Hétérosis

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Cet article traite de biologie. En physique, en matière de théorie bosonique des cordes, on parle également de corde hétérosique : voir théorie des cordes.

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.

Sommaire 1 Obtention d'une lignée "pure" 2 effet hétérosis par brassage 3 Notes 4 Voir aussi

[modifier] Obtention d'une lignée "pure"

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'en suit une pression dégénérative qui pourra être levée à l'occasion d'un brassage de population.

[modifier] effet hétérosis par brassage

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. A 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.

Ainsi 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 permis de multiplier le rendement moyen par 5,7 en France entre 1950 et 2000 (de 15 à 86 q/ha)^[1]

Selon certains agronomes, dont Jean-Pierre Berlan de l'INRA, aucune étude n'a jamais démontré une supériorité significative des hybrides F1, si ce n'est concernant leur coût pour l'agriculteur, incomparablement plus élevé. L'augmentation des rendements provient de l'usage massif des engrais ainsi que de la mécanisation. Les hybrides F1 sont en effet très réguliers et adaptés à la machine. Les rendements dont il s'agit sont donc des rendements financiers avant tout, pas des rendements "agronomiques", si par là on entend l'accroissement de la capacité de la terre à nourrir les êtres humains et à assurer les services écologiques tels que la préservation des sols, l'épuration de l'eau etc.

La part des variétés hybrides utilisées 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 des hybrides. Outre leur performances accrues, les hybrides présentent une grande homogénéité : toutes les plantes issues du croisement de deux lignées pures sont génétiquement identiques.

L'expérience a démontré que, pour des caractères tels que la productivité ou la fertilité, les allèles favorables sont plutôt dominants. L'individu hybride, qui hérite d'un exemplaire de tous les allèles de ses deux parents, va exprimer l'ensemble des gènes favorables et donc faire preuve d'une performance accrue.

 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

[modifier] Notes

[modifier] Voir aussi

• Hybride et Hybride F1