Heterose. Heterose Por que a heterose desaparece nas gerações subsequentes

Solução detalhada do parágrafo § 32 em biologia para alunos do 10º ano, autores V.I.Sivoglazov, I.B. 2014

Lembrar!

O que é seleção?

Dê exemplos de raças de animais e variedades de plantas que você conhece.

Variedades de maçã Antonovka, pera Severyanka, raças de cães: Rottweiler, poodle miniatura, collie.

Revise perguntas e tarefas

1. O que é seleção?

Seleção (do latim selectio - seleção) é a ciência de criar novas e melhorar variedades de plantas, raças animais e cepas de microrganismos existentes. Ao mesmo tempo, a seleção é entendida como o processo de criação de variedades, raças e linhagens. Base teórica seleção é genética.

2. O que é chamado de raça, variedade, cepa?

Uma raça, variedade ou linhagem é um conjunto de indivíduos da mesma espécie, criados artificialmente pelo homem e caracterizados por certas propriedades hereditárias.

5. Que dificuldades surgem na realização de cruzamentos interespecíficos?

A hibridização à distância envolve o cruzamento de espécies diferentes. No cultivo de plantas, com a ajuda da hibridização à distância, foi criada uma nova safra de grãos - o triticale, um híbrido de centeio e trigo. Esta cultura combina muitas das propriedades do trigo (altas qualidades de panificação) e do centeio (capacidade de crescer em solos arenosos pobres). Um exemplo clássico de híbridos interespecíficos na pecuária é a mula, obtida pelo cruzamento de um burro com uma égua, que é significativamente superior aos seus pais em resistência e desempenho. No Cazaquistão, ao cruzar ovelhas argali selvagens da montanha com ovelhas de lã fina, foi criada a famosa raça de ovelhas argali. No entanto, o uso de cruzamentos interespecíficos apresenta certas dificuldades, pois os híbridos resultantes muitas vezes revelam-se inférteis (estéreis) ou de baixa fertilidade. A esterilidade dos híbridos está associada à ausência de cromossomos homólogos pareados. Isso torna o processo de conjugação impossível. Portanto, a meiose não pode ser concluída e nenhuma célula germinativa é formada.

6. Os híbridos interespecíficos são produzidos e utilizados na sua região? Usando fontes adicionais de informação, descubra quais espécies são híbridos de organismos como bester, honorik, hinny e raphanobrassica. Que interesse têm para a agricultura?

Pensar! Lembrar!

2. Por que cada região precisa das suas próprias variedades de plantas e raças de animais? Que variedades e raças são típicas da sua região? Quais são suas características e vantagens?

Dado que as condições ambientais são diferentes em diferentes regiões, as variedades e raças devem ser adaptadas a condições específicas. Características da produção agrícola no sul dos Urais

3. Da grande variedade de espécies animais que vivem na Terra, os humanos selecionaram relativamente poucas espécies para domesticação. O que você acha que explica isso?

O processo de domesticação de animais selvagens começa com a seleção artificial de indivíduos para produzir descendentes com certas características necessárias ao ser humano. Os indivíduos são normalmente selecionados por certas características desejáveis, incluindo redução da agressão a humanos e membros de sua própria espécie. Nesse sentido, costuma-se falar em domesticar uma espécie selvagem. O objetivo da domesticação é usar um animal para agricultura como animal de fazenda ou como animal de estimação. Se esse objetivo for alcançado, podemos falar de um animal domesticado. A domesticação de um animal muda radicalmente as condições para o desenvolvimento da espécie. O desenvolvimento evolutivo natural é substituído pela seleção artificial baseada em critérios de reprodução. Assim, como parte da domesticação, as propriedades genéticas das espécies mudam.

4. A heterose geralmente não persiste nas gerações subsequentes e desaparece. Por que isso está acontecendo?

Ao cruzar diferentes raças de animais ou variedades de plantas, bem como durante os cruzamentos interespecíficos na primeira geração, a viabilidade dos híbridos aumenta e observa-se um desenvolvimento poderoso. O fenômeno da superioridade dos híbridos nas propriedades das formas parentais é denominado heterose, ou vigor híbrido. Aparece na primeira geração e desaparece na segunda.

5. Por que você acha que os ligres nascem apenas em zoológicos e não são encontrados na natureza? Explique seu ponto de vista.

Os ligantes - híbridos interespecíficos entre um leão e uma tigresa - parecem enormes leões com listras borradas. Consequentemente, seus pais pertencem ao mesmo gênero biológico de panteras, mas tipos diferentes. Na aparência, é visivelmente diferente do seu híbrido oposto, o tigrel. É o maior representante da família dos felinos existente atualmente. Parece um leão gigante com listras borradas. Os ligres não são encontrados na natureza principalmente porque leões e tigres têm poucas chances de se encontrarem na natureza: a área de distribuição moderna do leão inclui principalmente a África Central e Austral (embora a Índia tenha a última população sobrevivente de leões asiáticos), enquanto o tigre parece exclusivamente asiático . Portanto, o cruzamento de espécies ocorre quando os animais vivem muito tempo no mesmo recinto ou jaula (por exemplo, em um zoológico ou circo), mas apenas 1-2% dos pares produzem descendentes, razão pela qual não há mais do que dois dezenas de ligres no mundo hoje.

6. Você acha que a seleção em massa pode ser usada na criação de animais? Prove sua opinião.

Não usado. A seleção em massa é a seleção baseada no fenótipo. Individual - por genótipo. Os produtores de animais são indivíduos com pedigree bem definido, ou seja, o genótipo para as características desejadas é bastante conhecido. E as características dos animais - demora para atingir a maturidade sexual, pequeno número de descendentes (em comparação com as plantas - agora pode ser considerado um problema resolvido - inseminação artificial, fêmeas substitutas) e a impossibilidade de reprodução assexuada.

