Heterose ist ein Phänomen, bei dem F1-Hybriden, die durch Kreuzung verschiedener Arten oder Stämme entstehen, ein kräftigeres Wachstum aufweisen als ihre Eltern. F1-Hybriden werden heute für viele Nutzpflanzen auf dem Markt angebaut. Obwohl Heterosis seit mehr als 100 Jahren bekannt ist, ist ihr Mechanismus noch nicht vollständig verstanden.
In einer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Wissenschaftliche BerichteAls Modellpflanzen verwendeten die Forscher insgesamt 202 Arabidopsis-Linien. Die Pflanzen wurden nach dem Grad der Heterosis auf der Grundlage der phänotypischen Analyse von Blütezeit, Samengröße, Samenkeimungszeit und Frischgewicht 15 Tage nach der Keimung gruppiert.
Die vergleichende Analyse der Heterosis-Expressionsniveaus zwischen Kombinationen mit hoher und niedriger Heterosis ergab, dass die Produktion von Zwischenmetaboliten des TCA-Zyklus (Kohlenstoffstoffwechselkreislauf in Mitochondrien) in Heterosis-Kombinationen mit hohem Heterosis-Niveau spezifisch verändert war.
Die Forscher glauben, dass das Verständnis der molekularen Mechanismen der Heterosis zur effizienten Entwicklung von F1-Züchtungsmethoden und Nutzpflanzen mit hoher Biomasse beitragen könnte.
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Quynh Thi Ngoc Le et al, Morphologische und metabolomische Profilierung intraspezifischer Arabidopsis-Hybriden in Bezug auf Biomasseheterosis, Wissenschaftliche Berichte (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-36618-y