Heteroosivaikutus

In genetiikka , kasvien jalostuksessa ja eläinten kasvatus, heteroosi vaikutus kuvataan erityisen korostunut suorituskykyä hybridien (sekarotuinen), esimerkiksi jälkeläisten kahta eri kasvien tai eläinten rotuja . Heteroosi vaikutus käytetään, kun havaitun suorituskyvyn ensimmäisen haaran sukupolven (F 1 ) on korkeampi kuin keskimääräinen suorituskyky vanhemman lajikkeiden tai rotujen (vanhempien sukupolvi, vanhempi sukupolvi).

genetiikka

Hybridien vanhemmat ovat homotsygoottisia tutkituille ominaisuuksille , mutta molemmat vanhemmat eroavat toisistaan. F 1- sukupolven jälkeläiset , heteroottiset hybridit, ovat sekarotuisia ( heterotsygoottisia ) ja identtisiä toistensa kanssa (homogeenisia) Mendelin ensimmäisen säännön (yhdenmukaisuuden sääntö ) mukaan. Tämä perustuu siihen tosiasiaan, että kaksoiskromosomeissa yksi alleeli tulee äidiltä ja toinen isältä. Jos molemmat vanhemmat ovat tosi rotuja monissa piirteitä, mutta ne eroavat suuresti toiselta vanhemmalta, tuloksena on hybridi F 1 sukupolvi voidaan jalostaa uudelleen ja uudelleen , joiden ominaisuudet eroavat molemmat vanhemmat

Käyttää

Tätä artikkelia tai sitä seuraavaa osaa ei ole toimitettu riittävästi todistusasiakirjoilla ( esim. Yksittäiset todisteet ). Tiedot ilman riittäviä todisteita voidaan poistaa pian. Auta Wikipediaa tutkimalla tietoja ja sisällyttämällä hyviä todisteita.

Koska geneettisesti eri puhdasrotuisten jalostukseen linjat vanhempien sukupolven (= vanhempi sukupolvi), saavutetaan se on matkan aikana, että monet alleelien ylitys vanhemmat ovat erilaisia. Voimakkaasti heterotsygoottisilla organismeilla on enemmän erilaista geneettistä koostumusta kuin puhdasrotuisilla. Ne ovat usein vastustuskykyisempiä taudeille ja voivat sopeutua paremmin muuttuviin ympäristöolosuhteisiin. Haitallisia, resessiivisiä ominaisuuksia ei myöskään (tai tuskin) toteuteta hybridin fenotyypissä.

Hybridi-jalostusta käytetään pääasiassa hedelmällisyysominaisuuksien lisäämiseen, joilla on yleensä alhainen perinnöllisyys , ts. Heikosti perinnöllinen (sikojen hedelmällisyys, viljeltyjen kasvien siemensato).

Hybridikasvatusta käytetään B. mehiläiset, siat, hybridikanat ja kasvintuotannossa (vilja, maissi).

Mukaan Mendelin toinen sääntö , kuitenkin sekoitettu perintö pienenee toisen haaran sukupolven (F 2 ): kukin itse hedelmällistä hybridien vähentää astetta heterotsygoottisuuden (ja siten yleensä aste heteroosi on ominaisuuksia) mukaan puoli. Lievä sisäsiitos, kuten jatkuva sisarusten parittelu eläimillä, laskee heterotsygoottisuuden astetta vähemmän jyrkästi, mutta monien sukupolvien jälkeen se laskee sen myös nollaan. Jos hybridien jälkeläiset lisääntyvät ristilannoituksella, kuten eläimillä on tavallista, ne saavuttavat normaalimman tilan tällä sisäsiitoshybridiasteikolla eivätkä ole sitten sisäsijoittajia eikä hybridisiä. Jos kuitenkin hybridien jälkeläiset lisääntyvät itselannoituksella, kuten monien kasvien (esim. Ohran) tavoin, niin sukupolvien myötä he menettävät sekoitetun perintönsä, heistä tulee puhdasrotuisia. Menetät kaiken, mikä oli läsnä alkuperäisen hybridin hybridivoimassa. Heteroosivaikutus tällaisissa kasveissa on kuitenkin alusta alkaen melko pieni, joten ne menettävät vähän tämän sukupolven aikana.

Huomaa: Jos nämä kaksi vanhempaa ovat itse hybridit, he itse ymmärtävät heteroosin, eikä heteroottisista syistä heidän tarvitse olla vähemmän tuottavia kuin risteytyneet jälkeläisensä.

