Tìm hiểu ưu thế lai là gì? Nguyên nhân và cơ sở di truyền 

Theo định nghĩa, ưu thế lai là gì? là hiện tượng sinh vật lai F1 có khả năng sinh trưởng và sức sống cao hơn. Các chủng này có tốc độ phát triển nhanh hơn, năng suất cao hơn và khả năng chống chịu tốt hơn.

Thông thường, các dòng thực vật hoặc động vật được lai bằng phương pháp giao phối sẽ cho năng suất cao hơn bình thường. Không những vậy, chúng còn có sản lượng cao hơn hoặc cao hơn mức trung bình trên dòng bố mẹ.

Ví dụ: Lai một dòng thuần chủng với một gen trội và hai dòng thuần chủng với một gen trội tạo ra con lai F1 có 3 gen trội. Để vật nuôi phát huy được những ưu điểm của con lai, người dân chủ yếu dựa vào phương pháp lai kinh tế để tạo ra con giống thương phẩm.

Ở thực vật, giao phối được thực hiện bằng cách tự thụ phấn và giao phối. Thông thường, phương pháp này được áp dụng rộng rãi cho các loại cây như ngô, lúa. Ưu điểm của các phép lai có được nhờ các giả thuyết siêu trội. Cụ thể hơn, sự dị hợp tử của nhiều cặp gen khác nhau sẽ tạo ra một con lai xuất sắc.

Các dòng lai có năng suất và tốc độ tăng trưởng cao hơn nhiều so với bố mẹ. Các nhà lai tạo thường duy trì dòng giống bố mẹ và sử dụng giao phối để tạo ra các con lai thương mại.

Ưu thế lai do giả thuyết siêu trội cho rằng thể dị hợp tử về nhiều cặp gen khác nhau có kiểu hình đẹp hơn về nhiều mặt so với kiểu hình trội đồng hợp tử và đồng hợp tử. Ở các sinh vật dị hợp tử, có sự tương tác giữa hai chất.

Các alen khác nhau về chức năng trên cùng một locus dẫn đến tính trạng trội và mở rộng phạm vi biểu hiện của các kiểu hình. Các nhà lai tạo thường duy trì dòng giống bố mẹ và tạo ra các con lai thương mại.

Để tạo ưu thế lai, người ta thực hiện phép lai gồm tạo dòng thuần rồi lai dòng thuần chủng để tìm tổ hợp lai có ưu thế lai, kể cả tạo dòng thuần chủng khác nhau bằng cách tự thụ phấn bắt buộc qua 5 – 7 thế hệ ưu thế.

Vì lợi ích của phép lai phụ thuộc vào đặc điểm của tế bào chất nên ta tiến hành giao phối thuần và giao phối ngược để tìm tổ hợp lai có lợi. Có trường hợp con lai khác dòng không có ưu thế con lai, nhưng khi cho con lai này lai với dòng thứ ba thì con lai lại có ưu thế con lai.

Để tạo lợi ích lai cho cây, người ta chủ yếu sử dụng phương pháp lai tạo: tạo hai dòng tự thụ phấn, sau đó cho chúng tự thụ phấn với nhau. Phương pháp này, được sử dụng rộng rãi trên ngô, cho năng suất cao hơn 25-30% so với các giống ngô tốt nhất hiện đang sản xuất (xem Bài 37).

Phương pháp lai tạo cũng được áp dụng tốt trên cây lúa để tạo ra các giống lúa lai F1, giúp tăng năng suất từ ​​20-40% so với các giống lúa thuần chủng tốt nhất, và thành tựu này được coi là một trong những bước phát triển quan trọng nhất trên thế giới. của thế kỷ 20.

Người ta sử dụng nhiều kỹ thuật lai khác nhau để kết hợp giữa việc tạo ra các lợi ích lai với việc tạo ra các giống mới. Đây là những giống lai của hai thứ, hoặc là sự kết hợp của nhiều thứ cùng loài.

Nguyên nhân của hiện tượng ưu thế lai là do sự tập trung của các gen trội có lợi ở sinh vật lai F1.

Hiện tượng con lai F1 sinh trưởng khỏe hơn, khỏe hơn, có tính trạng chống chịu tốt, cho năng suất cao hơn mức trung bình giữa hai bố mẹ hoặc hơn hẳn cả hai kiểu bố mẹ được gọi là phép lai trội.

Người ta không sử dụng con lai F để làm giống. Cũng như vậy, ở thế hệ sau phân li sẽ tạo ra kiểu gen đồng hợp tử về gen có hại, làm giảm các phép lai có lợi.

Lợi ích của phép lai thể hiện rõ nhất khi lai các loài thuần chủng về kiểu gen khác nhau, vì alen trội có lợi ở hầu hết các loài, còn alen lặn có hại. Nếu có trạng thái đồng hợp tử trội về tính trạng tốt, có trạng thái lặn đồng hợp về tính trạng xấu. Lai hai dòng thuần chủng tương phản nhau thu được kiểu gen dị hợp (chỉ biểu hiện alen trội) con lai F1 có tính trạng trội hơn bố mẹ.

Bài viết này đã trả lời các câu hỏi về lợi ích ưu thế lai là gì. Chúng tôi mong rằng tin tức này sẽ giúp các bạn sẽ sử dụng được những thông tin mà chúng tôi cung cấp để cung cấp những thông tin hữu ích bổ sung vào kho tàng kiến ​​thức sinh học.