Trong chăn nuụi, để nõng cao năng suất cú rất nhiều con đường khỏc nhau, trong đú việc cải tiến bản chất di truyền luụn luụn được cỏc nhà khoa học quan tõm.
Thuật ngữ “ưu thế lai” được nhà khoa học người Mỹ Shull G.H. đề cập đến từ năm 1914, sau đú vấn đề ưu thế lai được sử dụng khỏ rộng rói ở động vật và thực vật.
Tỡm hiểu về bản chất ưu thế lai cú rất nhiều giả thuyết khỏc nhau. Theo Trần Đỡnh Miờn, Nguyễn Văn Thiện, 1995 [12] cú ba thuyết chớnh để giải thớch hiện tượng ưu thế lai: Thuyết trội, thuyết siờu trội, thuyết gia tăng tỏc động của cỏc gen khụng cựng lụ cỳt.
* Thuyết trội:
Theo thuyết này trong điều kiện chọn lọc lõu dài cỏc gen trội thường là những gen cú lợi và lấn ỏt sự hoạt động của cỏc gen lặn, do đú qua tạp giao cú thể đem cỏc gen trội của hai bờn bố mẹ tổ hợp lại ở đời lai, làm cho đời lai cú giỏ trị hơn đời bố mẹ (AA = Aa > aa). Theo Kushner K.F, 1969 [25] nhờ tỏc dụng lõu dài của chọn lọc tự nhiờn và chọn lọc nhõn tạo gen trội thường là gen cú ớch, được biểu hiện ra kiểu hỡnh sinh vật. Biểu hiện kiểu hỡnh của con lai là do cỏc gen quy định, cỏc gen này chớnh là sự tổ hợp của cỏc gen của bố mẹ. Cỏc gen trội cú thể biểu hiện thành kiểu hỡnh, cú thể ức chế cỏc gen lặn tương ứng tạo ra tỏc dụng lẫn nhau làm tăng cỏc đặc điểm trội lờn, cỏc gen lặn bao giờ cũng bị che lấp, cũn gen trội khi lai sẽ cú tỏc động mạnh hơn nờn biểu hiện ra kiểu hỡnh cú năng suất cao hơn.
Cỏc tớnh trạng số lượng như khả năng sinh trưởng, khả năng sinh sản… được nhiều gen điều khiển nờn rất hiếm cỏc gen đồng hợp tử. Thế hệ con được tạo ra do lai giữa hai cỏ thể sẽ được biểu hiện do tất cả cỏc gen trội trong đú (một nửa thuộc gen trội đồng hợp tử của bố và một nửa gen trội của mẹ).
Khi cha mẹ xa nhau trong quan hệ huyết thống (khỏc dũng, khỏc giống) thỡ xắc suất để mỗi cặp cha mẹ truyền cho con những gen trội khỏc nhau càng tăng lờn, từ đú dẫn đến ưu thế lai càng tăng.
* Thuyết siờu trội:
Thuyết này cho rằng sự tỏc động của cỏc alen dị hợp tử Aa lớn hơn tỏc động của cỏc alen đồng hợp tử AA và aa (Aa>AA>aa).
Theo Kushner K.F, 1969 [25] từ năm 1904 đó cú quan niệm cho rằng: Cơ sở của ưu thế lai chớnh ngay ở tớnh dị hợp tử theo nhiều yếu tố di truyền.
Nhiều nhà khoa học cho rằng, sở dĩ cú hiện tượng siờu trội là do hiệu ứng sinh lý của cỏc gen khỏc nhau, những tỏc động lẫn nhau và cỏc sản phẩm phản ứng của chỳng tốt hơn so với tỏc động độc lập do cỏc tổ hợp gen thuần sinh ra. Trong quỏ trỡnh sinh húa, trỡnh tự khỏc nhau của cỏc phản ứng vật chất khỏc nhau. Do đú, phản ứng sinh húa ở con lai sẽ mạnh hơn ở con thuần, tất cả sẽ cú tỏc động thỳc đẩy quỏ trỡnh trao đổi chất ở cơ thể con lai, tăng cường sức sống cho cơ thể lai.
Tuy vậy theo thuyết này ưu thế lại được tạo nờn do tỏc động của alen dị hợp tử cho nờn khụng thể cố định được, nếu thuần húa ưu thế lai sẽ giảm vỡ ưu thế lai khụng cú khả năng di truyền.
Kết hợp cả hai giả thuyết trờn cú quan điểm cho rằng sự thay đổi về trạng thỏi hoạt động sinh húa của hệ thống enzim trong cơ thể sống đó tạo ra ưu thế lai, đú là tớnh dị hợp tử của cơ thể mới.
* Thuyết gia tăng tỏc động tương hỗ của cỏc gen khụng cựng lụ cỳt: Nguyễn Văn Thiện, Nguyễn Khỏnh Quắc, 1998 [17] nờu thuyết gia tăng tỏc động tương hỗ. Thuyết này cho rằng sự tỏc động tương hỗ của cỏc gen khụng cựng lụ cỳt (tỏc động ỏt gen) cũng tăng lờn.
Ưu thế lai biểu hiện ở cỏc mức độ khỏc nhau ở cỏc tớnh trạng khỏc nhau: Cỏc tớnh trạng số lượng thường được thể hiện, cỏc tớnh trạng chất lượng thường ớt được biểu hiện. Cỏc tớnh trạng cú hệ số di truyền thấp thỡ hiệu quả chọn lọc thuần chủng thấp, cũn hiệu quả lai tạo lại cao, cỏc tớnh trạng cú hệ số di truyền cao thường cú ưu thế lai thấp.
Ưu thế lai cũn phụ thuộc vào khả năng phối hợp của cỏc cặp bố mẹ. Khi nghiờn cứu khả năng phối hợp Lebedev M.N, 1972 [26] cho rằng: Muốn đạt ưu thế lai siờu trội thỡ phải cho giao phối giữa cỏc dũng gà xuất phỏt khỏc nhau về kiểu gen nhưng lại phải cú khả năng phối hợp với nhau tốt.
Khi nghiờn cứu về ưu thế lai, nhiều nhà khoa học cho rằng ngoài quan niệm khả năng kết hợp chung cũn cú khả năng kết hợp đặc biệt, khả năng này cú được là do đặc tớnh của dũng bố mẹ được chọn đó cú từ trước.