7. Usando literatura adicional e recursos da Internet, prepare uma mensagem ou apresentação sobre a história da seleção desde os tempos antigos até o presente.

A seleção como método de desenvolvimento de raças de animais domésticos e variedades de plantas cultivadas existe há muito tempo. Há cerca de 8.000-9.000 anos, com o advento da agricultura no Médio Oriente e, mais tarde, na Europa e na Ásia, começou o desenvolvimento da agricultura e da pecuária. Desde então, as pessoas começaram a se engajar na seleção artificial para criar raças animais e variedades de plantas com qualidades economicamente valiosas. As primeiras atividades de criação, conhecidas há quase 6.000 anos em Elam (Mesopotâmia), podem ser avaliadas pela imagem do pedigree dos cavalos encontrada em um sinete. Há também informações de que os árabes, muito antes da nova era, utilizavam a polinização artificial das tamareiras. No Império Romano, documentos foram preservados de descrição detalhada técnicas utilizadas na criação de animais. Nos trabalhos de cientistas da China Antiga e da Roma Antiga há indícios da importância da seleção das espigas de cereais e são dadas recomendações para a realização dessa seleção.

No início, as atividades de criação limitavam-se à seleção. Foi de natureza inconsciente e durou muito tempo (10-15 anos). Os criadores, sem base teórica, foram guiados pela experiência e pela intuição. Eles levaram em consideração as propriedades benéficas dos indivíduos parentais, mas não puderam realizar uma seleção direcionada. Os resultados do cruzamento muitas vezes revelaram-se inesperados e a característica esperada não foi encontrada na prole. No entanto, criadores desconhecidos deixaram um legado de muitas variedades valiosas de plantas cultivadas e raças de animais domésticos. Por exemplo, algumas das melhores variedades de algodão actualmente cultivadas na Rússia e nos EUA foram emprestadas aos camponeses das antigas aldeias mexicanas. Usando o método de seleção inconsciente, variedades de linho fibroso foram cultivadas em algumas áreas de Pskov: plantas de baixo crescimento foram usadas para as necessidades domésticas e sementes de plantas altas foram usadas para semear. Existem variedades conhecidas de trigo de inverno (por exemplo, Krymka, Poltavka, Sandomirka) e primavera (Ulka, Girka, Syr-Bidai, etc.) com valioso qualidades econômicas, criado nos tempos antigos.

No entanto, a seleção de características e propriedades economicamente úteis, sem levar em conta os mecanismos de sua herdabilidade e variabilidade, muitas vezes deu resultados indesejáveis. Por exemplo, a seleção para o aparecimento de ovelhas de lã fina para votação levou ao aparecimento de criptorquidia; livrar-se dos pelos malhados do pescoço das ovelhas Romanov enfraqueceu sua vitalidade; Um aumento no crescimento do cabelo em ovelhas foi acompanhado por uma diminuição no seu peso. Não foi possível desenvolver uma linha pura de Wyandottes (raça de galinhas) com favo em formato de rosa; Apesar do abate dos filhotes com favos em formato de folha, eles apareceram na prole. Obviamente, a raça consistia em generalozigotos para este gene, uma vez que os homozigotos apresentavam fertilidade reduzida.

Tudo isso indicava que o resultado desejado não pode ser obtido sem conhecimento teórico. Do final do século XVIII ao início do século XIX. O trabalho dos criadores já era de cunho científico. A principal tarefa o melhoramento genético começou a estudar a genética de características como produtividade animal e rendimento vegetal. A resolução de problemas de seleção é impossível sem conhecimentos relacionados com a análise genética, ou seja, sem conhecimentos do tipo de herança dos traços (dominante ou recessivo), do tipo de dominância, da natureza da herança (autossómica ou ligada ao sexo, independente ou ligada), da natureza da herança (autossómica ou ligada ao sexo, independente ou ligada). tipo e natureza da interação genética na ontogênese. Os criadores devem estar atentos principalmente aos problemas de relação entre o genótipo e o meio ambiente, uma vez que a expressividade e a penetrância das características estudadas dependem em grande parte dos fatores deste último.

8. Existem centros ou criadouros na sua região? Que pesquisas eles estão fazendo? Quais são suas conquistas? Juntamente com seu professor, organize uma excursão a essa estação.

Instituto de Pesquisa Yu-U de Horticultura e Cultivo de Batata, Chelyabinsk

Eh, maçã, ranetochka...

Em 1931, por iniciativa de I.V. Michurin, foi criada a primeira instituição de pesquisa científica em horticultura nos Urais do Sul - a Estação Experimental Zonal de Frutas e Bagas dos Urais. O organizador desta estação foi Valery Pavlovich Yarushin.

E já em Próximo ano A pesquisa científica começou na seleção e seleção de variedades adequadas para cultivo nas duras condições das regiões de Chelyabinsk e Kurgan, incluindo aquelas então incluídas nas regiões Kamyshlovsky e Kamensk-Uralsky da atual região de Sverdlovsk. Os cientistas começaram a pesquisar e coletar as melhores formas de frutas e frutos silvestres a leste da cordilheira dos Urais. Em 1934, os funcionários da estação registraram uma grande área de cerejas silvestres - 2.270 hectares - na dacha florestal Karagai (Annensky Bor). Mesmo ano expedição científica, liderado pelo Doutor em Ciências Agrícolas E. P. Syubarova (BelSRRI de Fruticultura) e pelo cientista de Chelyabinsk M. N. Salamatov, examinou matagais de cerejas de estepe selvagens nos distritos de Verkhneufaleysky e Poltava da região de Chelyabinsk. Ao mesmo tempo, extensas coleções de ameixas foram importadas do Extremo Oriente, Canadá, América do Norte, Rússia central, região do Volga e ameixas Karzin da Sibéria. A partir do material selecionado em 1937, os cientistas identificaram variedades e propuseram a primeira variedade de frutas silvestres dos Urais.

