biológia

Zlepšenie heterózy u zvierat, v rastlinách, ľudskej bytosti

Zlepšenie heterózy u zvierat, v rastlinách, ľudskej bytosti

Ten heteróza, Je to tiež známa ako výhoda heterozygotnej a hybridnej sily. Je to genetický fenomén, ktorý sa prejavuje v zlepšovaní, pokiaľ ide o rodičov, fyziologickú výkonnosť v prvej generácii kríženia medzi vzdialenými príbuznými tých istých druhov alebo medzi rôznymi druhmi , rastlín a zvierat.

Zlepšenie fyziologickej výkonnosti sa uvádza napríklad v zvýšení zdravia, kognitívnej kapacity alebo hmotnosti, v súvislosti s výhodnými fenotypovými charakteristikami v dôsledku toho, že majú viac apt genotypu.

Zdroj: Pixabay.com

Malo by sa poznamenať, že od vzdialených príbuzných sa chápu jednotlivci geneticky izolovaných populácií, ako aj odrody, kmene alebo poddruhy toho istého druhu.

[TOC]

Endogamná depresia

Heteróza je výsledkom exogamie. Je to opak endogamie, ktorá môže spôsobiť homozygózu. V dôsledku genetickej rekombinácie môžu výhody heterozygotov zmiznúť v dôsledku opätovného objavenia sa homokozózy a dokonca aj pre sterilitu v druhej generácii v druhej generácii.

Genetická výmena medzi vzdialenými príbuznými však môže poskytnúť dlhodobé adaptívne výhody.

Endogamous Depresia je zníženie adaptability (fitnes) spôsobené inbreedingom. Vyjadruje sa ako zníženie prežitia a reprodukcie u potomstva príbuzných jedincov vzhľadom na potomstvo netrvávajúcich jedincov súvisiacich s. Je to univerzálny fenomén, ktorý bol zdokumentovaný v rastlinách a zvieratách.

Keď sa vyrába kríženie medzi vzdialenými príbuznými rovnakým druhom alebo medzi rôznymi druhmi, výsledkom je zvyčajne začlenenie nových alebo zriedkavých alel (introgresión) do genetickej zbierky populácie, do ktorej členovia výslednej generovania výslednej Generácia sa pripojí k počiatočnému prechodu.

V skutočnosti je exogamia zvyčajne zdrojom nových alebo zriedkavých alel dôležitejšie ako mutácia. Tieto alely poskytujú dve výhody: 1) zvyšujú genetickú variabilitu, a teda frekvenciu heterozygotných jedincov v tejto populácii; 2) Predstavujte gény, ktoré kódujú fenotypové prvky, ktoré predstavujú nové preadaptácie.

Genetické výhody

Z hľadiska Mendelianskej genetiky boli výhody heterózy vysvetlené dvoma hypotézami: 1) komplementácia, ktorá sa tiež označuje ako dominantný model; 2) Allelická interakcia, tiež označovaná ako celkový model.

Hypotéza suplementácie Postulát.

Môže vám slúžiť: faktor nekrózy nádoru (TNF): štruktúra, mechanizmus akcie, funkcia

V hybridnom potomstve by horné alely rodiča skryli spodné alely druhého rodiča. To by spôsobilo, že pre každé zo zúčastnených genetických lokusov sa potomstvo vyjadruje iba to najlepšie z alel oboch rodičov.

Prvá generácia by teda mala kumulatívny genotyp vhodnejší s najlepšími charakteristikami každého rodiča.

Hypotéza alelickej interakcie postulát. To znamená, že fenotypové znaky kódované oboma alelami by mohli spôsobiť širšiu reakciu na variabilitu prostredia, ktorým čelí potomstvo, ktoré umožnili homozygóza.

Tieto dve hypotézy sa vzájomne nevylučujú v tom zmysle, že každá z nich by sa mohla použiť na rôzne genetické lokusy u rovnakého hybridného jednotlivca.

V rastlinách

Začiatkom 20. storočia George Shull preukázal, že hybridizácia dvoch odrôd kukurice, ktoré sa pestovali v Spojených štátoch, ktoré stratili časť svojej produktivity v dôsledku inbreedingu, spôsobilo väčšie a intenzívnejšie rastliny s vyšším výkonom s vyšším výkonom s vyšším výkonom s vyšším výkonom s vyšším výkonom s vyšším výkonom s vyšším výkonom s vyšším výkonom. V súčasnosti v hybridnej kukurici vám heteróza umožňuje získať 100-200% plodiny.

