Variedades híbridas
El ejemplo más destacado de la explotación del vigor híbrido mediante el uso de variedades híbridas F1 ha sido el del maíz. La producción de una variedad híbrida de maíz implica tres pasos: (1) la selección de plantas superiores; (2) la autofecundación durante varias generaciones para producir una serie de líneas endogámicas, que aunque diferentes entre sí son cada una de ellas de raza pura y altamente uniforme; y (3) el cruce de las líneas endogámicas seleccionadas. Durante el proceso de endogamia, el vigor de las líneas disminuye drásticamente, normalmente hasta menos de la mitad del de las variedades polinizadas en el campo. Sin embargo, el vigor se recupera cuando se cruzan dos líneas endocriadas no relacionadas, y en algunos casos los híbridos F1 entre líneas endocriadas son muy superiores a las variedades de polinización abierta. Una consecuencia importante de la homocigosidad de las líneas endógamas es que el híbrido entre dos líneas endógamas cualesquiera será siempre el mismo. Una vez que se han identificado las líneas endogámicas que dan los mejores híbridos, se puede producir cualquier cantidad deseada de semillas híbridas.
La polinización en el maíz es por el viento, que lleva el polen de las borlas a los estilos (sedas) que sobresalen de la parte superior de las espigas. Por lo tanto, la polinización cruzada controlada a escala de campo puede lograrse de forma económica intercalando dos o tres hileras del parental semillero con una hilera del parental polinizador y despojando al primero de su polen. En la práctica, la mayor parte del maíz híbrido se produce a partir de «cruces dobles», en los que primero se cruzan cuatro líneas endocriadas por parejas (A × B y C × D) y luego se vuelven a cruzar los dos híbridos F1 (A × B) × (C × D). El procedimiento de doble cruce tiene la ventaja de que la semilla comercial F1 se produce a partir del cruce único A × B, altamente productivo, en lugar de a partir de una línea endogámica de bajo rendimiento, lo que reduce los costes de las semillas. En los últimos años, la esterilidad masculina citoplásmica, descrita anteriormente, se ha utilizado para eliminar el despojamiento del progenitor de la semilla, proporcionando así más economías en la producción de semillas híbridas.
Mucho del vigor híbrido exhibido por las variedades híbridas F1 se pierde en la siguiente generación. En consecuencia, la semilla de las variedades híbridas no se utiliza como material de siembra, sino que el agricultor compra cada año nuevas semillas a las empresas de semillas.
Quizás ningún otro avance en las ciencias biológicas haya tenido mayor impacto en el aumento de la cantidad de alimentos disponibles para la población mundial que el desarrollo del maíz híbrido. Las variedades híbridas de otros cultivos, posibles gracias al uso de la esterilidad masculina, también han tenido un éxito espectacular y parece probable que el uso de variedades híbridas continúe expandiéndose en el futuro.