Naqueles anos, tanto entre a população quanto entre a ciência agronômica, acreditava-se que devido ao clima rigoroso com invernos gelados e longos, a jardinagem nos Urais era impossível. Os cientistas dos Urais do Sul levaram apenas vinte anos - pelos padrões de criação, um período de tempo muito curto - para refutar esta opinião generalizada. Graças à seleção e estudo de novas variedades de frutas e frutos silvestres na estação experimental de Chelyabinsk, a horticultura começou a se desenvolver rapidamente em nosso país.

As primeiras hortas coletivas da região surgiram logo após a guerra. Em 1948, foram formados Traktorosad, Druzhba no Distrito Metalúrgico, Lokomotiv no Distrito Sovetsky e os jardins da Magnitogorsk Iron and Steel Works. Seu aparecimento foi precedido por uma longa e acirrada luta nos corredores do então governo com os oponentes da criação de tais jardins. No entanto, a jardinagem colectiva desenvolveu-se e continua a desenvolver-se. Atualmente, os jardineiros produzem a maior parte das frutas e vegetais.

No início da década de 50, nossos cientistas coletaram e estudaram 442 variedades de macieiras, incluindo 210 variedades da seleção Ural-Siberiana. As primeiras variedades de estações experimentais de frutas e bagas oficialmente emitidas com certificados de direitos autorais foram as macieiras. A base da variedade pré-guerra eram os ranetki locais. Distinguem-se pela adaptabilidade ao clima dos Urais e da Sibéria, alto rendimento e frutos pequenos, pesando de 15 a 50 g. A geração mais velha ainda se lembra dessas lindas e brilhantes maçãs Ranetki - Lyubimets, Anisik Omsky, Ponikloe. Eles pareciam o sonho final, especialmente para as crianças. Mas na década de 60, o instituto já contava com 25 variedades zoneadas: 14 macieiras, 4 peras, 4 ameixas e 3 frutas silvestres.

Em 1964, a Estação Experimental de Frutas e Bagas da Zona Ural foi renomeada como Estação de Melhoramento de Frutas e Vegetais de Chelyabinsk. I. V. Michurin. Nessa altura, o fundo especializado “Plodoprom”, liderado por Vsevolod Ivanovich Nazarov, já operava com sucesso na região. A estreita cooperação entre ciência e produção, a paixão e o entusiasmo de seus funcionários elevaram a horticultura do Sul dos Urais a níveis sem precedentes. Com o apoio dos líderes regionais, foram criados viveiros de frutas: "Smolinsky" nos subúrbios de Chelyabinsk, "Michurinsky" em Kartaly, "Raduzhny" em Magnitogorsk, "Tyubelyassky" na zona mineira. Locais estaduais de teste de variedades foram organizados nos viveiros de frutas Smolinsky e Michurinsky.

Foi então, nas décadas de 50 e 60, que foram instaladas pequenas hortas de 20 a 100 hectares em fazendas coletivas e estatais localizadas no âmbito do MTS. Alguns deles sobreviveram até hoje. No auge do desenvolvimento da horticultura na região, os jardins públicos ocupavam uma área de 8 mil hectares e a própria indústria era geralmente lucrativa.

Na década de 50, começaram também os trabalhos de apoio científico à cultura da batata na nossa região. No início da década de 80, a estação de cultivo de frutas e vegetais de Chelyabinsk levava o seu nome. I.V. Michurina tinha 29 variedades próprias de frutas e bagas e batatas, incluídas no Registro Estadual de Conquistas de Reprodução, aprovadas para uso.

Os cientistas da estação começaram a usar a coleção mundial de formas de frutas e bagas e batatas do All-Union Institute of Plant Growing e de outras instituições de pesquisa, inclusive estrangeiras, no melhoramento de plantas. O fundo genético esteve envolvido no processo de seleção, foram introduzidas novas tecnologias de melhoramento que permitiram encurtar o processo de seleção e aumentou a formação de pessoal altamente qualificado. Os desenvolvimentos científicos dos cientistas dos Urais do Sul começaram a ser implementados nas fazendas de Chelyabinsk, Kurgan, Kustanai, Orenburg e outras regiões, na República do Bashkortostan.

Novo nome - novos objetivos

Em novembro de 1991, por decisão do Governo da Federação Russa, a Estação Experimental de Frutas e Vegetais de Chelyabinsk recebeu o seu nome. I.V. Michurina foi transformada no Instituto de Pesquisa de Frutas, Vegetais e Cultivo de Batata do Sul dos Urais. Não só o nome mudou. Objetivos e rumos de atividades de pesquisa mais sérios foram definidos para o instituto. Além da seleção de frutas e frutas e batatas, a vida exigia a criação de novas tecnologias ecologicamente corretas e que economizassem recursos para a seleção e cultivo dessas culturas, pesquisa científica na hibridização, bem como na produção de mudas de elite de novas variedades promissoras de culturas hortícolas e sementes de batata numa base saudável e livre de vírus, utilizando a biotecnologia.

Ao longo de todo o período de atividades do instituto, começando pela Estação Zonal de Frutas e Bagas dos Urais, os criadores de Chelyabinsk criaram mais de 200 variedades de frutas e bagas, 18 variedades de batatas, desenvolveram tecnologias para jardinagem industrial e amadora, tecnologias para a produção de batatas com rendimento de até 70 t/ha.

EM Cadastro Estadual conquistas de seleção aprovadas para uso, 110 variedades foram introduzidas em anos diferentes. O nível do trabalho de pesquisa é evidenciado pelo fato de hoje o instituto possuir mais de 100 certificados de direitos autorais e patentes de variedades e invenções.

