biologija

Izboljšanje heteroze pri živalih, rastlinah, človeku

Izboljšanje heteroze pri živalih, rastlinah, človeku

The heteroza, Znana tudi kot prednost heterorozne in hibridne živahnosti, je genetski pojav, ki se v primerjavi s starši kaže na fiziološko uspešnost v prvi generaciji križanja med oddaljenimi sorodniki iste vrste ali med različnimi vrstami , iz rastlin in živali.

Izboljšanje fiziološke učinkovitosti je na primer pri povečanju zdravja, kognitivne sposobnosti ali mase, ki se nanaša na ugodne fenotipske značilnosti, ki so posledica bolj primernega genotipa.

Vir: Pixabay.com

Treba je opozoriti, da se daljni sorodniki razumejo posamezniki gensko izolirane populacije, pa tudi sorte, sevi ali podvrsta iste vrste.

[TOC]

Endogamna depresija

Heteroza je posledica eksogamije. Je nasprotno od endogamije, ki lahko povzroči homozigozo. Zaradi genetske rekombinacije lahko prednosti heterozigotov izginejo zaradi ponovne pojavnosti homokozoze in celo zaradi sterilnosti v drugi generaciji.

Vendar lahko genetska izmenjava med oddaljenimi sorodniki daje dolgoročne prilagodljive prednosti.

Endogamna depresija je zmanjšanje prilagodljivosti (kondicije), ki jo povzroča inbreeding. Izražena je kot zmanjšanje preživetja in razmnoževanja pri potomcih povezanih posameznikov glede na potomstvo nerazrešenih posameznikov. To je univerzalni pojav, ki je bil dokumentiran v rastlinah in živalih.

Ko se proizvaja prehod med oddaljenimi sorodniki iste vrste ali med različnimi vrstami, je rezultat ponavadi vključitev novih ali redkih alelov (Introgresión) v genetsko zbirko populacije, ki ji pripadniki dobljene generacije nastalega izhajanja Generacija se pridruži začetnemu prehodu.

Pravzaprav je eksogamija običajno vir novih ali redkih alelov, pomembnejši od mutacije. Ti aleli dajejo dve prednosti: 1) povečujejo gensko spremenljivost in s tem pogostost heteroroznih posameznikov pri tej populaciji; 2) Uvedite gene, ki kodirajo za fenotipske značilnosti, ki predstavljajo nove predreadaptacije.

Genetske prednosti

Z vidika Mendelijeve genetike so bile prednosti heteroze razložene z dvema hipotezama: 1) dopolnjevanje, imenovane tudi model prevlade; 2) Alelna interakcija, imenovana tudi celotni model.

Dopolnilna hipoteza postulira.

Vam lahko služi: faktor nekroze tumorja (TNF): struktura, mehanizem delovanja, funkcija

V hibridnem potomstvu bi zgornji aleli starša skrili spodnje alele drugega starša. To bi za vsakega vpletenega genetskega lokusa potomstvo izražalo le najboljše od alelov obeh staršev.

Tako bi imela prva generacija kumulativni genotip, ki je bolj primeren z najboljšimi značilnostmi vsakega starša.

Hipoteza o alelni interakciji postula. To pomeni, da lahko fenotipski liki, ki jih kodirata oba alela.

Ti dve hipotezi se v smislu vsakega od njih ne moreta medsebojno uporabiti za različne genetske lokuse pri istem hibridnem posamezniku.

V rastlinah

George Shull je v začetku 20. stoletja dokazal, da je hibridizacija dveh koruznih sort, ki sta bila gojena v Združenih državah Amerike, ki so zaradi inbreedinga izgubila del svoje produktivnosti, proizvedela večje in bolj živahne rastline z večjo zmogljivostjo z večjo zmogljivostjo. Trenutno v hibridni koruzi heteroza omogoča pridobitev 100-200% pridelkov.

