Herencia cuantitativa en peces: características y medidas
En este artículo discutiremos acerca de: - 1. Objeto-materia de herencia cuantitativa 2. Características características de la herencia cuantitativa 3. Medición.
Objeto de la herencia cuantitativa:
Después del redescubrimiento de la ley de Mendel, muchos científicos realizaron experimentos similares y encontraron que existía una fluctuación en la ley de herencia de Mendel. Sin embargo, fueron unánimes en que los genes heredan caracteres. El gen es una entidad estable. Controla el fenotipo del individuo.
Un organismo portador del gen normal se llama tipo salvaje, el organismo portador de un gen alterado se llama mutante. Por ejemplo, la Drosophila de tipo salvaje tiene un color rojo brillante, mientras que el mutante tiene un color blanco. El color del cuerpo de Cyprinis carpio es de color gris, pero el mutante tiene color de cuerpo dorado. Estas son las instancias de personajes cualitativos.
Por otro lado, el peso corporal a la edad o el peso corporal de los peces / organismos y la producción de leche de las vacas y la longitud de los peces de grupos de edad similares no son entidades discretas (el color nunca es igual) sino que es una variable continua y, por lo tanto, la Ejemplos de caracteres cuantitativos. El fenotipo del rasgo cuantitativo está determinado por los alelos de muchos genes que actúan juntos. Los fenómenos se denominan como poligénicos.
Los caracteres cuantitativos no solo están bajo control poligénico (alelos múltiples) sino que el entorno también influye en el rasgo cuantitativo. Dos individuos con genotipo similar si se crían en diferentes ambientes tienen un fenotipo cuantitativo diferente.
Por ejemplo, los peces que tienen el mismo genotipo, pero si un grupo se cría en un ambiente que tiene alimentos ricos, mientras que otro grupo se cría en un ambiente que tiene alimentos menos ricos, el primer grupo naturalmente crecerá más rápido mostrando fenotipo cuantitativo. Está claro que los rasgos cuantitativos dependerían del genotipo y del entorno.
Características características de la herencia cuantitativa:
Hay tres características características de la herencia cuantitativa:
(1) Son variables continuas. No hay un fenotipo distinto en la descendencia. Por ejemplo, si la cruz se hace entre blanco y rojo, la descendencia tendrá una distribución continua del color intermedio entre los colores de los padres con diferentes intensidades.
(2) Es de naturaleza poligénica. El único personaje está controlado por alelos de muchos genes diferentes. La población tiene un gran número de genotipos diferentes y un genotipo diferente puede tener el mismo fenotipo.
(3) El ambiente influye en los rasgos cuantitativos como se describió anteriormente. Cuando utilizamos el término entorno, abarca todos los aspectos en los que los organismos interactúan con el entorno físico y biológico que lo rodea durante su vida.
Aquí, está claro que el entorno del genotipo también juega un papel importante en la aparición del fenotipo de carácter cuantitativo. Nuevamente se cita el ejemplo de que un pez bien alimentado, Cyprinus carpio crecerá más rápido que la carpa mal alimentada, independientemente de su genotipo.
Por lo tanto, se establece que tanto el entorno como el genotipo desempeñan un papel en la determinación del carácter cuantitativo. Sobre la base de las investigaciones realizadas entre 1903-1918, se acepta que la herencia de rasgos cuantitativos sigue la moda mendeliana.
Medición de la herencia cuantitativa:
RA Fisher, un estadístico británico, describió el enfoque biométrico y sugirió que el análisis de la varianza y la heredabilidad son necesarios para la medición de la herencia cuantitativa.
(1) Análisis de Varianza:
Antes de comprender la varianza, es esencial saber que existe una relación entre la media (X) y la desviación estándar (S) en la curva de distribución normal. También es necesario saber que existe una relación entre la desviación estándar y la varianza. Esta relación se da como debajo.
Cuadratura de desviación estándar (S) 2 = varianza
Desviación estándar S = √V
Los rasgos cuantitativos son variables continuos y se distribuyen normalmente.
El gráfico de distribución normal tiene forma de campana.
Las siguientes son las características de la distribución normal:
(1) Es una distribución simétrica.
(2) En la distribución normal, la media de la población (X) se produce en el pico de la curva o la ordenada en la media es la ordenada más alta. De manera similar, la altura de la ordenada media y la altura de otras ordenadas en varias desviaciones estándar de la media resultan ser una relación fija con la altura de la ordenada media.