Na konci sedemdesiatych rokov sa v Číne začala v Číne hybridná ryža, ktorá produkovala o 10% vyššiu ako konvenčná kukurica. V súčasnosti sa dosiahne o 20-50% vyššie úrody

Zvýšenie plodín dosiahnutých heterózou v iných jedlých kultivovaných rastlinách sú: baklažán, 30-100%; Brokolica, 40-90%; cuketa, 10-85%; Barley, 10-50%; cibuľa, 15-70%; Centeno, 180-200%; Colza, 39-50%; fazuľa, 45-75%; pšenica, 5-15%; Mrkva, 25-30%.

U zvierat

Mules sú najslávnejším zvieracím hybridom. Vyplývajú z párenia mužského koňa (Equus Caballus) so ženským oslom (A. Asinus). Jeho užitočnosť ako zaťaženia zvierat je spôsobená heterózou. Sú väčšie, silné a odolné ako kôň. Majú bezpečný krok osla. Majú tiež väčšiu vzdelávaciu kapacitu ako ich rodičia.

Hybridizácia makaka (Mulatta Macaca) čínskeho a hinduistického pôvodu produkuje mužov a ženy, ktoré vykazujú heterózu, pretože majú väčšiu dĺžku hlavy a väčšiu telesnú hmotu ako ich rodičia. Tento rozdiel je výraznejší u mužov, čo by mohlo zlepšiť jeho schopnosť konkurovať samci s net -hybridnými samcami.

Môže vám slúžiť: Interšpecifické vzťahy: typy a príklady

Jedlá žaba (Pelofylax esculentus) je úrodný hybrid Pelofylax ridboundus a P. Lekcia (Rodina Ranidae) žijúca v súcite v strednej Európe. P. sculventus Odoláva nižším tlakom kyslíka ako druhy progenitorov, čo mu umožňuje hibernáciu vo vodách s ťažkým nedostatkom kyslíka. Kde koexistujú, P. sculventus Je to hojnejšie.

V ľudskej bytosti

V súčasnosti je naša planéta obývaná jediným ľudským druhom. Existujú genetické dôkazy, ktoré naznačujú, že pred 65.000-90.000 rokov moderných európskych ľudí (Homo sapiens) občas hybridizovaný s neandertálcami (Homo neanderthalensis).

Existujú aj dôkazy, ktoré naznačujú, že moderná melanézia ľudí (Homo sapiens) Boli veľmi často hybridizovaní s Denisovanosom, záhadným vyhynutým ľudským druhom, pred 50.000-100.000 rokov.

Nie je známe, či tieto starodávne hybridizácie viedli k heteróze, ale je možné, že je to prípad založený na pozorovaní pozitívnej a negatívnej heterózy u súčasných ľudí.

Ukázalo sa, že ľudia s otcom a matkou z rôznych častí Číny majú hlavné a akademické predstavenia vyššie ako priemery regiónov pôvodu svojich rodičov. Toto sa dá interpretovať ako pozitívna heteróza.

V Pakistane žije mnoho rôznych etnických skupín, ktoré sa vyznačujú vysokou úrovňou homozygózy spôsobenej vysokou frekvenciou väzobných manželstiev. Predpokladá sa, že tieto skupiny trpia negatívnou heterózou, ktorá je vyjadrená v nadradenom výskyte ako normálna rakovina prsníka a vaječníky.

