biologi

Peningkatan heterosis pada hewan, pada tumbuhan, manusia

Peningkatan heterosis pada hewan, pada tumbuhan, manusia

Itu heterosis, Juga dikenal sebagai keuntungan dari kekuatan heterozigot dan hibrida, ini adalah fenomena genetik yang memanifestasikan dirinya dalam perbaikan, sehubungan dengan orang tua, dari kinerja fisiologis pada generasi pertama persilangan antara kerabat jauh dari spesies yang sama, atau di antara spesies yang berbeda antara spesies yang berbeda , tanaman dan hewan.

Peningkatan kinerja fisiologis diberikan misalnya dalam peningkatan kesehatan, kapasitas kognitif atau massa, mengacu pada karakteristik fenotipik yang menguntungkan yang dihasilkan dari memiliki genotipe yang lebih tepat.

Sumber: Pixabay.com

Perlu dicatat bahwa oleh kerabat yang jauh, individu dari populasi yang terisolasi secara genetik dipahami, serta varietas, strain, atau subspesies dari spesies yang sama.

[TOC]

Depresi endogami

Heterosis adalah hasil dari eksogami. Ini adalah kebalikan dari endogami, yang dapat menyebabkan homozigosis. Karena rekombinasi genetik, keunggulan heterozigot mungkin hilang, karena kemunculan homokososis, dan bahkan untuk sterilitas, pada generasi kedua.

Namun, pertukaran genetik antara kerabat yang jauh dapat memberikan keuntungan adaptif jangka panjang.

Depresi endogami adalah pengurangan kemampuan beradaptasi (kebugaran) yang disebabkan oleh perkawinan sedarah. Ini dinyatakan sebagai pengurangan kelangsungan hidup dan reproduksi dalam keturunan individu terkait sehubungan dengan keturunan individu yang tidak terkait. Ini adalah fenomena universal yang telah didokumentasikan pada tumbuhan dan hewan.

When the crossing between distant relatives of the same species is produced, or between different species, the result is usually the incorporation of new or rare alleles (introgresión) into the genetic collection of the population to which the members of the resulting generation of the resulting Generasi bergabung dengan persimpangan awal.

Faktanya, eksogami biasanya merupakan sumber alel baru atau langka yang lebih penting daripada mutasi. Alel -alel ini memberikan dua keunggulan: 1) meningkatkan variabilitas genetik dan oleh karena itu frekuensi individu heterozigot dalam populasi tersebut; 2) Memperkenalkan gen yang mengkode fitur fenotipik yang mewakili preadaptations baru.

Keuntungan genetik

Dari sudut pandang genetika Mendelian, keuntungan heterosis telah dijelaskan oleh dua hipotesis: 1) komplemen, juga disebut sebagai model dominasi; 2) Interaksi alelik, juga disebut sebagai model keseluruhan.

Hipotesis suplementasi mendalilkan.

Dapat melayani Anda: faktor nekrosis tumor (TNF): struktur, mekanisme aksi, fungsi

Dalam keturunan hibrida, alel atas orang tua akan menyembunyikan alel bawah dari induk lainnya. Ini akan membuat, untuk masing -masing lokus genetik yang terlibat, keturunan hanya mengekspresikan yang terbaik dari alel kedua orang tua.

Dengan demikian, generasi pertama akan memiliki genotipe kumulatif yang lebih cocok dengan karakteristik terbaik dari masing -masing induk.

Hipotesis interaksi alelik mendalilkan. Ini berarti bahwa karakter fenotipik yang dikodekan oleh kedua alel dapat menghasilkan respons yang lebih luas terhadap variabilitas lingkungan yang dihadapi keturunan yang diizinkan oleh homozigosis.

Dua hipotesis ini tidak saling eksklusif dalam arti masing -masing dapat diterapkan pada set lokus genetik yang berbeda pada individu hibrida yang sama.

Pada tanaman

Pada awal abad ke -20, George Shull menunjukkan bahwa hibridisasi dua varietas jagung yang ditanam di Amerika Serikat, yang telah kehilangan bagian dari produktivitasnya karena perkawinan sedarah, menghasilkan tanaman yang lebih besar dan lebih kuat dengan kinerja yang lebih tinggi dengan kinerja yang lebih tinggi. Saat ini, dalam jagung hibrida, heterosis memungkinkan Anda mendapatkan 100-200% tanaman.

