Hybridilajikkeet

Erinomainen esimerkki hybridien elinvoimaisuuden hyödyntämisestä F1-hybridilajikkeiden avulla on ollut maissi. Maissin hybridilajikkeen tuotantoon kuuluu kolme vaihetta: (1) ylivertaisten kasvien valinta, (2) useiden sukupolvien ajan tapahtuva itsekasvatus, jolla tuotetaan sarja sisäsiitoslinjoja, jotka ovat keskenään erilaisia, mutta jotka ovat puhdasrotuisia ja erittäin yhdenmukaisia, ja (3) valittujen sisäsiitoslinjojen risteyttäminen. Sisäsiitosprosessin aikana linjojen elinvoima heikkenee huomattavasti, yleensä alle puoleen kenttäpölytteisten lajikkeiden elinvoimasta. Elinvoima kuitenkin palautuu, kun kaksi toisiinsa kuulumatonta sisäsiitoslinjaa risteytetään, ja joissakin tapauksissa sisäsiitoslinjojen F1-hybridit ovat paljon parempia kuin avopölytteiset lajikkeet. Tärkeä seuraus sisäsiitoslinjojen homotsygoottisuudesta on se, että minkä tahansa kahden sisäsiitoslinjan välinen hybridi on aina sama. Kun parhaat hybridit tuottavat sisäsiitoslajikkeet on tunnistettu, hybridisiemeniä voidaan tuottaa haluttu määrä.

Maissin (maissin) pölytys tapahtuu tuulen avulla, joka puhaltaa siitepölyä tupsuista korvien latvoista tyveen tyveen (silkkiin). Siten hallittu ristipölytys peltomittakaavassa voidaan toteuttaa taloudellisesti istuttamalla kaksi tai kolme riviä siemenvanhempien sisäsiittoisia siemeniä ja yksi rivi pölyttäjän sisäsiittoisia siemenvanhempia ja poistamalla siemenvanhempien siemenvanhempien siitepölyä ennen kuin ne päästävät siitepölyä. Käytännössä suurin osa hybridimaissista tuotetaan ”kaksoisristeytyksistä”, joissa neljä sisäsiitoslinjaa risteytetään ensin pareittain (A × B ja C × D) ja sitten kaksi F1-hybridiä risteytetään uudelleen (A × B) × (C × D). Kaksoisristeytysmenetelmän etuna on, että kaupallinen F1-siemen tuotetaan erittäin tuottavasta yksittäisestä risteytyksestä A × B eikä heikkotuottoisesta sisäsiitoslajikkeesta, mikä alentaa siemenkustannuksia. Viime vuosina on käytetty aiemmin kuvattua sytoplasmista urospuolista steriiliyttä poistamaan siemenvanhemman kuoriutuminen, mikä tuo lisäsäästöjä hybridisiementen tuotantoon.

Suuri osa F1-hybridilajikkeiden hybridivoimasta häviää seuraavassa sukupolvessa. Näin ollen hybridilajikkeiden siemeniä ei käytetä kylvövarastona, vaan viljelijä ostaa joka vuosi uusia siemeniä siemenyhtiöiltä.

Millään muulla biologisten tieteiden kehityksellä ei ehkä ole ollut suurempaa vaikutusta maailman väestön elintarvikehuollon lisäämiseen kuin hybridimaissin (maissin) kehittämisellä. Myös muiden viljelykasvien hybridilajikkeet, jotka ovat tulleet mahdollisiksi urospuolisen steriiliyden avulla, ovat olleet dramaattisen menestyksekkäitä, ja näyttää todennäköiseltä, että hybridilajikkeiden käyttö laajenee edelleen tulevaisuudessa.