ГЕТЕРО́ЗИС

ГЕТЕРО́ЗИС (от греч. ἑτεροίωσις – из­ме­не­ние, пре­вра­ще­ние) (гиб­рид­ная мощ­ность), пре­вос­ход­ст­во гиб­ри­дов по ря­ду при­зна­ков и свойств над ро­ди­тель­ски­ми фор­ма­ми; про­яв­ля­ет­ся в по­вы­ше­нии жиз­не­спо­соб­но­сти, пло­до­ви­то­сти и про­дук­тив­но­сти гиб­ри­дов. Тер­мин «Г.» пред­ло­жен амер. ге­не­ти­ком Г. Шел­лом в 1914, хо­тя са­мо яв­ле­ние Г. бы­ло из­вест­но с древ­них вре­мён, а его пер­вое на­уч. опи­са­ние бы­ло сде­ла­но нем. бо­та­ни­ком Й. Кёль­рёй­те­ром (1760). Осо­бен­но­стью Г. яв­ля­ет­ся то, что он про­яв­ля­ет­ся у всех гиб­ри­дов пер­во­го по­ко­ле­ния, по­лу­чен­ных от скре­щи­ва­ния не­род­ст­вен­ных форм: по­род, сор­тов, ли­ний и да­же ви­дов. В ря­ду по­сле­дую­щих по­ко­ле­ний (скре­щи­ва­ние гиб­ри­дов ме­ж­ду со­бой) до­ля по­том­ков с Г. про­грес­сив­но умень­ша­ет­ся, а за­тем ис­че­за­ет. Пре­вос­ход­ст­во гиб­ри­дов над луч­шей из ро­ди­тель­ских форм обо­зна­ча­ют как ис­тин­ный Г. В том слу­чае, ко­гда гиб­ри­ды пре­вос­хо­дят толь­ко ср. ве­ли­чи­ну по­ка­за­те­лей обо­их ро­ди­те­лей, го­во­рят о по­тен­ци­аль­ном Г. Наи­боль­ший эф­фект Г. мо­жет про­яв­лять­ся у двой­ных меж­ли­ней­ных гиб­ри­дов – по­том­ков от скре­щи­ва­ния двух раз­ных про­стых меж­ли­ней­ных гиб­ри­дов. Г. рас­те­ний и жи­вот­ных ис­поль­зу­ют как важ­ней­ший при­ём по­вы­ше­ния уро­жай­но­сти и про­дук­тив­но­сти. Важ­ное зна­че­ние име­ет рас­шиф­ров­ка ме­ха­низ­мов Г., а так­же раз­ра­бот­ка ме­то­дов его за­кре­п­ле­ния. Ни од­на из пред­ло­жен­ных ги­по­тез (ге­те­ро­зи­гот­но­сти, бла­го­при­ят­ных до­ми­нант­ных ге­нов, ге­не­тич. ба­лан­са, фор­ми­ро­ва­ния ком­пен­са­ци­он­ных ком­плек­сов ге­нов и др.) не объ­яс­ня­ет до кон­ца ме­ха­низ­мов Г. По­ла­га­ют, что при­чин его воз­ник­но­ве­ния мно­го. В ка­че­ст­ве под­хо­дов к ре­ше­нию про­бле­мы за­кре­п­ле­ния Г. рас­смат­ри­ва­ют­ся по­ли­плои­дия, соз­да­ние ус­той­чи­вых ге­те­ро­зи­гот­ных струк­тур и ис­поль­зо­ва­ние всех форм апо­микси­са, а так­же ве­ге­та­тив­но­го раз­мно­же­ния гиб­ри­дов, ду­п­ли­ка­ции отд. ге­нов или не­боль­ших уча­ст­ков хро­мо­сом, пе­ре­сад­ка ядер со­ма­тич. кле­ток у жи­вот­ных в ли­шён­ные яд­ра (энук­леи­ро­ван­ные) яй­це­клет­ки (кле­точ­ная ин­же­не­рия).