Pela primeira vez nos Urais do Sul, foram criados modelos de variedades intensivas de culturas de frutas e bagas, batatas até 2020, foram desenvolvidos esquemas de seleção para produtividade, robustez de inverno, incl. resistência das flores às geadas primaveris, qualidade do produto, imunidade. O Instituto possui um rico fundo genético de culturas hortícolas, que conta com 64 mil plantas híbridas, incl. 39 - fruteiras, 25 mil mudas de frutas silvestres. O volume de cruzamentos híbridos chega a 45 mil flores.

A pesquisa científica sobre seleção e tecnologia agrícola de culturas hortícolas e batatas é realizada em colaboração criativa com os principais institutos de pesquisa e estações experimentais na Rússia, no exterior e no exterior.

Hoje o instituto possui um criadouro com área de mais de 100 hectares. É aqui que se concentra a principal atividade científica dos criadores dos Urais do Sul.

Árvore de maçã. Pela primeira vez na prática mundial da horticultura, os criadores do instituto, usando um método originalmente desenvolvido, desenvolveram variedades de anãs naturais com altura de árvore de 1,5-2,5 m. Quando propagadas em porta-enxertos anões clonais propagados vegetativamente, elas se tornam anãs naturais (. 0,8-1,5m).

A pêra é uma colheita incrível nos Urais. Frutas todos os anos. Os frutos são saborosos, doces, próprios para processamento. O envolvimento de formas selecionadas de pera Ussuri no melhoramento possibilitou a criação de variedades caracterizadas por alta robustez e produtividade no inverno, alto sabor dos frutos, resistência monogênica à sarna e resistência de campo ao ácaro da pêra.

Damasco e ameixa. Variedades locais foram cultivadas e formas selecionadas foram identificadas, caracterizadas por maior robustez dos botões dos frutos no inverno e frutos de alta qualidade.

Cereja. Dados experimentais foram acumulados para criar genótipos resistentes à coccomicose. Continua o isolamento de doadores com gene de monorresistência à coccomicose e a identificação de formas de cereja das estepes com resistência de campo à coccomicose. Para tanto e para reabastecer o acervo, foram realizadas expedições para examinar cerejeiras silvestres no território das regiões de Bashkiria, Chelyabinsk e Kurgan. Foram selecionadas formas de cerejas da estepe e da floresta, resistentes à coccomicose, de frutos grandes e com bom sabor de fruta.

Colheitas de frutas silvestres. Estão sendo realizadas pesquisas para a seleção de novas variedades resistentes aos fatores ambientais adversos, altamente resistentes ao inverno, com maior resistência das flores às geadas primaveris, altamente produtivas e com excelente qualidade de frutos. Foram compilados modelos da variedade ideal de colheitas de frutos silvestres, levando em consideração os requisitos tecnológicos de melhoramento para 2020-2025. Foram desenvolvidas tecnologias para o cultivo de roseiras, groselhas, madressilvas, groselhas e tecnologias para a propagação de groselhas em estufas de filme.

Traga de volta sua antiga glória

As reformas levadas a cabo no sector agrícola russo desde o início dos anos 90 revelaram-se destrutivas para a horticultura. Como ramo da economia nacional, praticamente deixou de existir. Somente na região de Chelyabinsk a participação da jardinagem industrial diminuiu de 65% para 1%. Quase não restam plantações frutíferas, os viveiros de produção experimental de frutas praticamente cessaram suas atividades e seus produtos atendem à demanda do mercado em apenas 12-15%.

Não disponível na região programa alvo desenvolvimento da horticultura industrial, com base em materiais confiáveis ​​provenientes do inventário de plantios e novos desenvolvimentos de instituições científicas nos últimos anos.

Isso não é culpa da ciência. Cientistas do Instituto de Pesquisa de Horticultura e Cultivo de Batata do Sul dos Urais propuseram mais de uma vez formar a base científica para o renascimento da indústria. Contudo, o estado da macroeconomia e o conservadorismo burocrático não proporcionam uma oportunidade para avançar. A expectativa de que a jardinagem amadora colectiva (isto é, o sector privado) compensará as perdas da jardinagem industrial não se justifica. E ele não consegue se justificar. Apesar de a UUNIIPOK produzir anualmente mais de 60 mil mudas de frutas e frutos silvestres para a população, o setor privado sofre com a falta de material de plantio, principalmente novas variedades, cuja necessidade é atendida em 47-50%. Pequenos produtores de mudas – comerciantes privados – estão tentando preencher esse nicho. Mas a qualidade do seu material de plantio muitas vezes não resiste a críticas em todos os aspectos.

Será realista reavivar a horticultura comunitária nas novas condições económicas?

Bastante, dizem cientistas e criadores do Sul dos Urais. Mas para isso, em nível estadual e regional, na opinião deles, é necessário resolver as questões mais urgentes:

Das áreas cultivadas desde o início do preparo do território até as plantações começarem a dar frutos, cancelar o imposto territorial

Alocar de forma reembolsável investimentos de capital para plantar plantas perenes

Sobre empresas industriais região para organizar a produção de equipamentos especiais para jardinagem

São necessárias leis para proteger os produtores nacionais no seu próprio mercado

Incentivar as pequenas empresas a organizar o processamento de produtos hortícolas

No sistema de ensino profissional é necessário organizar a formação em horticultura

A unificação também é muito importante potencial científico Cientistas agrícolas dos Urais. Para o efeito, é necessária a criação de um Centro Científico e Metodológico dos Urais, com sede em Chelyabinsk. Os benefícios de tal união são enormes. Prova disso é o conselho coordenador da batata, criado em abril de 2000 por iniciativa da Instituição Científica Estadual YuUNIPOK de forma voluntária. Ao longo dos 8 anos de trabalho conjunto, os institutos de cultivo de batata realizaram uma poderosa mobilização do pool genético, expandiram as coleções, concordaram em combinações de cruzamentos e trocaram regularmente informações, fontes e materiais de reprodução. A prática do conselho coordenador tem demonstrado que esta forma de trabalho é extremamente eficaz, viável e por isso merece desenvolvimento e aperfeiçoamento.

