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作物杂种优势的遗传学基础 |
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呈正相关(相关系数为0.68)，单一位点控制的性状的表型与杂合性相关较少，随着性状涉及位点数的增加，表型与位点杂合性相关系数增加。
3 基因组互补与杂种优势
因为作物杂种优势表现在生长、发育、分化成熟等诸多方面，涉及到基因之间，各种生理代谢之间以及遗传基因与环境之间相互作用，因此仅仅依据核基因组的杂合性来解释杂种优势的形成原因显然是不够的(Srivastava 1983)。大量的研究事实证明: 线粒体，叶绿体和核基因组均参与了作物杂种优势的形成过程〔14, 15〕。Srivastava(1983)〔16〕指出，杂种一代的很多生理和生化过程对杂种优势有重要贡献，它们包括:
(1) DNA高复制活性，核糖体DNA位点重复以及基因组活性区重复; (2) 具有特定和超常功能的多聚体酶; (3) mRNA的核苷酸组成不同于双亲; (4) 线绿体和叶绿体结构的发育程度优于双亲; (5) 叶绿体中片层与类囊体膜结构和体积及叶绿素含量的增加。因此，Srivastava认为，杂种优势是由于杂种一代在DNA复制、RNA转录和蛋白质转译上量的增加，是由于遗传信息量和核糖体DNA重复数的增加，是由于杂种细胞中各种酶和调控元件工作效率的提高。
4 基因多态性与杂种优势
杂种优势形成的必要条件是父母本之间存在差异，这种差异即包括两亲本之间的基因型差异也包括基因多态性。现代生物学的发展已使人们可以从分子水平上了解基因多态性在结构和功能上的差异。
大量的研究表明，同类植物的不同生态类型中，rRNA基因的多态性十分丰富，主要表现在两个方面，即拷贝数的变化和转录调控区的差异，基因编码区的序列则相当保守〔17〕。Govindaraju等(1992)〔18〕分析了美国新泽西8个小生态区松树(pitch pine)群体rRNA基因的组成时发现，生态群之间rRNA基因的拷贝数可相差21倍，群体内个体之间的差异达12倍，变化幅度在355～7 356拷贝数之间。Rogers(1987)〔19〕的研究也发现，蚕豆rRNA基因拷贝数在不同群体之间相差95倍，个体之间相差12倍。此外，亚麻、玉米和大麦中也发现类似的现象。
rRNA基因转录调控区(NTS)的多样性也丰富多样，不同种属间基因调控区有一个共同特征，即具有很多亚重复单位，它们是主要的转录控制元件〔17〕。墨西哥黑色玉米(RMS)的NTS区含10个亚重复序列，各由165～232个核苷酸组成，同源性为92%～96% 。Laurent(1993)〔20〕报道，美洲大陆的3种可可树生态型Criollo，Torastero和 Trinitario的rRNA基因可分为A、B、C3种类型，其主要差别在于NTS区的顺序组成。Cordesse等(1990)〔21〕比较58个栽培稻品种和47个野生稻种的rRNA基因的差异，也发现差别主要在于NTS区的亚重复序列数目不同，该NTS区亚重复序列长300bp，共有8种重复类型。典型的籼稻重复单位较少，而粳稻的较多，过渡类型介于两者之间。
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