Czy mieszance są lepsze z powodu jakiegoś efektu heterozji, czy dlatego że są wolne od efektu inbredu?
Mechanizm genetycznej depresji inbredowej i heterozji nie jest znany.
Istnieje kilka koncepcji:
*Dominacja:
-szkodliwa mutacja recesywna
-wiele lekko szkodliwych mutacji recesywnych
-naddominacja
-pseudonaddomiancja
*Multiplikatywne działanie genów.
Teoretyczne modele depresji inbredowej :
Wiele łagodnych (lekko szkodliwych) mutacji recesywnych (hipoteza dominacyjna c.d.).
Naddominacja:
Efekt: Mieszańce dużo większy wigor niż rodzice. Rodzice wykazują dużą depresję inbredową.
Selekcja naturalna utrzymuje frekwencje genów blisko wartości 0,5.
Szkodliwe mutacje recesywne w sprzężonych Loci (pseudo-naddominacja):
Mieszańce wykazują większy wigor niż rodzice. Zjawisko wygląda na naddominację, ale prawdziwą przyczyną są recesywne allele szkodliwe u rodziców.
Multiplikatywne działanie genów:
Dwa Loci addytywne nie mogą zwiększyć depresji inbredowej, ale mogą powodować heterozję, jeżeli determinują różne cechy składowe.
Przykład:
Cecha A: liczba kwiatów (locus A)
Cecha B: liczba nasion z kwiatu (locus B)
Całkowita liczba nasion= liczba kwiatów * liczna nasion z kwiatów
Współczesne badania rzucające światło na mechanizmy depresji inbredowej i heterozji:
-mapowanie pojedynczych genów cech ilościowych
-analiza ekspresji genów
-epigenetyka
Co wynika ze współczesnych badań?
Prawdopodobnie nie ma uniwersalnego modelu depresji i heterozji. W różnych przypadkach mogą działać różne mechanizmy.
Większość wyników jest zgodnych z hipotezą dominacyjną dla wielu Loci. Ale innych mechanizmów nie można całkowicie wykluczyć.
Jeżeli za efekt heterozji odpowiada.
Heterozja – spowodowana wieloma mutacjami o małych efektach. Wskutek przypadku wiele z takich mutacji może mieć wysokie frekwencje.
Heterozja:
śr. Mieszańców – śr. Rodziców
--------------------------------------------- * 100
Śr. Rodziców
Przewidywanie heterozji:
Heterozja = heterozygotyczność mieszańców * heterozja przy krzyżowaniu czystych ras.
Heterozygotyczność:
-udział genów matki, które pochodzą od innej rasy, niż geny ojca (definicja na potrzeby przewidywania heterozji)
-krzyżowanie dwóch czystych ras (A * B) to 100%
-krzyżowanie wsteczne A * (A * B) to 50%
Heterozja matczyna:
-gdy potomstwo korzysta z faktu, że matka jest mieszańcem
-spowodowana heterozją bezpośrednią u matek dla cech takich jak mleczność i troskliwość
Efekt matki:
1.Ekspresja genów przekazanych przez matkę na chromosomach i w cytoplazmie.
2.Eksprecja genów matki w czasie ciąży i odchowu (duża heterozja).
Oczekiwana wydajność mieszańców = (oczekiwana wyd. bez heterozji + efekt matki) * (1 + heterozja /100 + heterozja matczyna/100).
Komplementarność ras:
Dwa komponenty:
*Rasa ojcowska – wysoka użytkowość tuczna i rzeźna
*Rasa matczyna – plenna o dobrej użytkowości tucznej i rzeźnej (selekcja w obu kierunkach).
Krzyżowanie towarowe:
-to system pozyskiwania osobników towarowych
-często stosowane u bydła mięsnego, trzody i kur
Krzyżowanie towarowe dwu rasowe:
-najczęściej rasę A reprezentują tylko samce, a rasę B tylko samice
-selekcja niezależnie w każdej rasie
Krzyżowanie truj rasowe:
-100% heterozji matczynej
-100% heterozji bezpośredniej
-konieczne utrzymywanie 3 ras
-jeżeli A = B to taniej, ale tylko 50% heterozji bezpośredniej.
Krzyżowanie rotacyjne dwu rasowe:
-mieszańce jako matki i zwierzęta towarowej jednocześnie
-stabilizuje się przy 33/67% (lub 67/33%)
-heterozja zawsze <100%
gizia2592