Nguyên nhân của hiện tượng ưu thế lai

Hiện tượng ưu thế lai là gì?

Ưu thế lai là hiện tượng con lai F1 có sức sống cao hơn, sinh trưởng nhanh hơn, phát triển mạnh hơn, chống chịu tốt hơn, năng suất cao hơn so với trung bình của bố mẹ hoặc thậm chí vượt trội hơn cả bố mẹ. Hiện tượng này được ứng dụng rộng rãi trong chọn giống cây trồng và vật nuôi.

Nguyên nhân di truyền của ưu thế lai

Về mặt di truyền, các tính trạng số lượng (như hình thái, năng suất…) được quy định bởi nhiều gen trội. Ở mỗi dòng bố mẹ thuần chủng, nhiều gen lặn ở trạng thái đồng hợp tử biểu hiện một số đặc điểm bất lợi. Khi lai hai dòng thuần chủng khác nhau, các gen trội có lợi từ cả bố và mẹ sẽ được tập hợp lại ở con lai F1, át chế các gen lặn có hại, dẫn đến sự biểu hiện mạnh mẽ của các tính trạng tốt.

Ví dụ: Giả sử một dòng thuần chủng mang 2 gen trội (AAbbCC) lai với một dòng thuần chủng khác mang 1 gen trội (aaBBcc). Con lai F1 (AaBbCc) sẽ mang 3 gen trội có lợi, thể hiện ưu thế lai rõ rệt.

P: AAbbCC x aaBBcc
F1: AaBbCc

Sơ đồ lai giữa hai dòng thuần chủngSơ đồ tư duy minh họa nguyên nhân di truyền của ưu thế lai

Ưu thế lai giảm dần qua các thế hệ

Trong các thế hệ sau F1 (F2, F3,…), tỷ lệ dị hợp tử giảm dần do sự phân ly và tổ hợp gen trong quá trình giảm phân và thụ tinh. Điều này dẫn đến việc các gen lặn có hại có khả năng thể hiện trở lại ở trạng thái đồng hợp tử, làm giảm ưu thế lai.

Duy trì ưu thế lai

Để duy trì ưu thế lai, người ta thường sử dụng phương pháp nhân giống vô tính như giâm cành, chiết cành, ghép cành, nuôi cấy mô… Các phương pháp này giúp tạo ra các cá thể mới có kiểu gen giống hệt với cây lai F1, giữ nguyên được các đặc điểm ưu việt.