biologi

Heteroseforbedring hos dyr, i planter, menneske

Heteroseforbedring hos dyr, i planter, menneske

De heterose, Også kjent som fordelen med heterozygot og hybrid handlekraft, er det et genetisk fenomen som manifesterer seg i forbedring, med hensyn til foreldre, av den fysiologiske ytelsen i den første generasjonen av krysset mellom fjerne pårørende til samme art, eller mellom forskjellige arter , av planter og dyr.

Forbedringen av fysiologisk ytelse er for eksempel i økningen i helse, kognitiv kapasitet eller masse, og refererer til fordelaktige fenotypiske egenskaper som følge av å ha en mer passende genotype.

Kilde: Pixabay.com

Det skal bemerkes at av fjerne pårørende blir individer av genetisk isolerte populasjoner forstått, så vel som varianter, stammer eller underarter av samme art.

[TOC]

Endogam depresjon

Heterose er resultatet av eksogami. Det er det motsatte av endogami, som kan forårsake homozygose. På grunn av genetisk rekombinasjon, kan fordelene med heterozygoter forsvinne, på grunn av homokosose dukker opp igjen og til og med for sterilitet, i andre generasjon.

Imidlertid kan genetisk utveksling mellom fjerne pårørende gi langvarige adaptive fordeler.

Endogam depresjon er reduksjon av tilpasningsevne (kondisjon) forårsaket av innavl. Det uttrykkes som en reduksjon i overlevelse og reproduksjon i avkommet til relaterte individer med hensyn til avkom av ikke -relaterte individer. Det er et universelt fenomen som er dokumentert i planter og dyr.

Når krysset mellom fjerne pårørende til den samme arten produseres, eller mellom forskjellige arter, er resultatet vanligvis inkorporering av nye eller sjeldne alleler (Introgresión) i den genetiske samlingen av befolkningen som medlemmene av den resulterende generasjonen av de resulterende Generasjon er sammen med innledende kryssing.

Faktisk er eksogami vanligvis en kilde til nye eller sjeldne alleler viktigere enn mutasjon. Disse allelene gir to fordeler: 1) øker genetisk variabilitet og derfor hyppigheten av heterozygote individer i den befolkningen; 2) Introduser gener som koder for fenotypiske funksjoner som representerer nye preadaptations.

Genetiske fordeler

Fra mendelisk genetikk synspunkt har fordelene med heterose blitt forklart med to hypoteser: 1) komplementering, også referert til som dominansmodellen; 2) Allelisk interaksjon, også referert til som den generelle modellen.

Tilskuddshypotesen postulat.

Kan tjene deg: tumor nekrose faktor (TNF): struktur, handlingsmekanisme, funksjon

I hybrid avkommet ville de øvre allelene til en forelder skjule de nedre allelene til den andre foreldrene. Dette vil gjøre, for hvert av de genetiske lokiene som er involvert, uttrykker avkommet bare det beste fra allelene til begge foreldrene.

Dermed ville den første generasjonen ha en kumulativ genotype mer egnet med de beste egenskapene til hver av foreldrene.

Allelisk interaksjonshypotese postulat. Dette betyr at fenotypiske tegn som er kodet av begge alleler kan gi en bredere respons på miljøvariabiliteten mot avkommet som homozygose tillater.

Disse to hypotesene er ikke gjensidig utelukkende i betydningen hver av dem kan brukes på forskjellige genetiske lokisett i samme hybridindivid.

I planter

På begynnelsen av 1900 -tallet demonstrerte George Shull at hybridiseringen av to maisvarianter som ble dyrket i USA, som hadde mistet en del av produktiviteten på grunn av innavl, produserte større og mer kraftige planter med høyere ytelse med høyere ytelse. For øyeblikket, i hybridmais, lar heterose deg skaffe 100-200% avlinger.

