Rolnicy i naukowcy prześcigają się między sobą w tworzeniu nowych, lepszych odmian roślin. Zależy im na nowych cechach i polepszaniu już istniejących, aby otrzymać bardziej bujne odmiany. Mogą to osiągnąć poprzez dobranie jak najlepszych warunków uprawy, w tym nawozów, albo, co skuteczniejsze- wykorzystując genetykę. W ostatnich latach mówi się dużo o bardzo bezpośrednim wykorzystaniu genetyki- o uzyskiwaniu roślin GMO. Jednak w przypadku mieszańców heterozyjnych, które zawojowały sklepowe półki, stosuje się zwykły dobór roślin, które później się przepyla między sobą- i uzyskuje naprawdę bardzo znaczące polepszenie plonu. Jednak nie jest to standardowe dobieranie, jakie może przyjść nam na myśl. Na czym to dokładnie polega i czym, konkretnie, są odmiany heterozyjne?
Mieszańce heterozyjne to rośliny, które cechuje większa bujność.
Czyli charakteryzuje je ogólny lepszy stan całego organizmu, w tym większe wymiary i możliwość wydawania wyższych plonów. Największa ciekawostka dotyczy ich otrzymywania- mianowicie rośliny rodzicielskie nasion heterozyjnych powinny być... jak najsłabsze. Kiedy już wyselekcjonuje się takie okazy, są on krzyżowane między sobą. W ten sposób sprawdza się, która para da najlepsze efekty. Bardzo często chodzi o dużą liczbę dorodnych owoców, np. ogórka, czy nasion, np. zboża.
Otrzymywanie tych roślin bazuje na czystej genetyce.
Jaki dokładnie mechanizm się za tym kryje? Na początek krótkie wprowadzenie. Po pierwsze, za daną cechę może odpowiadać jeden lub kilka genów, np. za średnią masę jajka, jakie znosi kura, odpowiada kilka genów, a za kolor kwiatów grochu- jeden gen. Skupmy się na przypadku, kiedy interesuje nas tylko jeden gen. Ten fragment DNA może mieć kilka różnych wersji, bardzo niewiele różniących się między sobą- takie różne warianty nazywamy allelami. Zwykle są dwa rodzaje- dominujący, który zawsze pokaże nam, że jest obecny, i recesywny, który możemy rozpoznać na pierwszy rzut oka, tylko kiedy występuje w parze z drugim recesywnym, bez dominującego (dominujący allel to nie jest synonim dla allelu korzystniejszego). Przykład: kolor oczu u ludzi. Jeśli ktoś ma oczy jasne, niebieskie, to znaczy, że ma dwa allele recesywne i taką osobę nazwiemy homozygotą recesywną. Jeśli zaś ma dwa allele dominujące to ma oczy brązowe- nazwiemy takiego człowieka homozygotą dominującą. W tym przypadku kiedy parę stworzą allele dominujący i recesywny- też wystąpi brązowy kolor oczu, a organizm będzie tzw. heterozygotą. Jednak co w przypadku, kiedy jedna wersja genu nie zdominuje drugiej w heterozygocie? Istnieje wiele takich sytuacji, np. po zapyleniu roślinki o kwiatach białych, pyłkiem od rośliny o kwiatach czerwonych, mogą wyrosnąć z nasion siewki, które wypuszczą później kwiaty różowe. Innym przypadkiem jest właśnie zjawisko heterozji. Kiedy roślina mateczna ma 2 takie same allele i roślina ojcowska też ma 2 takie same allele, ale te allele między matką i ojcem różnią się między sobą- powstanie heterozygota. Jak się okazało w praktyce, często heterozygoty są bardziej przystosowane do środowiska niż homozygoty. Można to porównać do umiejętności- zwykle lepiej jest mieć ich dużo. Kiedy powstanie odmiana, która jest heterozygotą pod względem wielu genów odpowiedzialnych za różne cechy, może okazać się bujniejsza niż jej rodzice, czy przeciętny przedstawiciel gatunku. Dzięki temu z nasion otrzymanych od roślin słabych (nie spokrewnionych) ma prawo wyrosnąć odmiana znacznie pokaźniejsza niż jej rodzice. Przykładami odmian heterozyjnych są np. pomidory "Bekas", czy "Perkoz" i wszystkie rynkowe odmiany kukurydzy.
Co ciekawe- zjawisko to występuje u wszystkich organizmów rozmnażających się płciowo, w tym u ludzi. Gdy patrzymy na dziecko, które znacznie przerosło wzrostem obydwoje swoich rodziców, najprawdopodobniej patrzymy na heterozygotę (pod względem genów powiązanych ze wzrostem).
W otrzymywaniu mieszańców heterozyjnych napotyka się na dwie podstawowe trudności. Po pierwsze: zapylenie musi być kontrolowane, nie można dopuścić do zapylenia przez inną roślinę, niż wybrana. Dba się o to na kilka sposób, m. in. sadząc rośliny w szklarniach, osłaniając je narzutami w okresie kwitnienia, opryskując pewnymi substancjami chemicznymi, lub nawet kastrując. Robi się to ręcznie wyskubując pręciki pęsetą, co zapobiega samozapyleniu. Po drugie: niektóre gatunki, np. marchewka, źle znoszą krzyżowanie w bliskim pokrewieństwie, co uniemożliwia namnożenie roślin matecznych i ojcowskich. Żeby mieć dużo roślin heterozyjnych, potrzeba dużo roślin matecznych i ojcowskich, a tych na wstępie mamy niewiele. W namnażaniu ich wykorzystuje się zjawiska genetyczne charakterystyczne dla gatunku. Jednym z takich zjawisk jest występowanie u ogórka aż ośmiu płci. Kwiaty mogą być męskie (z samymi pręcikami), żeńskie (z samymi słupkami) lub hermafrodytyczne (ze słupkami i pręcikami) i na jednym ogórku może występować jeden lub więcej z podanych rodzajów kwiatów. Chcąc otrzymać jak najwięcej organizmów rodzicielskich dobiera się odpowiednie płcie.
Ogólnie rzecz ujmując- uzyskanie odmian heterozyjnych i roślin, z których możemy zebrać ich nasiona jest skomplikowane.
Jednak nasiona te są dostępne do nabycia w sklepach ogrodniczych pod symbolem F1. Na rynek są dopuszczane tylko nasiona zatwierdzone przez Centralnych Ośrodek Badania Odmian Roślin Uprawnych, więc można być pewnym jakości kupowanego towaru. Cena za takie nasiona jest znacznie wyższa, ale opłacalna ze względu na walory wysiewanych odmian. Warto jednak zaznaczyć, że nasiona zebrane z mieszańców heterozyjnych nie zagwarantują takich samych, korzystnych cech. Skiełkują z nich rośliny bardzo zróżnicowane genetycznie, najprawdopodobniej słabsze od mieszańca. Dlatego zaleca się wysiewanie co roku nasion od producentów.
Zawężając wszystko do meritum: mieszańce heterozyjne to rośliny, które wykazują dużą bujność wzrostu i wysoki plon, a przy tym często inne pożądane cechy. Ich uzyskiwanie jest bardzo skomplikowane, dlatego zajmują się tym doświadczeni producenci nasion. Te zaś można nabyć niemal wszędzie, gdzie są w ofercie, nawet w drogeriach typu Rossmann. Należy jednak pamiętać, że chcąc cieszyć się przez lata plonem z odmian heterozyjnych, trzeba za każdym razem wysiewać materiał zakupiony, a nie zebrany własnoręcznie w poprzednim roku.