Что вызывает гибридную силу?

Ученые из Центра Джона Иннеса предложили новое объяснение давнему спору о том, почему гибриды видов могут быть более жизнеспособными, чем их родители. В исследовании, опубликованном в открытом журнале PLoS Biology, было обнаружено, что причиной является генетический "шум" — неожиданно высокая вариация в активности генов даже для очень схожих признаков у близкородственных видов. При гибридизации часть этой вариации может взаимно компенсироваться, что приводит к большей силе гибрида.

Энрико Коэн и его коллеги проанализировали признак асимметрии цветка у двух близкородственных видов львиного зева. Они измерили активность двух соответствующих генов и ее влияние на признак. Обнаруженный "шум" или вариация оказывает очень незначительный эффект на вид для любого отдельного гена, но совокупный эффект для многих генов может быть существенным, снижая общую приспособленность вида. Ученые предполагают, что естественный отбор может быть неспособен устранить этот шум. Однако гибридизация может частично его устранить.

"Это первое исследование, анализирующее последствия вариаций в экспрессии генов для консервативных признаков у близкородственных видов", — сказал профессор Коэн.

Результаты показывают, что гибриды могут демонстрировать повышенную эффективность в базовых признаках, таких как рост. Однако в долгосрочной перспективе другие признаки, например, связанные с половым размножением, могут работать хуже, что объясняет сниженную фертильность гибридов.

"Уровни экспрессии генов свободно "дрейфуют" в ходе эволюции в определенных пределах, — пояснил профессор Коэн. — Но кумулятивные эффекты вариации объясняют противоречивые явления превосходства и неполноценности гибридов".

Это объяснение гибридной силы применимо как к природным видам, так и к одомашненным сортам. Оно позволяет избежать некоторых недостатков предыдущих теорий.

"Селекционеры уже знают, что не существует какого-то волшебного гена гибридной силы, иначе они бы уже его использовали, — отметил профессор Коэн. — Наше исследование показывает, как и почему гибридизация может оказывать такое сильное влияние на жизнеспособность".