På slutten av 1970 -tallet begynte hybridris som produserte 10% høyere enn konvensjonell mais i Kina i Kina. Foreløpig oppnås 20-50% høyere høst

Økningen i avlingene oppnådd ved heterose i andre spiselige dyrkede planter er: aubergine, 30-100%; Brokkoli, 40-90%; Zucchini, 10-85%; bygg, 10-50%; løk, 15-70%; Centeno, 180-200%; Colza, 39-50%; bønner, 45-75%; hvete, 5-15%; Gulrot, 25-30%.

Hos dyr

Muldyrene er den mest kjente dyrehybrid. De følger av parring av en mannlig hest (Equus Caballus) med et kvinnelig esel (OG. Asinus). Dens nytte som belastningsdyr skyldes heterose. De er større, sterke og motstandsdyktige enn hesten. De har det trygge trinnet i eselet. De har også større læringskapasitet enn foreldrene.

Makaque hybridisering (Mulatta Macaca) av kinesisk og hinduistisk opprinnelse produserer menn og kvinner som viser heterose fordi de er av større hode-kroppslengde og større kroppsmasse enn foreldrene. Denne forskjellen er mer markert hos menn, noe som kan forbedre evnen til å konkurrere, med ikke -hybrid hanner, av kvinner.

Det kan tjene deg: Interspesifikke forhold: Typer og eksempler

Den spiselige frosken (Pelophylax esculentus) er den fruktbare hybriden av Pelophylax Ridboundus og P. Leksjon (Ranidae -familie) Bor i sympati i Sentral -Europa. P. Sculentus Den motstår lavere oksygentrykk enn stamararter, noe som lar den dvale i farvann med alvorlig oksygenmangel. Der de sameksisterer, P. Sculentus Det er rikelig.

I mennesket

For øyeblikket er planeten vår bebodd av en enkelt menneskelig art. Det er genetiske bevis som indikerer at for 65 år siden.000-90.000 år moderne europeiske mennesker (Homo sapiens) av og til hybridisert med neandertalerne (Homo neanderthalensis).

Det er også bevis som indikerer at moderne Melanesia -mennesker (Homo sapiens) De ble veldig ofte hybridisert med Denisovanos, en mystisk utdødd menneskelig art, for 50 siden.000-100.000 år.

Det er ikke kjent om disse gamle hybridiseringene resulterte i heterose, men det er mulig at det er tilfelle basert på observasjon av positiv og negativ heterose hos nåværende mennesker.

Det har blitt vist at personer med far og mor fra forskjellige deler av Kina har stadier og akademiske forestillinger høyere enn gjennomsnittet av opprinnelsesregionene til foreldrene. Dette kan tolkes som positiv heterose.

I Pakistan lever mange forskjellige etniske grupper som er preget av høye nivåer av homozygose forårsaket av den høye frekvensen av konsanguineholdige ekteskap. Det antas at disse gruppene lider av negativ heterose, som kommer til uttrykk i overlegen forekomst til normal av brystkreft og eggstokk.