O trabalho também começou para unir as instituições hortícolas. Um acordo multilateral foi assinado entre seis instituições científicas dos Urais e regiões adjacentes - Instituição Científica Estatal YuUNIIPOK, BashNIISKH, Instituto de Pesquisa Agrícola Udmurt, Instituto de Pesquisa Agrícola de Kostanay, Instituto de Pesquisa Agrícola do Cazaquistão, Estação Experimental Karabalyk.

A ciência agrícola hoje atravessa tempos difíceis, mas está viva e pronta para contribuir para o renascimento da produção agrícola, incluindo a horticultura industrial do Sul dos Urais.

HETEROSE HETEROSE

(do grego heteroiosis - mudança, transformação), “poder híbrido”, a superioridade dos híbridos em uma série de características e propriedades sobre as formas parentais. O termo "G." proposto por J. Schell em 1914. Via de regra, G. é característico de híbridos de primeira geração obtidos pelo cruzamento de formas não relacionadas: decomp. linhas, raças (variedades) e até espécies. Nas gerações seguintes (cruzando híbridos entre si), seu efeito enfraquece e desaparece. A hipótese de “superdominância”, ou G. monogênico, pressupõe que heterozigotos por definição. gene são superiores em suas características aos homozigotos correspondentes. Um fenômeno que ilustra essa hipótese é a complementação interalélica. Uma série de outras hipóteses baseiam-se na suposição de que o híbrido possui um maior número de alelos dominantes de diferentes genes em comparação com as formas parentais e a interação entre esses alelos. As hipóteses sintéticas são baseadas em interações intragênicas e intergênicas. A importância da heterozigosidade como base da genética também é evidenciada pelo fato de que nas populações naturais os indivíduos são heterozigotos para um grande número de genes. Além disso, muitos permanecem no estado heterozigoto. alelos que, quando homozigotos, apresentam efeitos adversos nos sinais vitais. G. é importante na agricultura. prática (em animais e plantas agrícolas, o milho muitas vezes leva a um aumento na produtividade e no rendimento: a produção de híbridos de milho entrelinhas simples e duplas permitiu aumentar o rendimento bruto de grãos em 20-30%), mas seu uso é muitas vezes não é suficientemente eficaz, porque . O problema da consolidação de G. em várias gerações ainda não foi resolvido. A propagação vegetativa de formas heteróticas, poliploidia, etc. são consideradas abordagens para resolver este problema. formas irregulares de reprodução sexuada (apomixia, partenogênese, etc.).

.(Fonte: “Dicionário Enciclopédico Biológico”. Editor-chefe M. S. Gilyarov; Conselho Editorial: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin e outros - 2ª ed., corrigido. - M.: Sov. Encyclopedia, 1986.)

(poder híbrido, força híbrida), superioridade dos híbridos de primeira geração sobre as formas parentais em viabilidade, rendimento, fertilidade e uma série de outras características. Para obter o efeito do poder híbrido, é importante escolher formas não relacionadas como pais, representando diferentes linhagens, raças e até espécies. Na prática, os melhores pares parentais, que produzem os híbridos mais valiosos, são selecionados a partir de numerosos cruzamentos, que permitem identificar a compatibilidade mais bem sucedida das diferentes linhagens. Quando gerações sucessivas se cruzam, a heterose enfraquece e desaparece.
A heterose é baseada em um aumento acentuado na heterozigosidade em híbridos de primeira geração e superioridade heterozigotos para certos genes sobre os correspondentes homozigoto. Assim, o fenômeno do poder híbrido é oposto ao resultado da endogamia - endogamia o que tem consequências adversas para a prole. O mecanismo genético da heterose (não totalmente compreendido) também está associado à presença no híbrido, em comparação aos pais, de um maior número de genes dominantes que interagem entre si em uma direção favorável.
A heterose é amplamente utilizada na prática agrícola para aumentar a produtividade agrícola. colheitas e produtividade agrícola animais. Na década de 1930 Os criadores dos EUA aumentaram dramaticamente a produção de milho usando sementes híbridas. Uma das tarefas importantes seleção– procurar formas de “consolidar” a heterose, ou seja, preservando-o ao longo de gerações.

.(Fonte: “Biologia. Enciclopédia ilustrada moderna”. Editor-chefe A. P. Gorkin; M.: Rosman, 2006.)

Veja o que é "HETEROSE" em outros dicionários:

Aceleração do crescimento, aumento de tamanho, aumento de vitalidade e fertilidade dos híbridos de primeira geração em comparação com as formas parentais de plantas ou animais. Normalmente, a heterose desaparece na segunda geração e nas gerações subsequentes. A heterose é generalizada... ... Dicionário Financeiro

A heterose (traduzida do grego, mudança, transformação) é um aumento na viabilidade dos híbridos devido à herança de um certo conjunto de alelos de vários genes de seus pais diferentes. Este fenômeno é o oposto do endogâmico... Wikipedia

- (do grego heteroiosis mudança, transformação), a propriedade dos híbridos de primeira geração de superar o melhor das formas parentais em vitalidade, fertilidade e outras características. Na segunda geração e nas subsequentes, a heterose geralmente desaparece.... ... Enciclopédia moderna