Odkazy

  1. Baranwal, V. Klimatizovať., Mikkilineni, V., Zehr, u. B., Tyagi, a. Klimatizovať., Kapoor, s. 2012. Heteróza: vznikajúce predstavy o hybridnej sile. Journal of Experimental Botany, 63, 6309-6314.
  2. Benirschke, K. 1967. Sterilita a plodnosť interšpecifických hybridov cicavcov. In: Benirschke, K., edimatizovať. „Porovnávacie aspekty reprodukčného zlyhania“. Springer, New York.
  3. Berra, T. M., Álvarez, g., Ceballos, f. C. 2010. Bola dynastia Darwin/Wedgwood nepriaznivo spojená s prístreškom? Bioscience, 60, 376-383.
  4. Birchler, J. Do., Yao, h., Chudalayandi, s. 2006. Rozmotaním genetického základu hybridnej sily. Zborník Národnej akadémie Science of the USA, 103, 12957-12958.
  5. Burke, J. M., Arnold, m. L. 2001. Genetika a fitnes hybridov. Ročný prehľad genetiky, 35, 31-52.
  6. Callaway, e. 2011. Staroveká DNA odhaľuje tajomstvá ľudskej histórie: Moderní ľudia mohli vyzdvihnúť kľúčové gény z vyhynutých príbuzných. Nature, 137, 136-137.
  7. Denic, s., Khatib, f., Awad, m., Karbani, G., Milenkovic, J. 2005. Rakovina negatívnou heterózou: Prebytok rakoviny prsníka a overy v hybridoch inbredných etnických skupín. Lekárske hypotézy, 64, 1002-1006.
  8. Frankel, r. 1983. Heteróza: znovuzavedenie teórie a praxe. Springer, Berlín.
  9. Frankham, R. 1998. Inbreeding a vyhynutie: ostrovná populácia. Conservation Biology, 12, 665-675.
  10. Fritz, r. Siež., Moulia, C. 1999. Odolnosť hybridných rastlín a zvierat na bylinožravce, patogény a parazity. Ročné prehľady ekológie a systematiky, 565-591.
  11. Goveraraju, D. R. 2019. Objasnenie až do storočia starej záhady pri genetike-heteróze. PLOS Biol 17 (4): E3000215.
  12. Groszmann, m., Greaves, i. Klimatizovať., Fujimoto, r., Peacock, w. J., Dennis, e. Siež. 2013. Úloha epigenetiky v hybridnej energii. Trendy v genetike, 29, 684-690.
  13. Grueber, C. A., Wallis, G. P., Jamieson, i. G. 2008. Korelácie heterozygozity a fitness. Ekológia Molecular, 17, 3978-3984.
  14. Hedrick, P. W., García-Dorado, a. 2016. Podcestovanie depresie, čistenia a genetickej záchrany. Trendy inekológia a evolúcia, http: // dx.doi.org/10.1016/j.Strom.2016.09.005.
  15. Hedrick, P. W., Kalinowski, s. Tón. 2000. Inbreeding depresia v ochrane biológie. Ročný prehľad ekológie a systematiky, 31, 139-62.
  16. Hochholdinger, f., Hoecker, n. 2007. Základ heterózy molekulárne smerom k. Trendy v oblasti rastlín, 10.1016/j.Tplantáty.2007.08.005.
  17. Jolly, C. J., Woolley-Barker, T., Beyene, s., Disotell, t. R., Phillips-Conroy, J. A. 1997. Intergenerické hybridné paviány.  International Journal of Primatology, 18, 597-627.
  18. Kaeppler, s. 2012. Heteróza: Mnoho génov, veľa mechanizmov na konci hľadania neobjavenej zjednocujúcej teórie. Objem Botany Isrn, 10.5402/2012/682824.
  19. Khongsdier, R. Mukherjee, n. 2003. Účinky heterózy na rast výšky a jej segmenty: prierezová štúdia khasi dievčat v severovýchodnej Indii. Annals of Human Biology, 30, 605-621.
  20. Lacy, r. C. Dôležitosť genetických variácií pre životaschopnosť cicavčích populanov. Journal of Mammology, 78, 320-335.
  21. Lippman, Z. B., Zamir, D. 2006. Heteróza: Preskúmanie mágie. Trendy v genetike, 10.1016/j.Tigový.2006.12.006.
  22. McQuillan, R., a kol. 2012. Dôkaz o inbreedingovej depresii v ľudskej výške. PLOS Genetics, 8, E1002655.
  23. Proops, L., Bremeno, f., Osthaus, b. 2009. Mule Cognition: Prípad hybridnej sily? Zvieracie kognície, 12, 75-84.
  24. Zhu, C., Zhang, x., Zhao, Q., Chen, Q. 2018. Hybridné manželstvá a fenotypová heteróza v potomkoch: Dôkazy z Číny. Ekonómia a biológia. 10.1016/j.EHB.2018.02.008.
Môže vám slúžiť: katabolizmus