Konec sedemdesetih let prejšnjega stoletja se je na Kitajskem na Kitajskem začel hibridni riž, ki je proizvedel 10% višji od običajne koruze. Trenutno dosežemo 20-50% višje lecije

Povečanje pridelkov, doseženih s heterozo v drugih užitnih gojenih rastlinah, so: jajčevci, 30-100%; Brokoli, 40-90%; bučke, 10-85%; ječmen, 10-50%; čebula, 15-70%; Centeno, 180-200%; Colza, 39-50%; fižol, 45-75%; pšenica, 5-15%; Korenček, 25-30%.

Pri živalih

Mule so najbolj znan živalski hibrid. So posledica parjenja moškega konja (Equus Caballus) z ženskim oslom (In. Asinus). Njegova uporabnost kot obremenitvene živali je posledica heteroze. So večji, močni in odporni kot konj. Imajo varen korak osla. Imajo tudi večjo učno sposobnost kot njihovi starši.

Hibridizacija makaka (Mulatta Macaca) kitajskega in hindujskega izvora proizvaja moške in ženske, ki kažejo heterozo, ker so večje dolžine glave in večje telesne mase kot njihovi starši. Ta razlika je pri moških bolj označena, kar bi lahko izboljšalo njegovo sposobnost tekmovanja z moškimi, ki niso hibridni, pri ženskah.

Lahko vam služi: medvrstični odnosi: vrste in primeri

Užitna žaba (Pelophilax esculentus) je rodovitni hibrid Pelophilax Ridboundus in Str. Lektona (Družina Ranidae), ki živi v naklonjenosti v Srednji Evropi. Str. SCULENTUS Se upira nižjim pritiskom na kisik kot vrste potomcev, kar mu omogoča prezimovanje v vodah s hudim pomanjkanjem kisika. Kjer sobivajo, Str. SCULENTUS Je bolj obilno.

V človeku

Trenutno naš planet naseljuje ena sama človeška vrsta. Obstajajo genetski dokazi, ki kažejo, da pred 65.000-90.000 let sodobni evropski ljudje (Homo sapiens) Občasno hibridizirano z neandertalci (Homo neanderthalensis).

Obstajajo tudi dokazi, ki kažejo, da sodobni ljudje Melanezije (Homo sapiens) Zelo pogosto so bili hibridizirani z Denisovanosom, skrivnostnimi izumrlimi človeškimi vrstami.000-100.000 let.

Ni znano, ali so te starodavne hibridizacije povzročile heterozo, vendar je mogoče, da na podlagi opazovanja pozitivne in negativne heteroze pri trenutnih ljudeh.

Pokazalo se je, da imajo ljudje z očetom in mamo iz različnih delov Kitajske stališča in akademske predstave višje od povprečja regij izvora svojih staršev. To je mogoče razlagati kot pozitivno heterozo.

V Pakistanu živi veliko različnih etničnih skupin, za katere je značilna visoka raven homozigoze, ki jo povzročajo visoka pogostost zakonskih zvez. Menijo, da te skupine trpijo zaradi negativne heteroze, ki je izražena v vrhunski incidenci od običajne raka dojk in jajčnikov.