Kolmisuuntaisia hybridejä (sisäsiima 1 x sisäsiima 2) x sisäsiima 3 käytetään myös maissin jalostuksessa .

Heteroosivaikutus viljalajeissa, kuten maissi tai ruis, voi kaksinkertaistaa (ja enemmän) saannot verrattuna tällaisiin vanhempiin ( sisäsiitoslinjat ). Tässä on kuitenkin otettava huomioon vanhempien edellinen sisäsiitosmasennus vanhempien korkeammilla sisäsiitossukupolvilla (..., I6). Voimakkaiden hybridien näkökulmasta sisäsiitoslinjojen lyhyessä kasvussa tunnistetaan heidän sisäkkäinen masennus; näiden sisäsiitoslinjojen näkökulmasta hybridien (hybridit) heteroosi (hybridikasvu, hybridikasvu). Hybridilajikkeiden osuus on kasvanut voimakkaasti viime vuosikymmeninä. Korkean suorituskyvyn lisäksi erityisen tärkeää on kyky suunnitella jalostustulos genomiikan avulla ja viljelijöiden suoja lisääntymistä vastaan. Vuonna 1995 parsakaali , tomaatit ja ruusukaali olivat kaikki hybridilajikkeita, joissa oli yli 80 prosenttia lajikkeista.

Heteroosi ihmisillä

Älykkyyden tutkijat, kuten Michael Mingroni, pitävät heteroosia syynä ihmisen älykkyyden tasaiselle lisääntymiselle, niin kutsutulle Flynn-vaikutukselle .

Heteroosivaikutus voi myös johtaa ihmisten houkuttelevuuteen. Useissa tutkimuksissa sekarotuisia ihmisiä oli selvästi yliedustettu parhaimpien kasvojen joukossa.

historia

Saksalainen kasvitieteilijä Joseph Gottlieb Kölreuter antoi ensimmäisen kuvauksen tästä ilmiöstä jo vuonna 1766. Tupakkaa ja piikki-omenaa koskevissa tutkimuksissaan hän havaitsi, että ristien jälkeläiset osoittivat voimakkaampaa kuin emokasvit ja että tämän ilmiön vahvuuden ja vanhempien välisten erojen välillä oli yhteys.

Gregor Mendel havaitsi tämän herneissä vuonna 1865 ja Charles Darwin ilmoitti myös vuonna 1876, että kasvien sisäsiitos johtaa heikkenemiseen, mutta niiden ylittäminen lisää elinvoimaa.

Termi heteroosi ehdotti kasvigeenitieteilijä George Harrison Shull vuonna 1914 luennoilla Göttingenissä, jossa hän johti sen heterosista ja osiista .

Vuonna 2002 Saksan tutkimusrahasto (DFG) perusti ensisijaisen Heterosis- ohjelman voidakseen myötävaikuttaa tämän keskeisen biologisen ilmiön syy-analyysiin kasvien genomitutkimuksella ja kehittää perustan sen optimaaliselle käytölle kasvinjalostuksessa.

Osana vihreän geenitekniikan aihetta DFG: n presidentti ilmoitti 13. toukokuuta 2009 DFG: n ja DLG : n lehdistötilaisuudessa, että a. heteroosin molekyyliset syyt on selvitettävä geenitekniikan menetelmien avulla.

Vuonna syyskuussa 2009 yliopiston Hohenheimin isännöi kolmipäiväisen kansainvälinen konferenssi heteroosi in Plants: Geneettinen ja molekyylitason syitä ja optimaalisen hyväksikäytön jalostukseen .

Viisivuotinen ZUCHTWERT- projekti alkoi 1. syyskuuta 2014 : Heteroosin hyödyntämismenetelmien perusteet vehnälajikkeissa . Sen rahoitti liittovaltion elintarvike- ja maatalousministeriö yhteensä noin 5 miljoonalla eurolla, joka jaettiin useiden hankekumppaneiden kesken. Gaterslebenin Leibniz-kasvien genetiikan ja viljelykasvien tutkimuksen instituutti (IPK) saa 655 370 euroa . Hohenheimin yliopiston valtion kasvinjalostusinstituutti saa tästä 370 775 euroa, mikä tekee ZUCHTWERTistä tutkimuskohteen Hohenheimin yliopistossa. Loput noin 3,9 miljoonaa euroa jaettiin 16 saksalaiselle vehnänjalostusta käsittelevälle ryhmälle, yritykselle ja organisaatiolle.

