A pesar de una comprensión integral de la heterosis, la base genética de la depresión endogámica ha sido debatida durante mucho tiempo, especialmente en especies autopolinizadas como el arroz. Por lo tanto, Xiaodong Xu y sus colegas del grupo de Zhang y Ouyang realizaron una disección completa de la base genética de la depresión endogámica, utilizando una población endogámica continua derivada de un arroz híbrido de élite.

Los hallazgos se publican en la revista Science China Life Sciences. .

Se detectaron grados variables de depresiones endogámicas para todos los rasgos excepto la fecha de partida, mostrando disminuciones continuas y reducidas desde F₁ a F₅ generación debido a la continua reducción a la mitad de la heterocigosidad entre generaciones.

Utilizando tres rasgos de panícula como modelos, se encontró que una mayor homocigosidad para alelos en loci de rasgos cuantitativos (QTL) con efectos dominantes positivos, que contribuyó a la heterosis del híbrido en relación con sus padres, puede reducir el rendimiento de la descendencia y explicar una gran parte de la depresión endogámica. Estos loci con efectos dominantes constituyen la principal correlación entre heterosis y depresión endogámica.

Sin embargo, a diferencia de la heterosis, una relación de transmisión sesgada de alelos para QTL con efectos dominantes o aditivos en la región de distorsión de la segregación también cambiaría la homocigosidad esperada y, por lo tanto, conduciría a ligeros efectos de depresión. Cuando un alelo con bajo rendimiento se transfiere preferentemente a la descendencia debido a una distorsión de la segregación, el grado de depresión aumentará.

Además, las interacciones de dos locus pueden cambiar el alcance y la dirección de los efectos de la depresión de los loci objetivo, y las interacciones generales promoverían la depresión endogámica entre generaciones. Además, la depresión endogámica real se evaluó entre generaciones considerando la disminución de la heterocigosidad en el fondo después de la endogamia.

Los investigadores encontraron grados inconsistentes o diversos de depresión de fondo en el grupo F₂. a F₃ generación que asume diferentes genotipos del locus objetivo, lo que puede afectar el efecto de depresión real del locus debido a la epistasis.

En conjunto, los resultados sugieren que la arquitectura genética de la depresión endogámica y la heterosis está estrechamente relacionada, pero también difiere en sus mecanismos intrínsecos, lo que amplía la comprensión de la arquitectura del genoma completo de la depresión endogámica. Ayudará a los mejoradores a integrar QTL de alta eficiencia y heterocigotos heteróticos para desarrollar cultivos de alto rendimiento en el futuro.

Este estudio fue realizado por el grupo de Qifa Zhang y Yidan Ouyang del Laboratorio Nacional Clave de Mejoramiento Genético de Cultivos de la Universidad Agrícola de Huazhong, Wuhan, China.