Una desviación estándar de la media en cada lado es siempre 34.13 del área total (68.26) de la curva (Figs. 41.1, 2 y 3).
(3) La curva es asintótica a la línea de base, lo que indica la continuidad del acercamiento pero nunca toca el eje horizontal.
(4) La desviación estándar o la varianza o (S) 2 define la extensión de la curva. Entonces, si examinamos dos gráficos que tienen la misma media (X) pero que muestran la diferencia de varianza, podemos concluir si la varianza es más o menos.
(a) Fórmula para el cálculo de la varianza:
En carácter cuantitativo, la varianza se conoce como varianza fenotípica y se representa como Vp. Es una herramienta bien aceptada utilizada en genética cuantitativa, que incluye el análisis de los componentes de la varianza fenotípica.
Vp = Vg + Ve.
La fórmula se basa en el siguiente concepto. La varianza fenotípica (Vp) tiene tres componentes aditivos: la varianza genética (Vg), la varianza ambiental (Ve) y la varianza de interacción (Vi).
La fórmula en realidad es la siguiente:
Vp = Vg + Ve + Vi.
Vp = varianza fenotípica
Vg = varianza genética / varianza debida a genes (alelos y loci diferentes, QTL)
Ve = varianza ambiental; no tenemos forma de medir la varianza de interacción Vi, generalmente se asume que es cero, Entonces Vp = Vg + Ve.
a) ¿Cómo calcular la varianza genética (Vg)?
Las variaciones causadas por los genes pueden provenir de tres fuentes diferentes. En primer lugar, la variación puede estar relacionada con la presencia o ausencia directa de un alelo particular en los loci de rasgos cuantitativos (QTL). Esta es una varianza genética aditiva y se denota por (Va). Es más importante como la presencia o ausencia de un alelo particular que se pasa sin cambios a la siguiente generación.
En segundo lugar, en algunos casos hay presencia o ausencia de un genotipo particular en QTL. Por ejemplo, una combinación heterocigótica particular de alelos en un locus puede conferir una ventaja a un individuo con respecto a un rasgo particular. Esto se denomina varianza genética dominante y se denota como Vd.
Es menos manejable que la simple selección artificial. Debido a que durante la meiosis se producirá la segregación y la distribución independiente de alelos y en la próxima generación en lugar de la misma combinación heterocigótica (que es ventajosa), puede aparecer una combinación diferente, por lo que no hay garantía de herencia.
En tercer lugar, la variación genética se produce por las interacciones entre loci denominadas varianzas genéticas de interacción epistática o no alélica, denotadas por Vi.
Por lo tanto, la varianza genética Vg se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
Vg = Va + Vd + Vi
Va = varianza genética aditiva
Vd = varianza genética dominante
Vi = interacción variación genética
Explicación:
La variación genética en la población se debe principalmente a:
(i) Diferencia alélica en el genotipo. Son varianza genética aditiva (Va),
(ii) La varianza genética de dominancia (Vd), los genes son dominantes o recesivos
(iii) Y genético, varianza de interacción (vi).
La varianza genética (Vg) se puede calcular restando la varianza ambiental de la varianza de los individuos F 2 (Vg = VF 2 -Ve).
(i) Va se calcula de la siguiente manera:
La variación fenotípica causada por individuos se debe a diferentes alelos de genes en QTL que afectan el fenotipo. Es el elemento más importante de la variación genética para el criador de acuicultura, ya que la presencia o ausencia de alelos particulares es un carácter.
La varianza aditiva (Va) se puede calcular restando la varianza de retrocruzamiento (VB 1 y VB 2 ) de la varianza F 2 utilizando la siguiente fórmula:
Va = 2 (VF 2 - (VB 1 + VB 2 ) / 2)
La varianza dominante (Vd) es la porción de la varianza fenotípica causada por individuos que tienen diferentes alelos de genes que afectan el fenotipo. La varianza de dominancia (Vd) es mucho menos susceptible a la selección artificial simple porque los genotipos se descomponen durante la meiosis y se vuelven a unir en diferentes combinaciones en la próxima generación.
Por lo tanto, el cruce entre líneas puras y homocigóticas no garantiza una heterocigosidad predecible en la descendencia y tal híbrido F 1 se usa comúnmente en plantas y cría de animales. El desarrollo de líneas endogámicas en organismos acuáticos todavía está en la infancia, pero las técnicas de manipulación de ploidía son bastante exitosas.
