雑種の活力

雑種強勢(またはハイブリッド強勢)とは、雑種の子孫の活性や生存率が向上することです。遺伝学の専門用語ではヘテロシスという。

通常の集団での近親交配は、子孫の状態が悪くなり、健康状態や繁殖力が低下し、通常は親ほど長生きできません。反対に、近親交配をすると、健康な子孫が生まれます。この効果は昔から知られていました。動物の品種改良を行っている人は18世紀から知っていましたし、ダーウィンは植物を使って詳しく調べました。

一方、2つの親が異なる亜種のように大きく異なる集団から来ている場合は、通常これは当てはまりません。その場合、交配種の体力は低下するのが普通です。ラバは通常、繁殖能力がないので、生物学的に言うと自動的に体力が低下します。ラバは非常に丈夫な動物ですが、子孫を残すことはほとんどありません。これらの事実を説明することは、科学者にとっての難問でした。

遺伝的理論

集団が小さかったり近親相姦だったりすると、遺伝的多様性が失われる傾向にあります。遺伝的多様性が失われることで、フィットネスが低下する。近親交配株は、劣性対立遺伝子がホモ接合になる傾向がある。劣性対立遺伝子は軽度の有害性を持つ傾向がある。一方、ヘテロシスやハイブリッド・バイゴーは、近親株が近親株の両方を上回る体力を持つ傾向のことである。

メンデルの法則が理解され受け入れられるようになった20世紀初頭には、2つの説明が提案された。

  • 優位性仮説(Dominance hypothesis)。一方の親からの望ましくない劣性対立遺伝子は、他方の親からの優性対立遺伝子によって抑制される。近親交配株は、多くの遺伝子座でホモ接合になるため、遺伝的多様性が失われる。
  • オーバードミナンス仮説。2つの近親株を交配して得られるある種の対立遺伝子の組み合わせは、ヘテロ接合体では有利になります。鎌状赤血球貧血のようなケースでは、1つの遺伝子座でこの現象が見られるが、オーバードミナンスは多くの遺伝子座でこの現象が起こることで説明される。
ヘテロシスの遺伝的基盤 。優位性仮説。シナリオA. ホモ接合の個体では、発現量の少ない遺伝子が少ない。子孫の遺伝子発現は、最も適した親の発現と同じになる。オーバードミナンス仮説。シナリオB:ヘテロ接合体の子孫では、特定の遺伝子が過剰に発現している。(円の大きさは遺伝子Aの発現量を表す)。Zoom
ヘテロシスの遺伝的基盤 。優位性仮説。シナリオA. ホモ接合の個体では、発現量の少ない遺伝子が少ない。子孫の遺伝子発現は、最も適した親の発現と同じになる。オーバードミナンス仮説。シナリオB:ヘテロ接合体の子孫では、特定の遺伝子が過剰に発現している。(円の大きさは遺伝子Aの発現量を表す)。

現在の状況

現在のところ、最初の考えが最も事実に合っているようです。"現在の見解は...優性仮説が近親交配の減少と交配種の高収量の主要な説明であるというものである。

エピジェネティックな効果を持つヘテロシスは、植物だけでなく、動物でも発見されています。マイクロRNA(miRNA)は、メッセンジャーRNA(mRNA)の翻訳を抑制したり、mRNAを分解したりする小さな非コードRNAである。miRNAは、ハイブリッドの活力にも影響を与えている可能性がある。

質問と回答

Q: ハイブリッドビガーとは何ですか?


A: ハイブリッドの活力とは、ヘテロシスとも呼ばれ、ハイブリッド子孫の活性や生存率が向上することを指します。

Q: 通常の集団で近親交配が起きるとどうなりますか?


A: 通常の集団で近親交配が起こると、子孫はより悪くなり、体格が悪くなり、繁殖力が低下し、通常は親ほど長く生きられなくなります。

Q: 近親交配の反対語は何ですか?


A: 近親交配の反対はアウトブリードで、健康で生殖能力の高い子孫を残すことです。

Q: 動物飼育者は、いつからアウトブリーディングの効果について知っていたのですか?


A: 18世紀以降、動物育種家はアウトブリーディングの効果について知っていました。

Q: ダーウィンは植物について、どのようなことを詳しく調べたのでしょうか?


A:ダーウィンは植物でアウトブリーディングの効果を詳しく調べました。

Q:2つの親が大きく異なる集団のものである場合、雑種強勢は常に適用されるのでしょうか?


A: いいえ、2つの親が異なる亜種など、大きく異なる個体群のものである場合、通常、雑種強勢は当てはまりません。その場合、雑種はより低いフィットネスを持つことが一般的です。

Q:ラバは丈夫な動物なのに、なぜフィットネスが低いのですか?


A:ラバは通常生殖能力がないため、生物学でいうところのフィットネスが低くなります。彼らは非常に丈夫な動物ですが、子孫を残すことはほとんどありません。

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