Гетерозис в животноводстве

Ге­те­ро­зис в жи­вот­но­вод­ст­ве на­блю­да­ет­ся: при меж­ви­до­вой гиб­ри­ди­за­ции (напр., мул, по­лу­чае­мый скре­щи­ва­ни­ем ос­ла с ко­бы­лой, пре­вос­хо­дит ро­ди­те­лей по си­ле, вы­нос­ли­во­сти и ра­бо­то­спо­соб­но­сти); при кросс­бри­дин­ге (напр., по­ме­си, по­лу­чен­ные от пром. скре­щи­ва­ния сви­ней круп­ной бе­лой и эс­тон­ской по­род, име­ют сред­не­су­точ­ный при­рост жи­вой мас­сы на 6–10% вы­ше, чем их чис­то­по­род­ные ро­ди­те­ли); при меж­ли­ней­ных скре­щи­ва­ни­ях (напр., гиб­рид­ные ку­ры-не­суш­ки да­ют на 30–50 яиц в год боль­ше, чем ку­ры ис­ход­ных ли­ний); при ге­те­ро­ген­ном под­бо­ре ро­ди­тель­ских пар од­ной по­ро­ды. Сте­пень про­яв­ле­ния Г. за­ви­сит от со­че­тае­мо­сти (ком­би­на­ци­он­ной спо­соб­но­сти) ро­ди­те­лей (ли­ний, по­род). Гиб­ри­ды или по­ме­си мо­гут пре­вос­хо­дить по од­но­му или не­сколь­ким при­зна­кам луч­шую из ро­ди­тель­ских форм (напр., жи­вая мас­са пе­ту­ха по­ро­ды кор­ниш в 6 нед со­став­ля­ет 2,0 кг, ку­ри­цы по­ро­ды пли­мут­рок – 1,7 кг, а ср. жи­вая мас­са по­лу­чен­но­го от них по­том­ст­ва – 2,1 кг); мо­гут иметь по­ка­за­тель к.-л. при­зна­ка, пре­вы­шаю­щий сред­не­ариф­ме­тич. по­ка­за­тель это­го при­зна­ка у ро­ди­те­лей (напр., яй­це­нос­кость кур ли­нии А – 320 яиц за 72 нед жиз­ни, ли­нии B – 280 яиц, а гиб­рид­ных не­су­шек АВ – 309 яиц). Ино­гда гиб­ри­ды пер­во­го по­ко­ле­ния пре­вос­хо­дят ро­ди­тель­ские фор­мы по при­зна­ку, про­из­вод­но­му от двух дру­гих, ка­ж­дый из ко­то­рых име­ет про­ме­жу­точ­ный тип на­сле­до­ва­ния. Напр., удой ко­ро­вы чёр­но-пё­ст­рой по­ро­ды за лак­та­цию со­став­ля­ет 6000 кг мо­ло­ка 3,0%-ной жир­но­сти, ко­ро­вы джер­сей­ской по­ро­ды – 3000 кг мо­ло­ка 6,0%-ной жир­но­сти, а по­ме­сей этих по­род – 4500 кг мо­ло­ка 4,5%-ной жир­но­сти, т. е. по удою и жир­но­сти мо­ло­ка Г. не на­блю­да­ет­ся. При этом об­щее ко­ли­че­ст­во мо­лоч­но­го жи­ра, по­лу­чен­но­го за лак­та­цию от по­мес­ных ко­ров (202,5 кг), боль­ше, чем от чис­то­по­род­ных (180 кг).

Гетерозис в растениеводстве

Ге­те­ро­зис в рас­те­ние­вод­ст­ве про­яв­ля­ет­ся в пре­вос­ход­ст­ве гиб­ри­дов пер­вого по­ко­ле­ния (F₁) над луч­шей из ро­ди­тель­ских форм по од­но­му или не­сколь­ким при­зна­кам, в т. ч. име­ет ме­сто улуч­ше­ние га­би­ту­са рас­те­ний, уве­ли­че­ние мас­сы ве­ге­та­тив­ных и ге­не­ра­тив­ных ор­га­нов, улуч­ше­ние био­хи­мич. и фи­зио­ло­гич. при­зна­ков; по­вы­ше­ние адап­тив­но­сти, уве­ли­че­ние про­дук­тив­но­сти на 15–50%. Чем боль­ше раз­ли­ча­ют­ся скре­щи­вае­мые ро­ди­тель­ские фор­мы по мор­фо­ло­гич., био­ло­гич., фи­зио­ло­гич., адап­тив­ным и др. при­зна­кам, тем силь­нее про­яв­ля­ет­ся Г. Се­лек­ция гиб­ри­дов F₁ со­сто­ит из не­сколь­ких эта­пов. Вна­ча­ле про­во­дят по­иск и соз­да­ние форм рас­те­ний с при­зна­ка­ми или ме­ха­низ­ма­ми, пре­пят­ст­вую­щи­ми са­мо­опы­ле­нию (дву­дом­ность, сте­риль­ность и др.). На сле­дую­щем эта­пе пу­тём мно­го­крат­но­го са­мо­опы­ле­ния пе­ре­крё­ст­но­опы­ляю­щих­ся рас­те­ний соз­да­ют ин­бред­ные го­мо­зи­гот­ные по осн. хо­зяй­ст­вен­но цен­ным при­зна­кам ли­нии. Да­лее пу­тём ре­ци­прок­ных скре­щи­ва­ний с др. ин­бред­ны­ми ли­ния­ми про­во­дят их оцен­ку на ком­би­на­ци­он­ную спо­соб­ность, вы­де­ля­ют луч­шие гиб­ри­ды и их ро­ди­тель­ские ли­нии. За­вер­шаю­щий этап со­сто­ит в про­из­вод­ст­вен­ном по­лу­че­нии се­мян ге­те­ро­зис­ных гиб­ри­дов с ис­поль­зо­ва­ни­ем разл. скре­щи­ва­ний (меж­сор­то­вых, сор­то­ли­ней­ных и др.). Воз­де­лы­ва­ют вы­со­ко­про­дук­тив­ные гиб­ри­ды F₁ зер­но­вых, зер­но­бо­бо­вых, овощ­ных, де­ко­ра­тив­ных и др. куль­тур. Не­ко­то­рые от­рас­ли рас­те­ние­вод­ст­ва (напр., ово­ще­вод­ст­во за­щи­щён­но­го грун­та) к нач. 20 в. пол­но­стью пе­ре­шли на ис­поль­зо­ва­ние ге­те­ро­зис­ных гиб­ри­дов. Эф­фект Г. со­хра­ня­ет­ся у рас­те­ний сле­дую­ще­го по­ко­ле­ния толь­ко при ве­ге­та­тив­ном раз­мно­же­нии.