El tercer componente de la variación genética se produce por las interacciones entre los loci y se denomina varianza de interacción genética epistática o no alélica (Vi). Incluye epistasis, realce, supresión, etc. Incluye a un individuo que puede ser altamente calificado para un rasgo, ya que posee combinaciones particulares de genotipos en dos o más QTL.
La varianza genética aditiva y la varianza de dominancia pueden estimarse midiendo las varianzas de grupos de individuos que tienen una relación genética conocida. Los valores de estas variaciones se pueden usar para hacer deducciones sobre los alelos presentes en la población. Los dos tipos de cruces F 1 ( individuos F 1 cruzados con ambos grupos de padres) son especialmente valiosos para este tipo de análisis.
(ii) La varianza de dominancia (Vd) se puede calcular restando la varianza aditiva de la varianza genética. En estos cálculos, el componente interactivo se ignora.
(b) La variación del entorno (Ve) es la medida de las diferencias fenotípicas producidas por los diferentes entornos, como la calidad del agua, la calidad y cantidad de los alimentos, la temperatura y la densidad de población en que viven los individuos de la población. Por ejemplo, un pez bien alimentado crecerá más rápido que un pez mal alimentado.
El crecimiento de las plantas será más en el suelo donde los nutrientes en el suelo son más en comparación con la planta donde los nutrientes son bajos en el mismo campo. Por lo tanto, hay un ambiente físico y biológico interactuado de una manera cercana. También incluye el entorno celular, que es responsable de codificar la proteína.
Por lo tanto, la variación ambiental debe medirse utilizando una población genéticamente uniforme. Esto se puede obtener por consanguinidad. Dicha población sería genéticamente igual y, por lo tanto, Vg = 0. Y toda variación fenotípica debe ser debida al entorno y, por lo tanto, Vp = Ve.
Si se cruzan dos cruces, es decir, P 1 y P 1 que tienen el mismo genotipo, entonces los individuos F 1 serán genéticamente uniformes y la varianza fenotípica total es una estimación de la varianza ambiental. Suponiendo que todas las poblaciones se crían en el mismo entorno, la variación ambiental es el promedio de la variación de los padres y la F 1 .
Ve = (Vp 1 + V p 2 + V F 1 ) / 3.
2. Heredabilidad:
La proporción de la varianza de un rasgo que está bajo control genético se denomina heredabilidad. La heredabilidad es una medida del componente genético de la varianza y, a través de esta técnica, se utiliza para predecir los fenotipos de la descendencia.
Entonces, primero se obtiene la media y la varianza de un rasgo cuantitativo de la población parental, luego esta información se puede usar para hacer una predicción sobre la media de la distribución fenotípica en la descendencia (generación). Y podemos determinar con qué fuerza los rasgos de fenotipo de la descendencia se asemejarán al fenotipo de los padres.
Hay dos medidas numéricas de heredabilidad ampliamente utilizadas. Uno es el coeficiente de heredabilidad (h 2 ), también llamado heredabilidad en sentido estricto. El otro es el grado de determinación genética (H 2 ), también llamado heredabilidad en el sentido más amplio.
Ambos valores dependen de la relación de la varianza genética con respecto a la varianza del fenotipo, h 2 es la relación de la varianza aditiva a la varianza fenotípica total y H 2 es la relación de la varianza genética total con respecto a la varianza fenotípica total.
Las siguientes son las fórmulas para medir la heredabilidad:
h 2 = Va / Vp
H 2 = Vg / Vp
Ambos valores indican que ¿qué porción de la variación en una población es el resultado de la variación genética? Ambos valores varían teóricamente de 1 a 0, si el valor es alto, muestra que gran parte de la variación fenotípica es el resultado de variaciones genéticas, h 2 y H 2 tienen limitaciones importantes.
Sus valores se calculan para una población en un entorno, por lo que no se pueden utilizar para otras generaciones de la misma población criada en entornos diferentes o para otras poblaciones.
Cada población tiene un conjunto diferente de genotipos y tendrá una proporción diferente de la varianza fenotípica causada por la varianza genética y los diferentes valores de h 2 y H 2 . Se cita un ejemplo para explicar cómo se puede usar h 2 para predecir el fenotipo de la descendencia.