Pada akhir tahun 1970 -an, beras hibrida yang menghasilkan 10% lebih tinggi dari jagung konvensional dimulai di Cina di Cina. Saat ini, panen 20-50% lebih tinggi tercapai

Peningkatan tanaman yang dicapai oleh heterosis pada tanaman yang dapat dimakan lainnya adalah: terong, 30-100%; Brokoli, 40-90%; zucchini, 10-85%; gandum, 10-50%; bawang, 15-70%; Centeno, 180-200%; Colza, 39-50%; kacang, 45-75%; gandum, 5-15%; Wortel, 25-30%.

Pada hewan

Bagal adalah hibrida hewan paling terkenal. Mereka dihasilkan dari kawin kuda jantan (Equus Caballus) dengan keledai wanita (DAN. Asinus). Kegunaannya sebagai hewan beban disebabkan oleh heterosis. Mereka lebih besar, kuat dan tahan dari kuda. Mereka memiliki langkah aman keledai. Mereka juga memiliki kapasitas belajar yang lebih besar daripada orang tua mereka.

Hibridisasi kera (Mulatta Macaca) asal Cina dan Hindu menghasilkan pria dan wanita yang menunjukkan heterosis karena mereka memiliki panjang kepala-tubuh yang lebih besar dan massa tubuh yang lebih besar daripada orang tua mereka. Perbedaan ini lebih ditandai pada pria, yang dapat meningkatkan kemampuannya untuk bersaing, dengan laki -laki non -hybrid, oleh wanita.

Itu dapat melayani Anda: hubungan antarspesifik: jenis dan contoh

Katak yang dapat dimakan (Pelophylax esculentus) adalah hibrida subur Pelophylax Ridboundus Dan P. Lessonae (Keluarga Ranidae) Hidup dalam simpati di Eropa Tengah. P. sculentus Ini menolak tekanan oksigen yang lebih rendah daripada spesies progenitor, yang memungkinkannya hibernasi di perairan dengan defisiensi oksigen yang parah. Di mana mereka hidup berdampingan, P. sculentus Itu lebih banyak.

Di dalam manusia

Saat ini, planet kita dihuni oleh satu spesies manusia tunggal. Ada bukti genetik yang menunjukkan bahwa 65 yang lalu.000-90.000 tahun manusia Eropa modern (Homo sapiens) sesekali hibridisasi dengan Neanderthal (Homo neanderthalensis).

Ada juga bukti yang menunjukkan bahwa manusia Melanesia modern (Homo sapiens) Mereka sangat sering hibridisasi dengan Denisovanos, spesies manusia yang punah, 50 yang lalu.000-100.000 tahun.

Tidak diketahui apakah hibridisasi kuno ini menghasilkan heterosis, tetapi ada kemungkinan bahwa hal itu berdasarkan pengamatan heterosis positif dan negatif pada manusia saat ini.

Telah ditunjukkan bahwa orang dengan ayah dan ibu dari berbagai belahan Cina memiliki stade dan kinerja akademik lebih tinggi dari rata -rata daerah asal orang tua mereka. Ini dapat diartikan sebagai heterosis positif.

Di Pakistan, banyak kelompok etnis yang berbeda hidup yang ditandai dengan tingkat homozigosis yang tinggi yang disebabkan oleh frekuensi tinggi pernikahan konsekuen. Diperkirakan bahwa kelompok -kelompok ini menderita heterosis negatif, yang diekspresikan dalam insiden superior dengan normal kanker payudara dan ovarium.