(do grego heteroiosis - mudança, transformação), “poder híbrido”, a superioridade dos híbridos em uma série de características e propriedades sobre as formas parentais. O termo "G." proposto por J. Schell em 1914. Via de regra, G. é característico de híbridos de primeira geração obtidos pelo cruzamento de formas não relacionadas: decomp. linhas, raças (variedades) e até espécies. Nas gerações seguintes (cruzando híbridos entre si), seu efeito enfraquece e desaparece. A hipótese de “superdominância”, ou G. monogênico, pressupõe que heterozigotos por definição. gene são superiores em suas características aos homozigotos correspondentes. Um fenômeno que ilustra essa hipótese é a complementação interalélica. Uma série de outras hipóteses baseiam-se na suposição de que o híbrido possui um maior número de alelos dominantes de genes diferentes em comparação com as formas parentais e a interação entre esses alelos. As hipóteses sintéticas são baseadas em interações intragênicas e intergênicas. A importância da heterozigosidade como base da genética também é evidenciada pelo fato de que nas populações naturais os indivíduos são heterozigotos para um grande número de genes. Além disso, muitos permanecem no estado heterozigoto. alelos que, quando homozigotos, apresentam efeitos adversos nos sinais vitais. G. é importante na agricultura. prática (em animais e plantas agrícolas, o milho muitas vezes leva a um aumento na produtividade e no rendimento: a produção de híbridos de milho entrelinhas simples e duplas permitiu aumentar o rendimento bruto de grãos em 20-30%), mas seu uso é muitas vezes não é suficientemente eficaz, porque . O problema da consolidação de G. em várias gerações ainda não foi resolvido. A propagação vegetativa de formas heteróticas, poliploidia, etc. são consideradas abordagens para resolver este problema. formas irregulares de reprodução sexuada (apomixia, partenogênese, etc.).

Fonte: “Dicionário Enciclopédico Biológico”. CH. Ed. MS Gilyarov; Equipe editorial: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin e outros - 2ª ed., corrigido. - M.: Sov. Enciclopédia, 1986.)

(poder híbrido, força híbrida), superioridade dos híbridos de primeira geração sobre as formas parentais em viabilidade, rendimento, fertilidade e uma série de outras características. Para obter o efeito do poder híbrido, é importante escolher formas não relacionadas como pais, representando diferentes linhagens, raças e até espécies. Na prática, os melhores pares parentais, que produzem os híbridos mais valiosos, são selecionados a partir de numerosos cruzamentos, que permitem identificar a compatibilidade mais bem sucedida das diferentes linhagens. Quando gerações sucessivas se cruzam, a heterose enfraquece e desaparece.
A heterose é baseada em um aumento acentuado na heterozigosidade em híbridos de primeira geração e superioridade heterozigotos para certos genes sobre os correspondentes homozigoto. Assim, o fenômeno do poder híbrido é oposto ao resultado da endogamia - endogamia o que tem consequências adversas para a prole. O mecanismo genético da heterose (não totalmente compreendido) também está associado à presença no híbrido, em comparação aos pais, de um maior número de genes dominantes que interagem entre si em uma direção favorável.
A heterose é amplamente utilizada na prática agrícola para aumentar a produtividade agrícola. colheitas e produtividade agrícola animais. Na década de 1930 Os criadores dos EUA aumentaram dramaticamente a produção de milho usando sementes híbridas. Uma das tarefas importantes seleção– procurar formas de “consolidar” a heterose, ou seja, preservando-o ao longo de gerações.

O método destina-se ao uso na agricultura. O objetivo é aumentar significativamente a eficiência da hibridização de culturas. A heterose dos híbridos aparece apenas na primeira geração. Foi estabelecido que a atenuação da heterose nas gerações subsequentes do híbrido se deve principalmente à transição de letais recessivos, semiletais e subvitais para um estado homozigoto e à ruptura de um complexo de genes favoráveis ​​​​de ação coordenada. A eliminação desses fenômenos leva à consolidação da heterose nas gerações subsequentes. É realizado através do retrocruzamento de um híbrido com filhos androgenéticos absolutamente homozigotos obtidos artificialmente, após o qual o híbrido geneticamente transformado é quase completamente limpo de genes prejudiciais e ao mesmo tempo preserva intacto o complexo de genes favoráveis ​​​​que determinam a heterose. Isso permite preservar completamente a heterose nas gerações industriais subsequentes, obtida a partir de cruzamentos intra-híbridos simples, o que foi comprovado por experimentos com bichos-da-seda. O método também se destina a plantas agrícolas, nas quais é possível obter indivíduos androgenéticos absolutamente homozigotos. 3 salários, 4 doentes.

