Recent advances in understanding genetic basis of heterosis in rice (Oriza sativa L.) | Avances recientes en el conocimiento de la base genética de la heterosis en arroz (Oriza sativa L.)

Resumen

Heterosis is perhaps one of the greatest practical achievements of the science of plant breeding and has been extensively
used in crop improvement. Therefore, an understanding of its potential genetic basis is imperative. Extensive studies in crop
plants including rice have been made to elucidate the genetic factors underlying heterosis. Various research groups have
proposed dominance, overdominance and epistasis as major genetic basis of heterosis and recent advances in molecular
biology have helped to validate these findings in various crop species. Despite, tremendous advances in molecular marker
techniques, QTL analysis and genomics, conclusive evidence in support of either of these theories is still elusive, as all of
these factors seem to be mutually non-exclusive. Nowadays, focus is increasingly shifting to study heterosis at genomic
level to identify the genomic regions that evoke heterotic effect and introgress such regions into elite rice lines to develop
high yielding hybrids. Advances have also been made in expression profiling and relate differences in transposon and repeat
content in parental lines to heterotic effect.

Key words: Rice, heterosis, genetic basis, molecular markers

RESUMEN

Heterosis es quizás uno de los mayores logros prácticos de la ciencia del mejoramiento de plantas y ha sido extensivamente
usada en el mejoramiento de los cultivos. Por lo tanto, un conocimiento de su base genética potencial es imperativo. Se han
realizado extensivos estudios en plantas cultivadas incluyendo el arroz para elucidar los factores genéticos que causan la
heterosis. Varios grupos de investigación han propuesto la dominancia, la sobredominancia y la epistasis como principales
bases genéticas de la heterosis y avances recientes en biología molecular han ayudado a validar estos descubrimientos en
varias especies cultivadas. A pesar de los avances tremendos en las técnicas de marcadores moleculares, análisis de QTLs y
análisis genómico, una evidencia conclusiva en soportar una de estas teorías todavía no se ha definido, como todos estos
factores parecen ser mutualmente no exclusivos. En la actualidad, el enfoque está moviéndose rápidamente hacia el estudio
de la heterosis a nivel genómico para identificar las regiones genómicas que induzcan el efecto heterótico e introducir tales
regiones dentro de líneas elites de arroz para desarrollar híbridos con altos rendimientos. Se han realizado también avances
en el perfil de expresión y relacionar diferencias en el contenido repetitivo y del transposon en líneas parentales para efecto
heterótico.

Palabras clave: Arroz, heterosis, bases genéticas, marcadores moleculares