Referanser

  1. Baranwal, v. K., Mikkilineni, v., Zehr, u. B., Tyagi, a. K., Kapoor, s. 2012. Heterose: nye ideer om hybrid handlekraft. Journal of Experimental Botany, 63, 6309-6314.
  2. Benirschke, k. 1967. Sterilitet og fruktbarhet av mellomspesifikke pattedyrhybrider. I: Benirschke, K., Ed. "Sammenlignende aspekter ved reproduktiv svikt". Springer, New York.
  3. Berra, t. M., Álvarez, g., Ceballos, f. C. 2010. Var Darwin/Wedgwood -dynastiet negativt av Consanguinity? Bioscience, 60, 376-383.
  4. Birchler, J. TIL., Yao, h., Chudalayandi, s. 2006. Avdekke det genetiske grunnlaget for hybrid handlekraft. Proceedings of the National Academy of Science of the USA, 103, 12957-12958.
  5. Burke, J. M., Arnold, m. L. 2001. Genetikk og egnethet til hybrider. Årlig gjennomgang av genetikk, 35, 31-52.
  6. Callaway, e. 2011. Ancient DNA avslører hemmeligheter i menneskets historie: Moderne mennesker kan ha plukket opp nøkkelgener fra utdødde pårørende. Natur, 137, 136-137.
  7. Denic, s., Khatib, f., Awad, m., Karbani, g., Milenkovic, J. 2005. Kreft ved negativ heterose: bryst- og ovaraisk kreft overskytende i hybrider av innavlede etniske grupper. Medisinske hypoteser, 64, 1002-1006.
  8. Frankel, r. 1983. Heterose: Reppartisal av teori og praksis. Springer, Berlin.
  9. Frankham, r. 1998. Innavl og utryddelse: øypopulasjon. Conservation Biology, 12, 665-675.
  10. Fritz, r. S., Moulia, ca. 1999. Motstand av hybridplanter og dyr mot planteetere, patogener og parasitter. Årlig gjennomgang av økologi og systematikk, 565-591.
  11. Goveraraju, d. R. 2019. En belysning av over til århundre gammel gåte i genetikk-heterose. PLoS BIOL 17 (4): E3000215.
  12. Groszmann, m., Greaves, i. K., Fujimoto, r., Peacock, w. J., Dennis, e. S. 2013. Epigenetikkens rolle i hybrid handlekraft. Trender i genetikk, 29, 684-690.
  13. Grueber, c. OG., Wallis, g. P., Jamieson, i. G. 2008. Heterozygositetsfithetskorrelasjoner og motvilje. Økologi Molecular, 17, 3978-3984.
  14. Hedrick, p. W., García-Dorado, a. 2016. Underdyring av innavlsdepresjon, rensing og genetisk redning. Trends Inecology & Evolution, http: // dx.gjør jeg.org/10.1016/j.Tre.2016.09.005.
  15. Hedrick, p. W., Kalinowski, s. T. 2000. Innavlsdepresjon i bevaringsbiologi. Årlig gjennomgang av økologi og systematikk, 31, 139-62.
  16. Hochholdinger, f., HOECKER, n. 2007. Grunnlag for heterose molekylær mot. Trender innen plantevitenskap, 10.1016/j.Tplants.2007.08.005.
  17. Jolly, c. J., Woolley-Barker, t., Beyene, s., Disotell, t. R., Phillips-Conroy, J. OG. 1997. Intergenerisk hybrid bavianer.  International Journal of Primatology, 18, 597-627.
  18. Kaeppler, s. 2012. Heterose: Mange gener, mange mekanismer-end søket etter en uoppdaget samlende teori. ISRN Botany Volume, 10.5402/2012/682824.
  19. Khongsdier, r. Mukherjee, n. 2003. Effekter av heterose på høyden i høyden og dens segmenter: en tverrsnittsstudie av Khasi-jentene i Nordøst-India. Annals of Human Biology, 30, 605-621.
  20. Lacy, r. C. Betydningen av genetisk variasjon for levedyktigheten til pattedyrpopulans. Journal of Mammalogy, 78, 320-335.
  21. Lippman, Z. B., Zamir, d. 2006. Heterose: Gjennomgang av magien. Trender i genetikk, 10.1016/j.Tig.2006.12.006.
  22. McQuillan, r., et al. 2012. Bevis for innavlsdepresjon på menneskelig høyde. PLoS Genetics, 8, E1002655.
  23. Proops, l., Byrde, f., Osthaus, f. 2009. Muldyrkognisjon: Et tilfelle av hybridkraft? Dyrekognisjon, 12, 75-84.
  24. Zhu, ca., Zhang, x., Zhao, q., Chen, q. 2018. Hybridekteskap og fenotypisk heterose i avkom: Bevis fra Kina. Økonomi og menneskelig biologi. 10.1016/j.Ehb.2018.02.008.
Kan tjene deg: katabolisme