ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗ 01. Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΩΝ ΠΟΣΟΤΙΚΩΝ ΓΝΩΡΙΣΜΑΤΩΝ

Transcript

1 ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗ 01. Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΩΝ ΠΟΣΟΤΙΚΩΝ ΓΝΩΡΙΣΜΑΤΩΝ 1

2 Ποιοτικά γνωρίσματα Λίγες γονιδιακές θέσεις Λίγοι διακριτοί φαινότυποι Ασυνεχή Ποικιλότητα αποκλειστικά γενετική Απλή κληρονομικότητα - για τη μελέτη τους αρκεί η απλή παρατήρηση Μεγάλη κληρονομικότητα και ανταπόκριση στην επιλογή Κληρονομούνται ανεξάρτητα Ποσοτικά γνωρίσματα Πολλές γονιδιακές θέσεις Φάσμα φαινοτύπων Συνεχή Ποικιλότητα και περιβαλλοντική Πολύπλοκη κληρονομικότητα για τη μελέτη τους απαιτούνται στατιστικά εργαλεία Μικρή κληρονομικότητα και ανταπόκριση στην επιλογή Γενετική σύνδεση - Συνδέονται με QTLs 2

3 Ποιοτικά γνωρίσματα Λίγες γονιδιακές θέσεις Ποσοτικά γνωρίσματα Πολλές γονιδιακές θέσεις 3

4 F f a A g g m m b b H H N n C e C E i K i k o P O P L L Ποιοτικό γνώρισμα 4

5 F f a A g g m m b b H H N n C e C E i K i k o P O P L L Ποσοτικό γνώρισμα 5

6 Ποιοτικά γνωρίσματα Λίγες γονιδιακές θέσεις Λίγοι διακριτοί φαινότυποι Ποσοτικά γνωρίσματα Πολλές γονιδιακές θέσεις Φάσμα φαινοτύπων 6

7 ΠΟΙΟΤΙΚΟ ΓΝΩΡΙΣΜΑ Χρώμα άνθους: Α κόκκινο, α άσπρο, A+α ΑΑ Αα αα Τρεις γενότυποι - τρία συγκεκριμένα χρώματα 7

8 ΠΟΣΟΤΙΚΟ ΓΝΩΡΙΣΜΑ Πολυγενοτυπική ποικιλία μηδικής AABbEe aabbee AAbbEE AabbEe AaBbEe aabbee Μεγάλος αριθμός γενοτύπων πολύ μεγαλύτερος αριθμός φαινοτύπων για απόδοση σε βιομάζα 8

9 Ποιοτικά γνωρίσματα Λίγες γονιδιακές θέσεις Λίγοι διακριτοί φαινότυποι Ασυνεχή Ποσοτικά γνωρίσματα Πολλές γονιδιακές θέσεις Φάσμα φαινοτύπων Συνεχή 9

10 ΠΟΙΟΤΙΚΟ ΓΝΩΡΙΣΜΑ ΠΟΣΟΤΙΚΟ ΓΝΩΡΙΣΜΑ Το χρώμα κελύφους σαλιγκαριών Το βάρος γέννησης νεογνών 10

11 Ποιοτικά γνωρίσματα Λίγες γονιδιακές θέσεις Λίγοι διακριτοί φαινότυποι Ασυνεχή Ποικιλότητα αποκλειστικά γενετική Ποσοτικά γνωρίσματα Πολλές γονιδιακές θέσεις Φάσμα φαινοτύπων Συνεχή Ποικιλότητα και περιβαλλοντική 11

12 ΠΟΙΟΤΙΚΟ ΓΝΩΡΙΣΜΑ ΑΑ ΑΑ ΑΑ ΑΑ ΑΑ ΑΑ Με συνέπεια επαναλαμβανόμενος φαινότυπος χρώματος άνθους 12

13 ΠΟΣΟΤΙΚΟ ΓΝΩΡΙΣΜΑ ΑΑββΓΓδδεεΖΖ Η απόδοση ανά φυτό διαφέρει από φυτό σε φυτό λόγω του περιβάλλοντος παρόλο που έχουν τον ίδιο γενότυπο

