Varietà ibride

L’esempio eccezionale dello sfruttamento del vigore degli ibridi attraverso l’uso di varietà ibride F1 è stato quello del mais. La produzione di una varietà ibrida di mais comporta tre fasi: (1) la selezione di piante superiori; (2) l’autosemina per diverse generazioni per produrre una serie di linee consanguinee, che sebbene diverse l’una dall’altra sono ciascuna di pura razza e altamente uniformi; e (3) l’incrocio di linee consanguinee selezionate. Durante il processo di inbreeding il vigore delle linee diminuisce drasticamente, di solito a meno della metà di quello delle varietà impollinate in campo. Il vigore viene ripristinato, tuttavia, quando due linee inbred non imparentate vengono incrociate, e in alcuni casi gli ibridi F1 tra linee inbred sono molto superiori alle varietà ad impollinazione libera. Una conseguenza importante dell’omozigosi delle linee inbred è che l’ibrido tra due inbreds qualsiasi sarà sempre lo stesso. Una volta che gli inbreds che danno i migliori ibridi sono stati identificati, qualsiasi quantità desiderata di semi ibridi può essere prodotta.

L’impollinazione nel mais (granturco) avviene tramite il vento, che soffia il polline dalle nappe agli stili (seta) che sporgono dalle cime delle spighe. Così l’impollinazione incrociata controllata su scala di campo può essere realizzata economicamente interponendo due o tre file del seme genitore inbred con una fila del pollinator inbred e detassando il primo prima che rilasci il polline. In pratica la maggior parte del mais ibrido è prodotto da “doppi incroci”, in cui quattro linee inbred sono prima incrociate a coppie (A × B e C × D) e poi i due ibridi F1 sono incrociati di nuovo (A × B) × (C × D). La procedura del doppio incrocio ha il vantaggio che il seme F1 commerciale è prodotto sull’incrocio singolo altamente produttivo A × B piuttosto che su un inbred di scarsa resa, riducendo così i costi delle sementi. Negli ultimi anni la maschiosterilità citoplasmatica, descritta in precedenza, è stata utilizzata per eliminare la detassazione del genitore del seme, fornendo così ulteriori economie nella produzione di semi ibridi.

Molto del vigore ibrido esibito dalle varietà ibride F1 viene perso nella generazione successiva. Di conseguenza, il seme delle varietà ibride non viene utilizzato per la semina, ma l’agricoltore acquista nuove sementi ogni anno dalle compagnie sementiere.

Forse nessun altro sviluppo nelle scienze biologiche ha avuto un impatto maggiore sull’aumento della quantità di cibo disponibile per la popolazione mondiale rispetto allo sviluppo del mais ibrido (mais). Anche le varietà ibride in altre colture, rese possibili grazie all’uso della maschiosterilità, hanno avuto un enorme successo e sembra probabile che l’uso delle varietà ibride continuerà ad espandersi in futuro.

Si può dire che il mais ha avuto un grande successo.