Что такое гетерозис?
Гетерозис (от греческого «heteroiosis» — изменение, превращение) представляет собой уникальное биологическое явление. Оно проявляется в том, что гибриды первого поколения, полученные от скрещивания генетически различных родительских форм, превосходят своих родителей по ряду ключевых признаков. Это выражается в ускоренном росте, увеличении размеров, большей жизнестойкости и, что особенно важно для сельского хозяйства, в повышенной продуктивности.
Механизм и особенности явления
В основе гетерозиса лежит биохимическое и генетическое обогащение гибридного организма. При объединении разных наследственных линий у потомства усиливается обмен веществ и активизируются жизненные процессы, что и приводит к «гибридной мощи». Однако этот эффект наиболее ярко выражен именно в первом поколении (F1). В последующих поколениях при обычном семенном размножении сила гетерозиса, как правило, снижается. Исключение составляют культуры, которые размножаются вегетативно (например, картофель, плодовые деревья, ягодные кустарники), где положительные свойства гибрида можно закрепить и сохранять в потомстве.
Практическое значение в сельском хозяйстве
Использование гетерозиса стало мощным инструментом в практике растениеводства и животноводства, позволив существенно увеличить урожайность культур и продуктивность животных. Это явление вносит значительный вклад в общий объём сельскохозяйственной продукции.
Примеры в растениеводстве
Классическим примером является кукуруза. Создание и внедрение гетерозисных гибридов позволило повысить сборы зерна на 20–30%. При этом гибриды часто обладают комплексом полезных свойств: они более устойчивы к засухе и болезням, отличаются ускоренным развитием и более ранним созреванием (подробнее см. Гибридизация, гибриды).
История работ в этой области в нашей стране началась в 1910 году с исследований В. В. Таланова. Значительный вклад внёс Б. П. Соколов, который в 1930 году получил первые межсортовые гибриды (например, «Первенец»), а в 1947 году создал первый в СССР сорто-линейный гибрид кукурузы. Сегодня на полях выращиваются десятки высокопродуктивных гибридов, таких как «Буковинский ЗТВ» и «Днепровский 247 MB».
Успешно применяется гетерозис и в выращивании других культур: созданы высокоурожайные гибриды огурца («Успех 221»), сахарной свеклы («Ялтушковский гибрид»), сорго («Степной 5», «Восход»).
Примеры в животноводстве
Применение гетерозиса в животноводстве также даёт впечатляющие результаты. В птицеводстве скрещивание яйценоских пород (например, леггорн) с мясо-яичными (австролорп, родайланд) повышает яйценоскость гибридов на 20–25 яиц в год. А скрещивание для получения бройлеров направлено на усиление мясных качеств. Аналогичные методы, нацеленные на улучшение мясной продуктивности, активно используются в свиноводстве, овцеводстве и скотоводстве.