Odmiany mieszańcowe

Wybitnym przykładem wykorzystania wigoru mieszańcowego poprzez stosowanie odmian mieszańcowych F1 jest kukurydza. Produkcja hybrydowej odmiany kukurydzy obejmuje trzy etapy: (1) selekcja lepszych roślin; (2) samozapłodnienie przez kilka pokoleń w celu wytworzenia serii linii wsobnych, które choć różnią się od siebie, to każda z nich jest czystorasowa i wysoce jednolita; oraz (3) krzyżowanie wybranych linii wsobnych. Podczas procesu chowu wsobnego wigor linii drastycznie spada, zwykle do mniej niż połowy wigoru odmian zapylanych na polu. Jednakże wigor jest przywracany, gdy dwie niespokrewnione linie wsobne są krzyżowane, a w niektórych przypadkach mieszańce F1 pomiędzy liniami wsobnymi są znacznie lepsze od odmian zapylanych na otwartym polu. Ważną konsekwencją homozygotyczności linii wsobnych jest to, że mieszaniec pomiędzy dwoma dowolnymi inbredami będzie zawsze taki sam. Po zidentyfikowaniu linii wsobnych, które dają najlepsze mieszańce, można wyprodukować dowolną ilość nasion mieszańcowych.

Zapylanie w kukurydzy odbywa się przez wiatr, który przenosi pyłek z frędzli na style (jedwabie) wystające z wierzchołków kłosów. W ten sposób kontrolowane zapylenie krzyżowe na skalę polową można osiągnąć w sposób ekonomiczny, sadząc w dwóch lub trzech rzędach wsobną odmianę rodzicielską z jednym rzędem wsobnej odmiany zapylającej i usuwając tę pierwszą, zanim rozsieje pyłek. W praktyce większość mieszańców kukurydzy jest produkowana z „podwójnych krzyżówek”, w których cztery linie wsobne są najpierw krzyżowane parami (A × B i C × D), a następnie dwa mieszańce F1 są ponownie krzyżowane (A × B) × (C × D). Procedura podwójnego krzyżowania ma tę zaletę, że komercyjne nasiona F1 są produkowane na wysoce produktywnej pojedynczej krzyżówce A × B, a nie na słabo plonującej linii wsobnej, co zmniejsza koszty materiału siewnego. W ostatnich latach cytoplazmatyczna męska sterylność, opisana wcześniej, została wykorzystana do wyeliminowania detaselacji rodzica nasiennego, zapewniając w ten sposób dalsze oszczędności w produkcji nasion mieszańcowych.

Większość wigoru mieszańcowego wykazywanego przez odmiany mieszańcowe F1 jest tracona w następnym pokoleniu. W związku z tym, nasiona odmian mieszańcowych nie są wykorzystywane do sadzenia, lecz rolnik co roku kupuje nowe nasiona od firm nasiennych.

Prawdopodobnie żaden inny rozwój w naukach biologicznych nie miał większego wpływu na zwiększenie ilości żywności dostępnej dla ludności świata niż rozwój kukurydzy mieszańcowej. Odmiany hybrydowe w innych uprawach, możliwe dzięki zastosowaniu męskiej sterylności, również odniosły ogromny sukces i wydaje się prawdopodobne, że wykorzystanie odmian hybrydowych będzie się nadal rozszerzać w przyszłości.

.