A invenção refere-se a métodos utilizados na agricultura. Uma forma natural bem conhecida de preservar a heterose nas gerações subsequentes é através da propagação vegetativa em plantas que também possuem reprodução sexuada. Numerosos estudos nesta área sobre outras plantas que não são capazes de propagação vegetativa e animais não foram completamente bem sucedidos (1), porque a natureza da heterose ainda era um grande mistério genético (2). A literatura nem sequer expressou qualquer real abordagens teóricas rumo a uma solução radical para esta problema importante. Em alguns animais, a heterose pode ser corrigida por clonagem. No entanto, apenas alguns descendentes idênticos à mãe são obtidos através deste método. No bicho-da-seda, a clonagem tem sido desenvolvida com mais sucesso, mas para uso prático em termos de preservação da heterose, não é aceitável por dois motivos: devido à alta intensidade de trabalho de produção em massa de descendentes partenogenéticos e à menor produtividade do sexo feminino, que compõe os clones, em comparação aos machos (3). Resultados promissores foram obtidos pelos autores após desenvolverem o método de partenogênese meiótica e obterem bichos-da-seda machos absolutamente homozigotos a partir de clones partenogenéticos (4). O seu retrocruzamento com um clone partenogenético de origem híbrida permitiu consolidar a heterose nas gerações de retrocruzamentos (5). Mas esta foi a descoberta apenas da possibilidade fundamental de corrigir a heterose. Este método não tinha significado prático e, portanto, não poderia ser patenteado como método. Isto foi explicado pelo fato de que machos homozigotos só poderiam ser obtidos a partir de partenoclones femininos altamente viáveis ​​e com alta propensão para partenogênese. Era praticamente impossível obter homozigotos absolutos em raças e híbridos comerciais, então a partenogênese meiótica foi utilizada apenas para experimentos de reconhecimento que visavam determinar a possibilidade de resolução do problema. A invenção de um método de fixação de heterose no bicho-da-seda, adequado para produção, tornou-se possível após a descoberta da androgênese monospérmica pelos autores (1998, inédito). A essência da invenção. A heterose aparece apenas na primeira geração do híbrido. Nas gerações subsequentes, a partir da segunda, desaparece drasticamente. Portanto, para cultivar um híbrido heterótico, é necessário repetir a hibridização intervarietal ou entre raças a cada vez. Este processo é tecnicamente complexo e muito trabalhoso, e para muitos culturas de plantas isso simplesmente não é viável, embora seus híbridos, se fossem obtidos, dariam rendimentos surpreendentemente elevados em comparação com as formas parentais. Isto é exemplificado por muitas plantas agrícolas. Esses problemas seriam radicalmente resolvidos se fosse possível desenvolver uma forma eficaz de consolidar a heterose nas gerações subsequentes. Tal método abriria simultaneamente completamente nova abordagemà criação de híbridos ainda mais destacados em termos de heterose. Sabe-se que qualquer híbrido industrial é obtido pelo cruzamento de uma enorme massa de indivíduos de duas formas parentais. E esses indivíduos são muito diferenciados em sua capacidade combinatória. Portanto, a produção se contenta com a heterose média para todos os híbridos individuais considerados em conjunto, cada um dos quais provém das células germinativas de dois pais. Embora raros híbridos individuais tenham uma heterose verdadeiramente fantástica, ela será irremediavelmente perdida na próxima geração. O método proposto permitirá consolidar esta poderosa heterose nas gerações subsequentes do híbrido e propagá-la em quantidades ilimitadas. Uma das causas da heterose foi considerada efeito benéfico a heterozigosidade de todos os genes em geral, independentemente de sua especificidade (hipótese de “superdominância”) afeta o desenvolvimento e a atividade vital do organismo. Usando bichos-da-seda, os autores provaram experimentalmente que a heterose ocorre por dois motivos principais. A primeira é a integração no genótipo dos híbridos de um grande número de genes favoráveis, coordenados na sua ação, que controlam a viabilidade. A segunda é a transição para um estado heterozigoto não de todos os genes do genótipo, mas apenas de detalhes recessivos, hemiletais e subvitais (4). Na fig. 1 fornece evidências disso. Consequentemente, a diminuição da heterose nas gerações subsequentes de híbridos é explicada principalmente pela inevitável transição de algumas partes recessivas e semiletais para um estado homozigoto ao cruzar um híbrido dentro de seus limites e pela ruptura de um complexo de genes favoráveis ​​​​que aumentam a viabilidade durante meiose. Portanto, os autores chegaram à conclusão de que é possível consolidar a heterose nas gerações subsequentes se o complexo de todos os genes favoráveis ​​​​no genótipo híbrido for completamente preservado ou mesmo melhorado e os recessivos letais e semiletais forem quase completamente removidos do genótipo. Este problema foi resolvido pelos autores da seguinte maneira. Duas raças geneticamente distantes são selecionadas como material de partida, do cruzamento do qual surgem os híbridos mais altamente heteróticos. Essas duas raças produzem uma série de híbridos individuais, cada um dos quais vem de apenas dois pais. Através de testes comparativos são selecionados os 10 melhores híbridos individuais em termos de heterose. De cada híbrido, são obtidos descendentes absolutamente homozigotos pelo método de androgênese monospérmica, que está à disposição dos criadores. Para tanto, fêmeas não inseminadas de qualquer raça são irradiadas com raios na dose de 80 kr. As fêmeas então acasalam com os machos dos híbridos individuais. Ovos postos com 60-80 minutos de idade após a postura a uma temperatura de 25 o C são aquecidos por 210 minutos em água aquecida a 38 o C. A esmagadora maioria dos homozigotos absolutos morre em diferentes estágios de desenvolvimento devido ao fato de que em o genótipo haplóide que herdaram do pai contém muitos genes letais, semiletais e subvitais. Quando o núcleo do pronúcleo se diploidiza, eles passam para um estado homozigoto, o que na maioria das vezes é incompatível com o desenvolvimento normal do organismo. Somente sobrevivem aqueles homozigotos que, durante a meiose, não receberam ou receberam, mas muito poucos, genes nocivos, principalmente de efeito fraco (5). Os indivíduos absolutamente homozigotos crescidos são retrocruzados com o híbrido original, obtendo-se assim a primeira geração de retrocruzamento (Fig. 2). A maturação do híbrido original e dos homozigotos absolutos deve ser sincronizada atrasando o início do crescimento do primeiro por um tempo igual à duração do ciclo de desenvolvimento do objeto selecionado. Cálculos simples mostram que na prole de retrocruzamento novos homozigotos de genes com forte nocividade não podem aparecer, e homozigotos de genes subvitais, se não forem eliminados dos andrógenos homozigotos sobreviventes, são suprimidos por um complexo de genes favoráveis ​​herdados do híbrido original. É por isso que a heterose persiste em todas as gerações de retrocruzamento (Fig. 3). A primeira geração e as subsequentes de retrocruzamento são tratadas exatamente da mesma maneira que com o híbrido original (Fig. 2). Outros retrocruzamentos levam, em primeiro lugar, à remoção quase completa de detalhes e semiletais do genótipo híbrido e, em segundo lugar, à preservação da parte numericamente predominante dos genes que proporcionaram heterose no híbrido original. Após 5 ou 6 retrocruzamentos, o híbrido, livre de genes prejudiciais, é propagado massivamente por cruzamento intra-híbrido. Na prole obtida como resultado dessa reprodução, a heterose não apenas permanece no nível do híbrido original, mas até aumenta um pouco (Fig. 4), o que indica uma solução completa para o problema de fixação da heterose no bicho-da-seda. A completa comunalidade da base genética da heterose e sua atenuação em animais e plantas permite que esta invenção seja recomendada para a consolidação da heterose em plantas agrícolas, nas quais é possível obter indivíduos absolutamente homozigotos de origem androgênica a partir de híbridos. São obtidos estimulando o desenvolvimento embrionário do pólen haplóide, seguido da transformação de suas células germinativas em diplóides, que se desenvolvem em plantas férteis viáveis. A técnica varia dependendo características biológicas cultura. Materiais gráficos. Figo. 1 A. É mostrada uma relação direta entre o rendimento de casulos de bicho-da-seda - principal indicador de heterose (1) e os níveis de heterozigosidade (2) de variantes genéticas do híbrido que não são purificadas de letais e semiletais. Os indicadores de rendimento e heterozigosidade do híbrido original da primeira opção (1) são considerados 100%. B. Foi demonstrado que existe uma completa ausência de dependência entre o rendimento do casulo (1) e os níveis de heterozigosidade (2) em variantes genéticas purificadas de letais e semiletais. Isso comprova a inconsistência da hipótese de “superdominância” da heterose e a possibilidade de manutenção da heterose em gerações retrocruzadas. Figo. 2. Esquema de purificação de híbridos de bicho-da-seda de letais recessivos e semiletais por meio de retrocruzamento de híbridos com machos absolutamente homozigotos das raças A e B obtidos deles. F 1, F 2 - híbrido de primeira e segunda geração. F b1, F b2 - primeira e segunda gerações de retrocruzamento. Figo. 3. Viabilidade do híbrido original (1) e das gerações de retrocruzamento (II), obtida conforme esquema apresentado na Fig. 2. Figura 4. Demonstra indicadores da frequência de genes nocivos no estado heterozigoto (1), massa do casulo (2), viabilidade (3) no híbrido original (I) e no híbrido transformado após quatro retrocruzamentos consecutivos com machos homozigotos (II), bem como em três gerações endogâmicas consecutivas (III-V). Cada variante genética foi cultivada simultaneamente com um híbrido partenogenético controle, cujos indicadores foram considerados 100%. Em todas as variantes genéticas, a heterose é maior do que no híbrido original, o que indica uma solução radical para o problema de fixação da heterose. A preservação estável da heterose em todas as gerações de retrocruzamentos já indicou a eficácia fundamental do método desenvolvido. Mas as gerações de retrocruzamentos não são práticas devido à dificuldade de obtê-las. Portanto, no experimento final com bichos-da-seda, estudaram a possibilidade de fixação da heterose não em retrocruzamentos, mas em gerações normais. Neste experimento final, o híbrido original foi primeiro submetido a quatro retrocruzamentos com machos homozigotos. Como resultado, a frequência de heterozigotos para letais e semiletais diminuiu de 100% para 6,2% no material original. Em seguida, as gerações de retrocruzamentos foram propagadas por endogamia. Cada geração consanguínea foi obtida através do cruzamento de um irmão com uma irmã dentro de cada família individual. Como resultado, a frequência de genes prejudiciais suprimidos por alelos normais diminuiu na primeira geração endogâmica para 4,7, e na segunda e terceira - para 3,5 e 2,6%, respectivamente. A reprodução consanguínea tem um efeito extremamente prejudicial em tudo indicadores econômicos descendentes consanguíneos normais. Mas em nosso experimento, não apenas não teve um efeito deprimente sobre a prole consanguínea, mas, pelo contrário, levou a um aumento no peso médio de um casulo e na viabilidade em comparação com o híbrido de controle original (Fig. 4) . Consequentemente, o problema de fixação da heterose em híbridos de gerações subsequentes foi radicalmente resolvido. DADOS BIBLIOGRÁFICOS 1. Inge-Vechtomov S.I. 1989. Genética com noções básicas de seleção. M. "Escola Superior", na página 557. 2. Hutt F. 1969. Genética animal. Por. do inglês editado por Doutor em Biologia Ciências Ya.L. Glembotsky. M., "Spike", na página 322. 3. Strunnikov V. A. 1998. Clonagem de animais: teoria e prática. - Natureza, N 7, pp. 4. Strunnikov V.A. 1987. Métodos genéticos para seleção e regulação sexual de bichos-da-seda. M. VO "Agropromizdat", na página 35. 5. Strunnikov V.A. 1994. A natureza da heterose e novos métodos para seu aprimoramento. - M. Nauka, 108 p.