14 Ποιοτικά γνωρίσματα Λίγες γονιδιακές θέσεις Λίγοι διακριτοί φαινότυποι Ασυνεχή Ποικιλότητα αποκλειστικά γενετική Για Απλή τη κληρονομικότητα μελέτη τους αρκεί - η για απλή τη μελέτη παρατήρηση τους αρκεί η απλή παρατήρηση Ποσοτικά γνωρίσματα Πολλές γονιδιακές θέσεις Φάσμα φαινοτύπων Συνεχή Ποικιλότητα και περιβαλλοντική Για Πολύπλοκη τη μελέτη κληρονομικότητα τους απαιτούνται στατιστικά για τη μελέτη εργαλεία τους απαιτούνται στατιστικά εργαλεία 14

15 ΠΟΙΟΤΙΚΟ ΓΝΩΡΙΣΜΑ ποσοστό φυτών % ποσοστό φυτών % Χρώμα άνθους: ΑΑ κόκκινο, αα άσπρο, Αα ρόζ Ρ 1 ΑΑ Ρ 2 x 100 F 1 75 αα Αα (καμμία επίδραση από το περιβάλλον και σαφής διαχωρισμός γενοτυπικών και φαινοτυπικών κλάσεων) F 2 ΑΑ Αα αα 15

16 ΠΟΣΟΤΙΚΟ ΓΝΩΡΙΣΜΑ ααββ Πείραμα East (κατανομή συχνότητας μήκους σπάδικα) ΑΑΒΒ ΑαΒβ (αν και υπάρχουν διαφορετικοί γενότυποι, εξαιτίας του μεγάλου τους αριθμού σε συνδυασμό με τις περιβαλλοντικές επιδράσεις, οι φαινότυποι επικαλύπτονται, καθιστώντας τη μεταβλητή συνεχή και η μελέτη τους απαιτεί στατιστικά εργαλεία όπως ο μέσος, η τυπική απόκλιση ή/και διακύμανση) ΑΑΒΒ.., ΑΑΒβ, Ααββ, ΑαΒΒ,.., ααββ 16

17 Ποιοτικά γνωρίσματα Λίγες γονιδιακές θέσεις Λίγοι διακριτοί φαινότυποι Ασυνεχή Ποικιλότητα αποκλειστικά γενετική Απλή κληρονομικότητα - για τη μελέτη τους αρκεί η απλή παρατήρηση Μεγάλη κληρονομικότητα και ανταπόκριση στην επιλογή Ποσοτικά γνωρίσματα Πολλές γονιδιακές θέσεις Φάσμα φαινοτύπων Συνεχή Ποικιλότητα και περιβαλλοντική Πολύπλοκη κληρονομικότητα για τη μελέτη τους απαιτούνται στατιστικά εργαλεία Μικρή κληρονομικότητα και ανταπόκριση στην επιλογή 17

18 ΠΟΙΟΤΙΚΟ ΓΝΩΡΙΣΜΑ Όλοι οι απόγονοι δίνουν κόκκινα τριαντάφυλλα Η 2 = 1 18

19 ΠΟΣΟΤΙΚΟ ΓΝΩΡΙΣΜΑ Οι απόγονοι ενός ψηλού φυτού δεν είναι όλοι ψηλοί Η 2 =

20 Ποιοτικά γνωρίσματα Λίγες γονιδιακές θέσεις Λίγοι διακριτοί φαινότυποι Ασυνεχή Ποικιλότητα αποκλειστικά γενετική Απλή κληρονομικότητα - για τη μελέτη τους αρκεί η απλή παρατήρηση Μεγάλη κληρονομικότητα και ανταπόκριση στην επιλογή Κληρονομούνται ανεξάρτητα Ποσοτικά γνωρίσματα Πολλές γονιδιακές θέσεις Φάσμα φαινοτύπων Συνεχή Ποικιλότητα και περιβαλλοντική Πολύπλοκη κληρονομικότητα για τη μελέτη τους απαιτούνται στατιστικά εργαλεία Μικρή κληρονομικότητα και ανταπόκριση στην επιλογή Γενετική σύνδεση 20

