Гетерозис

Среди генетических методов, применяемых в селекции растений, гетерозис считается наиболее разработанным и имеет важнейшее практическое значение. Широкое применение гетерозиса началось в начале XX в. в связи с использованием гибридной кукурузы. В 1914 г. американский ученый В. Шелл впервые ввел понятие о гетерозисе как проявлении «гибридной силы», выражающейся в увеличении мощности, жизнеспособности и продуктивности гибридов первого поколения в сравнении с лучшей из родительских форм.

Однако первые сведения об этом явлении были известны гораздо раньше. В 1765 г. русский ученый И. Кельрейтер получил гибрид между махоркой и метельчатым табаком. Он имел больший, чем у обоих родителей, размер растений, более интенсивно рос, гораздо раньше и обильнее цвел. Исследователь правильно оценил биологическую сущность перекрестного опыления растений и практическое значение открытого им явления как источника значительного повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. Все же это были только отдельные наблюдения, не сопровождавшиеся какой-либо теорией, объясняющей превосходство гибридов над родителями по размеру и общей мощностью. У исследователя не было научной гипотезы гетерозиса.

КукурузаПосле Кельрейтера все ученые, проводившие специальную гибридизацию, наблюдали большую мощность гибридов по сравнению с их родителями. Поэтому сам факт появления гибридной силы перестал вызывать удивление. Особенно большое значение для теоретического обоснования гетерозиса имели работы Ч. Дарвина. Он первым поставил опыты, в которых сравнивал достоинства растений, полученных от перекрестного опыления и самоопыления, при их выращивании в одинаковых условиях среды. Ученый отметил снижение продуктивности и уменьшение высоты растений в результате самоопыления и усиление этих признаков при перекрестном опылении.

Гетерозис - явление общебиологическое. В природе он свойствен всем типам организмов - растениям, животным, микробам. Его появление связано с возникновением полового процесса и диплоидности. На протяжении многих веков естественный отбор постоянно ограничивал размножение однородных особей и способствовал распространению в природе гибридных форм.

Предпосылкой возникновения теории гетерозиса были работы по созданию гибридной кукурузы. Впервые была сформулирована генетическая концепция гетерозиса. Основной целью всех первоначальных работ по улучшению кукурузы было контролирование родословных. Наиболее успешно это достигается самоопылением отдельных растений. Самоопыление, или инбридинг, представляет собой узкородственное размножение посредством искусственной изоляции и скрещивания особей, родство между которыми более тесное, чем между особями, случайно взятыми из этой же популяции.

Инбриндинг

Различные виды гетерозиса

Гетерозис в практической работе

Пути преодоления препятствий в получении гибридных семян