Nonostante una comprensione completa dell’eterosi, la base genetica della depressione da consanguineità è stata dibattuta per molto tempo, soprattutto nelle specie autoimpollinanti come il riso. Pertanto, Xiaodong Xu e i suoi colleghi del gruppo di Zhang e Ouyang hanno eseguito una dissezione completa delle basi genetiche della depressione da consanguineità, utilizzando una popolazione di consanguineità continua derivata da un riso ibrido d'élite.

I risultati sono pubblicati sulla rivista Science China Life Sciences .

Sono stati rilevati gradi variabili di depressioni da consanguineità per tutti i tratti eccetto la data di intestazione, mostrando cali continui e ridotti da F₁ al Fa₅ generazione a causa del continuo dimezzamento dell'eterozigosità tra le generazioni.

Utilizzando tre tratti della pannocchia come modelli, si è scoperto che una maggiore omozigosi per gli alleli nei loci dei tratti quantitativi (QTL) con effetti dominanti positivi, che ha contribuito all'eterosi dell'ibrido rispetto ai suoi genitori, può abbassare le prestazioni della prole e spiegare un ampio parte della depressione da consanguineità. Questi loci con effetti dominanti costituiscono la principale correlazione tra eterosi e depressione da consanguineità.

Tuttavia, a differenza dell'eterosi, un rapporto di trasmissione distorto degli alleli per i QTL con effetti dominanti o additivi nella regione di distorsione della segregazione cambierebbe anche l'omozigosi attesa e quindi porterebbe a lievi effetti di depressione. Quando un allele con prestazioni basse viene trasferito preferenzialmente nella prole a causa della distorsione della segregazione, l'entità della depressione aumenterà.

Inoltre, le interazioni a due loci potrebbero cambiare l’entità e la direzione degli effetti depressivi dei loci bersaglio, e le interazioni complessive promuoverebbero la depressione da consanguineità tra le generazioni. Inoltre, l'effettiva depressione da consanguineità è stata valutata tra generazioni considerando il decadimento dell'eterozigosi in background dopo la consanguineità.

I ricercatori hanno riscontrato gradi diversi o inconsistenti di depressione di fondo nell'F₂ in Fa₃ generazione che presuppone diversi genotipi del locus target, che possono influenzare l'effettivo effetto depressivo del locus dovuto all'epistasi.

Nel loro insieme, i risultati suggeriscono che l’architettura genetica della depressione da consanguineità e dell’eterosi è strettamente collegata ma differisce anche nei loro meccanismi intrinseci, il che amplia la comprensione dell’architettura dell’intero genoma della depressione da consanguineità. Aiuterà i coltivatori a integrare QTL ad alta efficienza ed eterozigoti eterotici per sviluppare colture ad alto rendimento in futuro.

Questo studio è stato segnalato da Qifa Zhang e dal gruppo di Yidan Ouyang del National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement, Huazhong Agricultural University, Wuhan, Cina.