ГЕТЕРОЗИС
(от
греч. heteroiosis - изменение, превращение), гибридная сила, ускорение
роста и увеличение размеров, повышение жизнестойкости и плодовитости гибридов
первого поколения при различных скрещиваниях как животных, так и растений.
Во втором и последующих поколениях Г. обычно затухает. Различают истинный
Г.- способность гибридов оставлять большое число плодовитых потомков, и
гигантизм- увеличение всего гибридного организма или отдельных его частей.
Г. обнаружен у разнообразных многоклеточных животных и растений (в т. ч.
и самоопылителей). Сходные с Г. явления наблюдаются при половом процессе
и у нек-рых одноклеточных. У с.-х. животных и возделываемых растений Г.
нередко приводит к значительному повышению продуктивности и урожайности
(см. ниже - Гетерозис в сельском хозяйстве).
Г.
Исследование
По
и обратная ему инбредная депрессия (см. Инбридинг) были известны
уже древним грекам, в частности Аристотелю. Первые научные исследования
Г.
большое влияние на работы И. В. Мичурина и мн. др. селекционеров. Термин
Г. предложил амер. генетик Г. Шелл (1914); он первый получил двойные межлинейные
гибриды кукурузы. Основы метода пром. выращивания этих гибридов разработал
Д. Джонс (1917). Применение гибридизации в с. х-ве расширяется пз
года в год, что стимулирует и теоретич. исследования Г. Особи с сильно
выраженным Г. имеют преимущества при естественном отборе, и потому
проявления Г. усиливаются, что способствует увеличению генетич. изменчивости.
Нередко возникают устойчивые генетич. системы, обеспечивающие преимущественное
выживание гетерозигот по многим генам.
Г., помимо обычного изучения морфологич. признаков, требует применения
физиологич. и биохимич. методик, позволяющих обнаружить тонкие различия
между гибридами и исходными формами. Начато изучение Г. и на молекулярном
уровне; в частности, у многих гибридов исследуется строение спе-цифич.
белковых молекул - ферментов, антигенов и др.
Дарвину, Г. обусловлен объединением в оплодотворённой яйцеклетке разнородных
наследственных задатков. На этой основе возникли две главные гипотезы о
механизме Г. Гипотеза г е-терозиготности (•сверхдоминирования, одногенного
Г.) была выдвинута амер. исследователями Э. Истом и Г. Шеллом (1908). Два
состояния (два аллеля) одного и того же гена при их совмещении в гетерозиготе
дополняют друг друга в своём действии на организм. Каждый ген управляет
синтезом определённого полипептида. У гетерозиготы синтезируются неск.
различных белковых цепочек вместо одной и нередко образуются гетерополимеры
- гибридные молекулы (см. Комплементарность)', это может дать ей
преимущество. Гипотезу доминантности (суммирования доминантных генов) сформулировали
амер. биологи А. В. Брюс (1910), Д. Джонс (1917) и др. Мутации (изменения)
генов в общей массе вредны. Защитой от них служит увеличение доминантности
нормальных для популяции генов (эволюция доминантности). Совмещение
у гибрида благоприятных доминантных генов двух родителей приводит к Г.
Обе гипотезы Г. могут быть объединены концепцией генетического баланса
(амер. учёный Дж. Лернер, англ.- К. Матер, рус. генетик Н. В. Турбин).
В основе Г., по-видимому, лежит взаимодействие как аллельных, так и неаллель-ных
генов; однако во всех случаях Г. связан с повышенной гетерозиготностью
гибрида и его биохим. обогащением, что и обусловливает усиление обмена
веществ. Особый практич. и теоретич. интерес представляет проблема закрепления
Г. Она может быть решена путём удвоения хромосомных наборов (см. Полиплоидия),
создания устойчивых гетерозиготных структур и использования всех форм
апомиксиса, а также вегетативного размножения гибридов. Эффект Г.
может быть закреплён и при удвоении отдельных генов или небольших участков
хромосом. Роль таких дупликаций в эволюции очень велика; поэтому Г. следует
рассматривать как важный этап на пути эволюционного прогресса. В. С.
Кирпичников.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я