Alegar

1. Método de consolidação da heterose de um híbrido em gerações subsequentes, incluindo a utilização de retrocruzamentos com machos absolutamente homozigotos, caracterizado por preservar genes favoráveis ​​​​que determinam a heterose no genótipo do híbrido, e ao mesmo tempo para para remover letais e semiletais, retrocruzamentos de híbridos com aqueles obtidos deles são usados ​​​​para androgênese monospérmica por machos androgenéticos absolutamente homozigotos e então, após vários retrocruzamentos, trocam gerações de retrocruzamento para reprodução bissexual em massa convencional por meio de cruzamentos intra-híbridos. 2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que bichos-da-seda machos absolutamente homozigotos são obtidos pelo método de androgênese monospérmica, realizado pela irradiação de ovos no corpo da fêmea com raios na dose de 80 cr, posterior acasalamento com machos do indivíduo original híbridos e aquecimento dos ovos inseminados irradiados em idade de 60 a 80 minutos em água aquecida a 38 o C por 210 minutos. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, para aumentar acentuadamente a heterose dos híbridos para uso industrial, a heterose é fixada apenas em híbridos individuais provenientes de dois progenitores que apresentaram heterose máxima em comparação com outros híbridos testados simultaneamente. 4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o método de fixação de heterose é utilizado em híbridos de plantas agrícolas nos quais é possível obter indivíduos androgenéticos absolutamente homozigotos por meio de métodos variados conhecidos para cada espécie de estimulação do pólen ao desenvolvimento embrionário e conversão as células germinativas se desenvolvem a partir dele em células homozigotas absolutamente diplóides que se desenvolvem em plantas férteis.