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Der Heterosiseffekt bezeichnet in der Genetik, der Pflanzenzucht und Tierzucht die besonders ausgeprägte Leistungsfähigkeit von Hybriden (Mischlingen).
Von einem Heterosiseffekt wird immer dann gesprochen, wenn die beobachtete Leistung der ersten Filialgeneration (F1) höher ist als die durchschnittliche Leistung dieser Eigenschaft bei der Parentalgeneration (Elterngeneration).
Ein als Heterosis identifizierter Leistungsschub von Mischlingen ist insbesondere dann sichtbar, wenn sie – so vorhanden – mit ihren reinerbigen Eltern verglichen werden. So kann der Heterosis-Effekt beispielsweise bei Getreide-Arten wie dem Mais oder Roggen sogar zur Verdopplung (und mehr) der Erträge im Vergleich zu solchen Eltern (Inzuchtlinien) führen.
Hierbei sind allerdings die vorhergehenden Inzuchtdepressionen bei höheren Inzuchtgenerationen (…, I6) der Eltern zu berücksichtigen. Aus der Perspektive von wüchsigen Hybriden erkennt man im Minderwuchs von Inzuchtlinien deren Inzucht-Depression; aus der Sicht dieser Inzuchtlinien entsprechend die Heterosis (Hybridwüchsigkeit, Bastardwüchsigkeit) der Hybriden (Bastarde).
Als Heterosiseffekt versteht man nun dieses Phänomen, wenn die Nachkommen zweier stark reinerbiger aber nicht verwandter Elterntiere ihre jeweiligen Eltern in deren Eigenschaften übertreffen. Die genaue Ursache hierfür ist noch nicht vollständig aufgeklärt. Man geht aber davon aus, das günstige Merkmale meist dominant sind und sich bei der Verpaarung zweier fremdblutiger Eltern eine Vielzahl an dominanten, positiven Allelen in den Nachkommen vereinigen. Da diese Merkmale dominant sind, kommen bedeutend mehr positive Merkmale bei den mischerbigen Nachkommen zur Ausprägung, als bei den jeweiligen Eltern. Dies bedeutet allerdings auch, dass die Ausprägung des Heterosiseffektes durch Zucht stabil zu erreichen ist und außerdem nicht jedes Elternpaar zu einem Höchstmaß an positiven phänotypischen Merkmalen fuhrt. Der Heterosiseffekt kann ebenso ausbleiben oder nur gering ausfallen.