Referensi

  1. Baranwal, v. K., Mikkilineni, v., Zehr, u. B., Tyagi, a. K., Kapoor, s. 2012. Heterosis: Gagasan yang muncul tentang kekuatan hibrida. Jurnal Botani Eksperimental, 63, 6309-6314.
  2. Benirschke, k. 1967. Sterilitas dan kesuburan hibrida mamalia interspesifik. Dalam: Benirschke, k., ed. "Aspek Komparatif Kegagalan Reproduksi". Springer, New York.
  3. Berra, t. M., Álvarez, g., Ceballos, f. C. 2010. Adalah dinasti Darwin/Wedgwood yang sangat buruk oleh Ronsanginity? Bioscience, 60, 376-383.
  4. Birchler, J. KE., Yao, h., Chudalayandi, s. 2006. Mengungkap dasar genetik dari kekuatan hibrida. Prosiding Akademi Sains Nasional AS, 103, 12957-12958.
  5. Burke, J. M., Arnold, m. L. 2001. Genetika dan kebugaran hibrida. Tinjauan Tahunan Genetika, 35, 31-52.
  6. Callaway, e. 2011. DNA kuno mengungkapkan rahasia sejarah manusia: manusia modern mungkin telah mengambil gen kunci dari kerabat yang punah. Alam, 137, 136-137.
  7. DENIC, s., Khatib, f., Awad, m., Karbani, g., Milenkovic, J. 2005. Kanker dengan heterosis negatif: kanker payudara dan ovaraian berlebih pada hibrida kelompok etnis bawaan. Hipotesis Medis, 64, 1002-1006.
  8. Frankel, r. 1983. Heterosis: Penilaian Teori dan Praktek. Springer, Berlin.
  9. Frankham, r. 1998. Inbreeding dan kepunahan: Populasi pulau. Biologi Konservasi, 12, 665-675.
  10. Fritz, r. S., Moulia, c. 1999. Resistensi tanaman hibrida dan hewan terhadap herbivora, patogen, dan parasit. Tinjauan Tahunan Ekologi dan Sistematika, 565-591.
  11. Goveraraju, d. R. 2019. Penjelasan Enigma Tua ke Abad dalam Genetika-Heterosis. PLOS BIOL 17 (4): E3000215.
  12. Groszmann, m., Greaves, i. K., Fujimoto, r., Peacock, w. J., Dennis, e. S. 2013. Peran epigenetik dalam kekuatan hibrida. Tren Genetika, 29, 684-690.
  13. Grueber, c. DAN., Wallis, g. P., Jamieson, i. G. 2008. Korelasi kebugaran heterozigositas dan enggan. Ekologi Molekuler, 17, 3978-3984.
  14. Hedrick, hlm. W., García-Dorado, a. 2016. Depresi perkawinan sedarah, pembersihan, dan penyelamatan genetik. Tren Inecology & Evolution, http: // dx.doi.org/10.1016/j.Pohon.2016.09.005.
  15. Hedrick, hlm. W., Kalinowski, s. T. 2000. Depresi perkawinan sedarah dalam biologi konservasi. Tinjauan Tahunan Ekologi dan Sistematika, 31, 139-62.
  16. Hochholdinger, f., Hoecker, n. 2007. Dasar heterosis molekuler menuju. Tren Ilmu Tanaman, 10.1016/j.Tplants.2007.08.005.
  17. Jolly, c. J., Woolley-Barker, t., Beyene, s., Disotell, t. R., Phillips-Conroy, J. DAN. 1997. Babon hibrida intergeneric.  International Journal of Primatology, 18, 597-627.
  18. Kaeppler, s. 2012. Heterosis: Banyak gen, banyak mekanisme-akhir pencarian teori pemersatu yang belum ditemukan. Volume Botani ISRN, 10.5402/2012/682824.
  19. Khongsdier, r. Mukherjee, n. 2003. Efek heterosis pada pertumbuhan tinggi dan segmennya: Sebuah studi cross-sectional dari gadis-gadis khasi di India timur laut. Annals of Human Biology, 30, 605-621.
  20. Lacy, r. C. Pentingnya variasi genetik terhadap viabilitas populan mamalia. Journal of Mammalogy, 78, 320-335.
  21. Lippman, Z. B., Zamir, d. 2006. Heterosis: Meninjau keajaiban. Tren Genetika, 10.1016/j.Cekcok.2006.12.006.
  22. McQuillan, r., et al. 2012. Bukti depresi perkawinan di ketinggian manusia. PLOS Genetika, 8, E1002655.
  23. Proops, l., Beban, f., OSTHAUS, b. 2009. Kognisi bagal: kasus kekuatan hibrida? Kognisi Hewan, 12, 75-84.
  24. Zhu, c., Zhang, x., Zhao, q., Chen, q. 2018. Perkawinan hibrida dan heterosis fenotipik pada keturunan: Bukti dari Cina. Ekonomi dan Biologi Manusia. 10.1016/j.Ehb.2018.02.008.
Dapat melayani Anda: katabolisme