6. Callaway, e. 2011. Starożytny DNA ujawnia tajemnice historii ludzkości: współcześni ludzie mogli odebrać kluczowe geny od wymarłych krewnych. Nature, 137, 136-137.
7. Denic, s., Khatib, f., Awad, m., Karbani, g., Milenkovic, j. 2005. Rak przez negatywną heterozę: nadmiar raka piersi i jaja w hybrydach wsobnych grup etnicznych. Hipotezy medyczne, 64, 1002-1006.
8. Frankel, r. 1983. Heterosis: ponowne błaganie teorii i praktyki. Springer, Berlin.
9. Frankham, r. 1998. Inbreeding i wyginięcie: populacja wyspy. Conservation Biology, 12, 665-675.
10. Fritz, r. S., Moulia, c. 1999. Odporność roślin hybrydowych i zwierząt na roślinożerców, patogenów i pasożytów. Coroczny przegląd ekologii i systematyki, 565-591.
11. Goveraraju, zm. R. 2019. Wyjaśnienie przewagi do stuletniej enigmy w heterozie genetyki. PLOS Biol 17 (4): E3000215.
12. Grosmann, m., Greaves, ja. K., Fujimoto, r., Peacock, w. J., Dennis, e. S. 2013. Rola epigenetyki w hybrydowej wigory. Trendy w genetyce, 29, 684-690.
13. Grueber, c. I., Wallis, g. P., Jamieson, ja. G. 2008. Korelacje heterozygotyczności i ich niechętnie. Ekologia molekularna, 17, 3978-3984.
14. Hedrick, s. 1. W., García-Dorado, a. 2016. Niedocenianie depresji przybrzeżnej, oczyszczania i ratowania genetycznego. Trendy inecology & Evolution, http: // dx.doi.Org/10.1016/j.Drzewo.2016.09.005.
15. Hedrick, s. 1. W., Kalinowski, s. T. 2000. Depresja wsobna w biologii ochrony. Coroczny przegląd ekologii i systematyki, 31, 139-62.
16. Hochholdinger, f., Hoecker, n. 2007. Podstawa heterozy molekularnej. Trendy w nauce roślin, 10.1016/j.TPLANTS.2007.08.005.
17. Jolly, c. J., Woolley-Bararker, t., Beyene, s., Disotell, t. R., Phillips-Conroy, J. I. 1997. Międzygeneryczne hybrydowe pawiany.  International Journal of Primatology, 18, 597-627.
18. Kaeppler, s. 2012. Heterosis: wiele genów, wiele mechanizmów kończy poszukiwanie nieodkrytej teorii jednoczącej. ISRN Botany Volume, 10.5402/2012/682824.
19. Khongsdier, r. Mukherjee, n. 2003. Wpływ heterozy na wzrost wysokości i jej segmentów: przekrojowe badanie dziewcząt Khasi w północno-wschodnich Indiach. Annals of Human Biology, 30, 605-621.
20. Lacy, r. C. Znaczenie zmienności genetycznej dla żywotności populanów ssaków. Journal of Mammalogy, 78, 320-335.
21. Lippman, Z. B., Zamir, d. 2006. Heterosis: Recenzowanie magii. Trendy w genetyce, 10.1016/j.Tig.2006.12.006.
22. McQuillan, r., i in. 2012. Dowody depresji wsobnej na wysokości człowieka. PLOS Genetics, 8, E1002655.
23. Proops, L., Obciążenie, f., OSTHAUS, ur. 2009. Poznanie mułów: przypadek wigoru hybrydowego? Poznanie zwierząt, 12, 75-84.
24. Zhu, c., Zhang, x., Zhao, q., Chen, q. 2018. Hybrydowe małżeństwa i heteroza fenotypowa u potomstwa: dowody z Chin. Ekonomia i biologia ludzka. 10.1016/j.Ehb.2018.02.008.

Może ci służyć: katabolizm