Ưu thế lai từ lâu đã được sử dụng rộng rãi trong chọn giống cây trồng và vật nuôi. Song cho đến nay các nhà khoa học vẫn chưa thống nhất đưa ra được một giả thuyết chung giải thích cho hiện tượng này. Một số giả thiết đã được nêu ra để giải thích hiện tượng ưu thế lai và đã được nhiều người thừa nhận như:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 22
1.2.1.1. Thuyết siêu trội
Thuyết này do Shell và East đề xuất. Theo các tác giả ưu thế lai gây nên do kết quả của các tác dụng qua lại giữa các alen khác nhau cùng vị trí. Ở trạng thái dị hợp tử theo các alen, mỗi gen trội và lặn đều giữ một chức năng khác nhau do sự phân hoá khác nguồn của các alen. Do tác động tương hỗ giữa các alen trong cùng một locus sẽ tạo ra những ảnh hưởng làm cho con lai dị hợp tử có sức sống vượt qua bất kỳ dạng đồng hợp thể nào: a1a1 < a1a2 > a1a2 hoặc AA < Aa > aa. Với giả thiết này thì con lai càng có độ dị hợp tử cao thì ưu thế lai càng lớn, giảm độ dị hợp tử thì cũng giảm ưu thế lai. (Stube, 1992; Yu, 1997).
1.2.1.2. Thuyết tính trội
Do Davenport đề xuất. Theo tác giả các alen trội là những alen có lợi còn các alen ẩn đồng vị của chúng lại có hại, làm giảm sức sống. Ưu thế lai là kết quả của sự tác động tương hỗ giữa các gen trội có lợi được hình thành trong quá trình tiến hoá của sinh vật, cũng theo thuyết này thì con lai càng có nhiều alen trội thì ưu thế lai càng cao (Xiao, 1995; Yu, 1997).