玉米的杂交后代为何更“杰出”?

端木赐 2025-03-27 16:36:00

玉米的杂交后代之所以更“杰出”,原因在于它们展现出了杂种优势。这种优势体现在杂交后代相较于其双亲具有更大的生物量、更强的抗逆性、以及更高的产量。以下是对玉米杂交后代表现出杂种优势的详细解释:

一、遗传差异与互补性

玉米的杂交优势首先源于双亲之间的遗传差异。研究表明,玉米自交系间的遗传差异极大,甚至超过了人类与大猩猩之间的差异。这些差异主要体现在大片段的DNA序列上,如某个大的DNA片段在一个自交系中存在,而在另一个自交系中可能缺失、以另外的序列形式存在,或发生了颠倒及位置变化。当这样的两个自交系进行杂交时,它们的遗传差异产生了互补性,使得杂交后代在基因表达上获得了优势。

二、全基因组水平的遗传互补性

进一步的研究发现,玉米杂种优势与双亲基因组间结构变异的数量呈显著正相关,与双亲基因组间共线性程度呈显著负相关。这说明玉米杂种优势与双亲在全基因组水平的遗传互补性密切相关。简而言之,玉米基因组间相似性越高,杂种优势越小;而大片段DNA序列差异(结构变异)越多,杂种优势越强。这种全基因组水平的遗传互补性为玉米杂种优势的遗传互补模型提供了强有力的支撑。

三、显性超亲杂种优势位点

除了全基因组水平上的互补性外,研究还发现了一些显性超亲玉米杂种优势位点。这些位点是指基因组中某个位点的杂合基因型会对某种性状产生优于双亲的效应。

0 阅读:5