Hétérosis

 Pour l’article homonyme, voir théorie des cordes pour les cordes hétérosiques en physique. 

L'hétérosis désigne l'augmentation des capacités et ou de la vigueur d'un hybride par rapport aux lignées pures issues de la sélection par auto-reproduction. L'effet hétérosis, chez les hybrides, est donc indissociable d'une sélection en lignée pure préalable.

L'effet d'hétérosis, nommé également vigueur hybride, se traduit par un gain de performances (ou plus exactement une annulation des « tares » des lignées « pures ») qui résulte du brassage des différents allèles des différentes lignées. Le terme est inventé en 1914 et correspond à la découverte du scientifique George Harrison Shull, en élargissant la théorie de son rival Edward East, qui y voit non un effet génétique, mais une « stimulation physiologique » due à l'état hétérozygote. À l'heure actuelle, le mécanisme de la « stimulation physiologique » de East et Shull n'a jamais été identifié. C'est pourquoi l'explication génétique par annulation des « tares » des lignées « pures » reste la plus probable. Cette dernière explique notamment pourquoi l'effet hétérosis est d'autant plus grand que les populations de départ sont éloignées génétiquement.

L'effet d'hétérosis désigne l’accroissement particulièrement prononcé de la performance des individus hybrides ou métis. Cet effet est exploité en sélection animale et en sélection végétale. On parlera d’effet d'hétérosis lorsque la génération hybride F1 présente des performances supérieures à la performance moyenne de la génération parente P, homozygote ou de lignée pure.

Hétérosis en agriculture

Le terme d'hétérosis est utilisé par les partisans de l'hybridation comme par les adversaires de toute hybridation :

- Les premiers (Lyssenko, Prezent) affirmaient que toute hybridation est nécessairement positive et implique nécessairement un accroissement du rendement. Cette interprétation de l'hétérosis a entraîné une diminution, par dissémination, du nombre de variétés pures de bovins et de semences de blé ainsi qu'une diminution des rendements agricoles soviétiques^[1].

- Les seconds, partant d'une lecture étroite des lois de Mendel, considèrent l'hétérosis comme une perte de temps, et préconisent une sélection continue sans hybridation au motif que, en cas d'apparitions de tares dans la population sélectionnée, il est toujours possible d'ajouter aux critères de sélection, l'élimination des éléments tarés.

Obtention d'une lignée « pure »

L'effet d'hétérosis a besoin pour être mis en œuvre, d'au moins deux variétés, races ou lignées distinctes et relativement éloignées. La pureté de ces lignées permet de bien maitriser les caractères des produits hybrides, et d'assurer leur régularité.

Une lignée est réputée « pure », lorsqu'elle tend vers l'homozygotie : pour chaque gène, les deux allèles sont identiques. L'avantage d'une lignée « pure » est que sa descendance est homologue et donc prévisible. Son inconvénient est de multiplier les risques d'apparition de « tares ».

On obtient en effet une lignée « pure » en reproduisant une population restreinte sur elle-même pendant plusieurs générations. Pour les animaux on parle de consanguinité. Il s'ensuit une possible dérive génétique et une dépression hybride qui pourra être levée à l'occasion d'un brassage de population.

Effet hétérosis chez les plantes cultivées

Chez les céréales, comme le maïs ou le seigle, l'effet d'hétérosis conduit à une forte augmentation du rendement potentiel, sous réserve que les conditions réelles de production permettent à ce potentiel de s'exprimer pleinement. L'utilisation d'hybride F1 dans la production du maïs aurait contribué à multiplier le rendement moyen par 5,7 en France entre 1950 et 2000 (de 15 à 86 q/ha)^[2].

Le recours à l'hybridation en agriculture a considérablement augmenté dans les dernières décennies, en particulier chez les plantes potagères. En 1995, plus de 80 % des variétés de brocoli, de tomate et de chou étaient issues d'hybrides de variétés plus anciennes. Outre leurs performances accrues, ces hybrides présentent une plus grande homogénéité que les souches parentes : les plantes issues du croisement de deux lignées pures et sélectionnées du fait de leur vigueur hybride ont elles-mêmes fait l'objet d'une sélection tellement intensive qu'elles sont désormais génétiquement identiques.

Parents:

               A-B-C-d-e-f         a-b-c-D-E-F
               A-B-C-d-e-f    X    a-b-c-D-E-F
 phénotype:
               A-B-C-d-e-f    X    a-b-c-D-E-F 

F1:
               A-B-C-d-e-f
               a-b-c-D-E-F
phénotype:
               A-B-C-D-E-F

Notes

Voir aussi

• Hybride et Hybride F1
• Dépression hybride

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