Heterozja
Wigor mieszańca (lub wigor hybrydowy) to lepsza aktywność i przeżywalność potomstwa mieszańca. Technicznym terminem w genetyce jest heterozja.
Chów wsobny w normalnej populacji prowadzi do tego, że potomstwo staje się gorsze, mniej sprawne, mniej płodne i zazwyczaj nie żyje tak długo jak rodzice. Odwrotna sytuacja, chów wybiegowy, prowadzi do uzyskania sprawnego, zdrowego, płodnego potomstwa. Efekt ten jest znany od dawna. Hodowcy zwierząt znali go od XVIII wieku, a Darwin badał go szczegółowo na roślinach.
Z drugiej strony, gdy dwoje rodziców pochodzi z bardzo różnych populacji, takich jak różne podgatunki, zwykle nie ma to zastosowania. W takim przypadku mieszańce zwykle mają niższą kondycję. Muły zazwyczaj nie są płodne, a to automatycznie czyni je zwierzętami o niższej kondycji, jak to się określa w biologii. Są to bardzo wytrzymałe zwierzęta, ale pozostawiają niewiele potomstwa. Zagadką dla naukowców było wyjaśnienie tych faktów.
Teorie genetyczne
Gdy populacja jest mała lub wsobna, ma tendencję do utraty różnorodności genetycznej. Utrata kondycji jest spowodowana utratą różnorodności genetycznej. Szczepy wsobne są zazwyczaj homozygotyczne dla alleli recesywnych. Allele recesywne są zazwyczaj łagodnie szkodliwe. Heteroza lub wigor hybrydowy, z drugiej strony, to tendencja szczepów outbredowych do przewyższania kondycją obu wsobnych rodziców.
Na początku XX wieku, po tym jak prawa Mendla zostały zrozumiane i zaakceptowane, zaproponowano dwa wyjaśnienia.
- Hipoteza dominacji. Niepożądane allele recesywne pochodzące od jednego z rodziców są tłumione przez allele dominujące pochodzące od drugiego. Szczepy wsobne tracą różnorodność genetyczną, ponieważ stają się homozygotyczne w wielu loci.
- Hipoteza naddominacji. Pewne kombinacje alleli, które można uzyskać poprzez skrzyżowanie dwóch szczepów wsobnych są korzystne u heterozygoty. Przypadki takie jak anemia sierpowatokomórkowa wykazują to w jednym locus genowym, a naddominacja jest tłumaczona tym, że dzieje się tak w wielu loci.
Genetyczne podstawy heterozji . Hipoteza dominacji. Scenariusz A. Mniej genów u osobnika homozygotycznego ulega niedekspresji. Ekspresja genów u potomstwa jest równa ekspresji u najzdolniejszego z rodziców. Hipoteza naddominacji. Scenariusz B. Nadekspresja niektórych genów u heterozygotycznego potomstwa. (Wielkość koła obrazuje poziom ekspresji genu A)
Stan obecny
Obecnie pierwsza koncepcja wydaje się najlepiej pasować do faktów. "Obecny pogląd (...) jest taki, że hipoteza dominacji jest głównym wyjaśnieniem spadku chowu wsobnego i wysokiej wydajności mieszańców".
Efekt epigenetyczny heterozji został odkryty u roślin, a także u zwierząt. MikroRNA (miRNA) to małe niekodujące RNA, które hamują translację messenger RNA (mRNA) lub degradują mRNA. MiRNA mogą mieć również wpływ na wigor mieszańca.
Pytania i odpowiedzi
P: Czym jest wigor hybrydowy?
O: Wigor hybrydowy, znany również jako heterozja, to zwiększona aktywność i przeżywalność potomstwa hybrydowego.
P: Co się dzieje, gdy w normalnej populacji występuje chów wsobny?
O: Chów wsobny w normalnej populacji prowadzi do tego, że potomstwo staje się gorsze, mniej sprawne, mniej płodne i zwykle nie żyje tak długo jak rodzice.
P: Co jest przeciwieństwem chowu wsobnego?
O: Przeciwieństwem chowu wsobnego jest chów wsobny, który prowadzi do uzyskania sprawnego, zdrowego i płodnego potomstwa.
P: Od jak dawna hodowcy zwierząt wiedzą o skutkach chowu wsobnego?
O: Hodowcy zwierząt wiedzą o skutkach chowu wsobnego od XVIII wieku.
P: Co szczegółowo badał Darwin w przypadku roślin?
O: Darwin szczegółowo badał efekty krzyżowania się roślin.
P: Czy wigor hybrydowy ma zawsze zastosowanie, gdy dwoje rodziców pochodzi z bardzo różnych populacji?
O: Nie, gdy dwoje rodziców pochodzi z bardzo różnych populacji, takich jak różne podgatunki, wigor hybrydowy zwykle nie ma zastosowania. W takim przypadku częściej zdarza się, że mieszańce mają niższą kondycję.
P: Dlaczego muły mają niższą kondycję, mimo że są odpornymi zwierzętami?
O: Muły zwykle nie są płodne, co automatycznie czyni je zwierzętami o niższej kondycji, jak to się określa w biologii. Są bardzo odpornymi zwierzętami, ale pozostawiają niewiele potomstwa.
