Heterosis

Heterosis es un término utilizado en genética y en crianza y mejoramiento selectivo. También es conocido como vigor híbrido, describe la mayor fortaleza de diferentes características en los mestizos; la posibilidad de obtener "mejores" individuos por la combinación de virtudes de sus padres, mediante la exogamia.

La heterosis es resultado opuesto al proceso de endogamia, donde se da la homocigosis. Aunque se cree que la heterosis es la acción de muchos genes de pequeño efecto, la depresión homocigótica es por acción de pocos genes de gran efecto.

El término ofrece controversia, particularmente en el mejoramiento selectivo del animal doméstico, porque se prejuzga de que todos los mestizajes de plantas o animales son mejores que sus padres; y no es necesariamente verdad. Cuando un híbrido es superior a sus progenitores se habla de "vigor híbrido".

Puede pasar que el mestizo herede tales diferencias taras de sus padres que lo hagan directamente inviable para nacer. Esta es una posibilidad extrema de la "carga alélica", un ejemplo es el cruce de especímenes de pez silvestre y de acuario, que han sufrido adaptaciones incompatibles.

La heterosis puede clasificarse en heterosis de ambos padres, donde el híbrido muestra dimensiones incrementadas del promedio paterno, y heterosis del mejor padre, el incremento dimensional es mayor al mejor de los padres. La primera heterosis es más común en la naturaleza, y más sencillo de explicar (mecanismo de dominancia génica; ver abajo).

Base genética de la heterosis

Base Genética de la Heterosis. Genes Deletéreos Recesivos rechazan la hipótesis. Escenario A. Menos genes están subexpresados en el homocigosis individual. Así, la expresión génica en la descendencia es igual a la expresión del mejor padre. Hipótesis de Sobredominancia. Escenario B. Sobreexpresión de ciertos genes en el homocigosis. (El tamaño del círculo da el nivel de expresión del gen A)

Dos hipótesis lideran la explicación de la base genética de la mejora en la aptitud por heterosis.

La hipótesis de sobredominancia implica que la combinación de alelos divergentes en un particular locus resultará en una aptitud mayor en el heterocigoto que en el homocigoto. El ejemplo de resistencia parásita controlada por el gen A, con dos alelos "A" y "a". El individuo heterocigoto individual será capaz de expresar un más amplio rango de resistencia parásita, por lo que resistirá a más parásitos. El individuo homocigoto, por el otro lado, solo expresará a un alelo del gen A (tanto A o a) y por consiguiente no resistirá tantos parásitos como el heterocigoto.

La segunda hipótesis involucra aversión de genes deletéreos recesivos (llamada también hipótesis general de dominancia), tal que los individuos heterocigotos expresarán menos alelos deletéreos recesivos que su ascendencia homocigota.

Las dos hipótesis tendrán diferentes consecuencias en el perfil de expresión de genes de los individuos. Si la sobredominancia es la causa principal de las ventajas en aptitud de la heterosis, luego debería haber una sobreexpresión de ciertos genes en la descendencia heterocigota comparada con sus padres homocigotos. Por otro lado, si la causa es la aversión de genes deletéreos recesivos, luego habría menos genes que están subexpresados en la descendencia heterocigota, comparada con sus padres. Resultando, para cualquier gen, la expresión debería ser comparable al observado en el mejor de los dos padres.

Híbridos de maíz

Casi absolutamente todo el maíz cosechado en argentina y mucho del mundial es "maíz híbrido". Esos híbridos sustancialmente superan a los cultivares naturales, responden mejor al riego, a la fertilización, etc.

La heterosis en maíz fue demostrada a principios del s. XX por George H. Shull y Edward M. East; encontrando que la cruza de líneas homocigotas hechas de un "dentado sureño" y de un "flint norteño", respectivamente, daban fuerte heterosis e incremento de rendimiento ante los cultivares convencionales de esa era. Sin embargo, para esa época tales híbridos no eran económicamente factibles en gran escala para su uso masivo. Donald F. Jones de la Estación Experimental Agropecuaria de Connecticut , en New Haven inventa el primer método práctico de producir híbridos de maíz a gran escala en 1914-1917. Su método producía un híbrido de doble cruzamiento, que requería dos etapas de cruzamientos desde cuatro líneas endocriadas distintas. Trabajos posteriores producen líneas endocriadas con suficiente vigor como para la producción práctica de un híbrido comercial en una sola etapa: los híbridos simples (de un solo cruzamiento). Los híbridos simples vienen de solo dos líneas endocriadas paternas originales; siendo generalmente más vigorosos y uniformes que los "primitivos" híbridos dobles.

Véase también

• Híbrido F1

Referencias

• Vigor híbrido en plantas y su relación con la polinización por insectos - a section from Insect Pollination Of Cultivated Crop Plants, S.E. McGregor, USDA
• F1 Hybrids General Discussion - Oregon State University
• Hybrids & Heirlooms - University of Illinois Extension
• Mingroni, M.A. (2004). «The secular rise in IQ: Giving heterosis a closer look». Intelligence 32:  pp. 65–83. 
• Nagoshi, C. T. & Johnson, R. C. (1986). «The ubiquity of g». Personality and Individual Differences 7:  pp. 201–207. 
• http://www.nwfsc.noaa.gov/publications/techmemos/tm30/lynch.html
• Birchler JA, Auger DL, Riddle NC. (2003) "In search of the molecular basis of heterosis". Plant Cell 15(10):2236-9 [1]