Reference

  1. Baranwal, v. K., Mikkilineni, v., Zehr, u. B., Tyagi, a. K., Kapoor, s. 2012. Heteroza: nastajajoče ideje o hibridni živahnosti. Časopis za eksperimentalno botaniko, 63, 6309-6314.
  2. Benirschke, k. 1967. Sterilnost in rodovitnost medvrstnih hibridov sesalcev. V: Benirschke, k., Ed. "Primerjalni vidiki reproduktivne odpovedi". Springer, New York.
  3. Berra, t. M., Álvarez, g., Ceballos, f. C. 2010. Ali je bila dinastija Darwin/Wedgwood negativno prisrčna s pomočjo? Bioscience, 60, 376-383.
  4. Birchler, J. Do., Yao, h., Chudalayandi, s. 2006. Razpletanje genetske podlage hibridne živahnosti. Zbornik Nacionalne akademije za znanost ZDA, 103, 12957-12958.
  5. Burke, J. M., Arnold, m. L. 2001. Genetika in kondicija hibridov. Letni pregled genetike, 35, 31–52.
  6. Callaway, e. 2011. Starodavna DNK razkriva skrivnosti človeške zgodovine: sodobni ljudje so morda pobrali ključne gene iz izumrlih sorodnikov. Narava, 137, 136-137.
  7. Zanika, s., Khatib, f., Awad, m., Karbani, g., Milenković, j. 2005. Rak zaradi negativne heteroze: presežek raka dojk in ovarajskega raka v hibridih inbrednih etničnih skupin. Medicinske hipoteze, 64, 1002-1006.
  8. Frankel, r. 1983. Heteroza: ponovno oddajanje teorije in prakse. Springer, Berlin.
  9. Frankham, r. 1998. Inbreeding in izumrtje: otoško prebivalstvo. Konzervacijska biologija, 12, 665–675.
  10. Fritz, r. S., Moulia, c. 1999. Odpornost hibridnih rastlin in živali na rastlinojede, patogene in zajedavce. Letni pregled ekologije in sistematike, 565–591.
  11. Goveraraju, d. R. 2019. Razjasnitev več kot stoletja stare enigme pri genetski-heterozi. PLOS Biol 17 (4): E3000215.
  12. Groszmann, m., Greaves, i. K., Fujimoto, r., Pav, w. J., Dennis, npr. S. 2013. Vloga epigenetike v hibridni živahnosti. Trendi v genetiki, 29, 684-690.
  13. Grueber, c. In., Wallis, g. Str., Jamieson, i. G. 2008. Korelacije heterozigotičnosti in naklonjenosti. Ekologija Molekularna, 17, 3978-3984.
  14. Hedrick, str. W., García-dorado, a. 2016. Podstano inbreeding depresija, čiščenje in genetsko reševanje. Trendi Inecology & Evolution, http: // dx.doi.org/10.1016/j.Drevo.2016.09.005.
  15. Hedrick, str. W., Kalinowski, s. T. 2000. Inbreeding depresija v biologiji ohranjanja. Letni pregled ekologije in sistematike, 31, 139–62.
  16. Hochholdinger, f., Hoecker, n. 2007. Osnova molekularne heteroze. Trendi v rastlinski znanosti, 10.1016/j.Tplantate.2007.08.005.
  17. Jolly, c. J., Woolley-Barker, t., Beyene, s., Disotell, t. R., Phillips-Conroy, J. In. 1997. Medgenerični hibridni babuni.  International Journal of Primatology, 18, 597–627.
  18. Kaeppler, s. 2012. Heteroza: veliko genov, veliko mehanizmov-konec-iskanje nerazkrite poenotene teorije. Volumen botanike ISRN, 10.5402/2012/682824.
  19. Khongsdier, r. Mukherjee, n. 2003. Učinki heteroze na rast v višini in njegovih segmentih: presečna študija deklet Khasi na severovzhodu Indije. Anali človeške biologije, 30, 605–621.
  20. Lacy, r. C. Pomen genetskih sprememb za sposobnost preživetja populanov sesalcev. Journal of Mammalogy, 78, 320-335.
  21. Lippman, Z. B., Zamir, d. 2006. Heteroza: pregled čarovnije. Trendi v genetiki, 10.1016/j.Tig.2006.12.006.
  22. McQuillan, r., et al. 2012. Dokazi o inbreeding depresiji na človeški višini. PLOS Genetics, 8, E1002655.
  23. Proops, l., Breme, f., Osthaus, b. 2009. Spoznanje mule: primer hibridne živahnosti? Živalska spoznanja, 12, 75–84.
  24. Zhu, c., Zhang, x., Zhao, q., Chen, q. 2018. Hibridne poroke in fenotipska heteroza pri potomcih: dokazi iz Kitajske. Ekonomija in človeška biologija. 10.1016/j.EHB.2018.02.008.
Vam lahko služi: katabolizem