ヘテロシス：動物、植物、人間の改善 - 生物学 - 2024

ヘテロシスもヘテロ利点及び雑種強勢として知られているが、親に対する改善でマニフェスト自体、同じ種の遠い親族間の相互の最初の世代における生理学的性能、または間の遺伝的現象であります植物と動物の異なる種。

生理学的性能の改善は、例えば、健康、認知能力、または質量の増加で起こり、より適切な遺伝子型を有することから生じる有利な表現型の特徴を指す。

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遠縁の親族とは、遺伝的に隔離された集団からの個人、ならびに同じ種の品種、株、または亜種を理解していることに注意してください。

近交弱勢

ヘテロシスは外因性の結果です。これは、同型接合性を生み出すことができる近親交配の反対です。遺伝的組み換えにより、ヘテロ接合体の利点は、ホモ接合性の再出現によって、さらには無菌性によって、第2世代で消失する可能性があります。

ただし、遠方の親族間の遺伝的交換は、長期的に適応的な利点をもたらす可能性があります。

近交弱勢とは、近交によって引き起こされる適応力（フィットネス）の低下です。それは、血縁関係のない個体の子孫に関して、血縁関係のある個体の子孫における生存と生殖の減少として表されます。これは、植物や動物で実証されている普遍的な現象です。

同じ種の遠い親族間または異なる種間で交配がある場合、結果は通常、新しいまたはまれな対立遺伝子の取り込み（遺伝子移入）は、最初の交差。

実際、外生はしばしば突然変異よりも新しいまたはまれな対立遺伝子の重要な情報源です。これらの対立遺伝子は2つの利点を付与します：1）それらは遺伝的多様性を増加させ、したがって前記集団におけるヘテロ接合個体の頻度を増加させます。2）新規の前適応を表す表現型の特徴をコードする遺伝子を導入する。

遺伝的利点

メンデル遺伝学の観点から、ヘテロシスの利点は次の2つの仮説によって説明されています。1）補完、優性モデルとも呼ばれる。2）対立遺伝子相互作用、過剰支配モデルとも呼ばれます。

補完仮説は、複数の遺伝子座において、ヘテロ接合性の子孫が、ホモ接合性の親よりもわずかに有害な劣性対立遺伝子を発現すると仮定している。

ハイブリッド子孫では、一方の親のより高い対立遺伝子は、もう一方の親のより低い対立遺伝子を隠します。これは、関与する遺伝子座のそれぞれについて、子孫が両方の親から最高の対立遺伝子のみを発現することを意味します。

したがって、第1世代は、各親の最高の特性を備えた累積的により適合した遺伝子型を所有することになります。

対立遺伝子相互作用仮説は、各遺伝子座の2つの対立遺伝子が相補的に発現する、つまりそれらが効果を加えると仮定しています。これは、両方の対立遺伝子によってエンコードされた表現型の特性が、子孫が直面する環境変動性に対して、ホモ接合性によって許容されるよりも幅広い応答を生み出す可能性があることを意味します。

これら2つの仮説は、それらのそれぞれが同じハイブリッド個体の異なる遺伝子座の異なるセットに適用できるという意味で相互に排他的ではありません。

植物で

20世紀初頭、ジョージシュルは、近交系のために生産性の一部を失っていた米国で栽培された2種類のトウモロコシを交雑させると、より大きくて活発な植物が優れた収量で生産されることを示しました。現在、雑種トウモロコシでは、ヘテロシスにより100〜200％大きい収穫物を得ることができます。

中国は1970年代後半に、従来のトウモロコシよりも10％高い収量を生み出すハイブリッドライスの栽培を開始しました。現在、20〜50％多い収穫が達成されています

他の食用栽培植物のヘテロシスによって達成される収量の増加は、次のとおりです。ナス、30〜100％。ブロッコリー、40〜90％。ズッキーニ、10–85％; 大麦、10〜50％。タマネギ、15〜70％。ライ麦、180〜200％; 菜種、39-50％; ソラマメ、45-75％; 小麦、5〜15％。ニンジン、25〜30％。

動物で

ラバは最も有名な動物のハイブリッドです。それらは、オスのロバ（Equus caballus）とメスのロバ（E. asinus）を交配した結果です。パック動物としてのそれらの有用性はヘテロシスによるものです。彼らは馬よりも大きく、強く、抵抗力があります。彼らはお尻の安全なステップを持っています。彼らはまた、両親よりも学習能力が高いです。

中国とヒンズー教の起源のマカク（Macaca mulatta）の交雑は、彼らの両親よりも長い頭身長と大きな体格であるという事実のためにヘテロシスを示す男性と女性を生み出します。この違いは男性でより顕著であり、それは女性のために非ハイブリッド男性と競争する彼らの能力を改善する可能性があります。

食用のカエル（Pelophylax esculentus）は、中央ヨーロッパで同所に住んでいるPelophylax ridibundusとP. lessonae（Ranidae科）の繁殖可能な雑種です。P. esculentusは、親種よりも低い酸素圧に抵抗し、深刻な酸素欠乏水中で冬眠することを可能にします。それらが共存する場合、P。esculentusはより豊富です。

人間の中で

現在、私たちの惑星には単一の人間が生息しています。65,000〜90,000年前に現代のヨーロッパ人（Homo sapiens）がネアンデルタール人（Homo neanderthalensis）と時折交雑したという遺伝的証拠があります。

また、現代のメラネシア人（Homo sapiens）が、50,000〜100,000年前に、神秘的な絶滅した人間種であるDenisovansと頻繁に交配したことを示す証拠もあります。

これらの古代の交雑がヘテローシスを引き起こしたかどうかはわかっていませんが、これは現代の人間の正と負のヘテローシスの観察に基づくケースである可能性があります。

中国各地からの父親と母親を持つ人々は、両親の出身地域の平均よりも高い身長と学業成績を持っていることが示されています。これは正のヘテロシスと解釈できます。

パキスタンには多くの異なる民族グループが住んでおり、血族の結婚の頻度が高いためにホモ接合性が高いことが特徴です。これらのグループは、乳癌および卵巣癌の発生率が通常よりも高い負のヘテロシスに苦しんでいると考えられています。

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