nettilinkit

kirjallisuus

  • Werner Odenbach: Kasvinjalostuksen biologiset perusteet. Parey, Stuttgart, 1997, ISBN 3-8263-3096-X
  • Mireille Starke: Stressitoleranssin heteroosin tutkimukset DNA-markkerianalyyseillä, Tenea Verlag, 2003, ISBN 3-86504-002-0
  • DR. DR. hc Hermann Kuckuck, Dr. Gerd Kobabe, tohtori Gerhard Wenzel: Kasvinjalostuksen perusominaisuudet , sivu 51, De Gruyter, 1985, ISBN 3-11-008682-4
  • CIMMYT, 1997, Tiivistelmien kirja, Heteroosin genetiikka ja hyödyntäminen viljelykasveissa, Kansainvälinen symposium, Meksiko, ISBN 968-6923-90-X
  • DR. Sant S. Virmani: Heteroosi ja hybridi-riisinjalostus , Springer Verlag, 1994, ISBN 3-540-58206-1
  • Amarjit S.Basra : Heteroosi ja hybridi-siementuotanto agronomisissa viljelykasveissa , The Haworth Press, 1999, ISBN 1-56022-876-8
  • DR. Rafael Frankel: Heteroosi: teorian ja käytännön uudelleenarviointi , Springer, 1983, ISBN 978-3-642-81979-7
  • Arnel R.Hallauer, Marcelo J.Carena, JB Miranda Filho: Kvantitatiivinen genetiikka maissinjalostuksessa, Springer, 1988, luku 10, ISBN 978-1-4419-0765-3

Yksittäiset todisteet

  1. ↑ Michael A.Mingroni (2007): IQ-paradoksin ratkaiseminen: heteroosi Flynn-vaikutuksen ja muiden suuntausten syynä. (PDF; 339 kt) Psykologinen katsaus 114 (3), s. 806–829.
  2. ↑ Ryan Anderson: Eri etnisyyssuhteet: tulevaisuuden tie? Psychology Today , 5. tammikuuta 2015, käyty 2. joulukuuta 2017 .
  3. ↑ Joseph Gottlieb Kölreuter: Alustavia uutisia joistakin kasvien sukupuoleen liittyvistä kokeista ja havainnoista , osa 3, 1766, toimittaja W.Pfeffer
  4. ↑ DFG: n lehdistötiedote nro 19: DFG perustaa 16 uutta ensisijaista ohjelmaa 17. toukokuuta 2002, joihin pääsee 11. syyskuuta 2017.
  5. ↑ DFG-esite: Vihreä geenitekniikka WILEY-VCH Verlag, ISBN 978-3-527-32857-4 , käyty 11. syyskuuta 2017
  6. ↑ Professori Dr.-Ing. Matthias Kleiner: Vihreän geenitekniikan muistion ”Vapauden ja vastuullisuuden tutkimus” esittely. (PDF; 42 kB), s. 5., käytetty 11. syyskuuta 2017
  7. ^ Hohenheimin yliopiston verkkosivusto: Konferenssiheteroosi kasveissa 7. – 9. Syyskuuta 2009 , käyty 11. syyskuuta 2017
  8. ^ Profile yhdistyksen edistävä Plant Innovation eV GFPi: Profiili ZUCHTWERT ( Memento of alkuperäisen syyskuussa 12, 2017 Internet Archive ) Info: arkisto yhteys oli lisätään automaattisesti, ja vielä tarkastettu. Tarkista alkuperäinen ja arkistolinkki ohjeiden mukaisesti ja poista sitten tämä ilmoitus. , (PDF; 72 kB), käytetty 11. syyskuuta 2017 @ 1@ 2Malline: Webachiv / IABot / www.bdp-online.de
  9. ↑ Lehdistötiedotteet Hohenheimin yliopiston biotaloushankkeet: Super vehnää halutaan, tutkijat aloittavat Saksan suurimman vehnänjalostusprojektin 29. huhtikuuta 2015 (PDF; 62 kB), tarkastettu 11. syyskuuta 2017
  10. ↑ ZUCHTWERT-hankkeen rahoitus: Research Information System Agriculture and Nutrition FISA , tarkastettu 11. syyskuuta 2017
  11. ↑ Projektisivu ZUCHTWERT