21 ΠΟΙΟΤΙΚΟ ΓΝΩΡΙΣΜΑ To χρώμα κληρονομείται ανεξάρτητα από οποιοδήποτε άλλο γνώρισμα (πχ μέγεθος άνθους) 21

22 ΠΟΣΟΤΙΚΟ ΓΝΩΡΙΣΜΑ Αριθμός σταχιών ανά φυτό Απόδοση σε σπόρο (g) Περιεκτικότητα του σπόρου σε πρωτεΐνη (%) , , , , , , ,8 Τρία ποσοτικά γνωρίσματα με γενετική σύνδεση. Η απόδοση ανά φυτό σε σπόρο συνδέεται θετικά με τον αρ. σταχιών και αρνητικά με την περιεκτικότητα του σπορου σε πρωτεΐνη

23 Ποιοτικά γνωρίσματα Λίγες γονιδιακές θέσεις Λίγοι διακριτοί φαινότυποι Ασυνεχή Ποικιλότητα αποκλειστικά γενετική Απλή κληρονομικότητα - για τη μελέτη τους αρκεί η απλή παρατήρηση Μεγάλη κληρονομικότητα και ανταπόκριση στην επιλογή Κληρονομούνται ανεξάρτητα Ποσοτικά γνωρίσματα Πολλές γονιδιακές θέσεις Φάσμα φαινοτύπων Συνεχή Ποικιλότητα και περιβαλλοντική Πολύπλοκη κληρονομικότητα για τη μελέτη τους απαιτούνται στατιστικά εργαλεία Μικρή κληρονομικότητα και ανταπόκριση στην επιλογή Γενετική σύνδεση - Συνδέονται με QTLs 23

24 Ποιοτικά γνωρίσματα Λίγες γονιδιακές θέσεις Λίγοι διακριτοί φαινότυποι Ασυνεχή Ποικιλότητα αποκλειστικά γενετική Απλή κληρονομικότητα - για τη μελέτη τους αρκεί η απλή παρατήρηση Μεγάλη κληρονομικότητα και ανταπόκριση στην επιλογή Κληρονομούνται ανεξάρτητα Ποσοτικά γνωρίσματα Πολλές γονιδιακές θέσεις Φάσμα φαινοτύπων Συνεχή Ποικιλότητα και περιβαλλοντική Πολύπλοκη κληρονομικότητα για τη μελέτη τους απαιτούνται στατιστικά εργαλεία Μικρή κληρονομικότητα και ανταπόκριση στην επιλογή Γενετική σύνδεση - Συνδέονται με QTLs 24

25 ΜΟΡΙΑΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ Γενική αρχή της μεθόδου: μοριακός δείκτης Θέση ομόλογη του μοριακού δείκτη Θέση επιθυμητής χρωμοσωμικής περιοχής Η ανάλυση του γονιδιώματος δίνει τη δυνατότητα διερεύνησης της ύπαρξης τη επιθυμητής θέσης. Αν η ανάλυση με τον μοριακό δείκτη είναι θετική (πχ υβριδισμός) σημαίνει ότι υφίσταται η επιθυμητή χρωμοσωμική περιοχή λόγω σύνδεσης. 25

26 ΜΟΡΙΑΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ Γενική αρχή της μεθόδου: 26

27 ΜΟΡΙΑΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ Χάρτες σύνδεσης των μοριακών δεικτών: Χρ. 1 a b Χρ. 5 c d 27

28 Άνθη των φυτών Mimulus lewisii (Α, Γ) και M. cardinalis (Β, Δ) Πρόσθια όψη των ανθέων (Α, Β), όπως φαίνονται σε έναν επικονιαστή που προσεγγίζει. Σε πλάγια όψη (Γ, Δ) φαίνονται οι σχετικές θέσεις του στίγματος και των ανθήρων.

29 Χάρτες QTL για 12 χαρακτηριστικά ανθέων φυτών του γένους Mimulus. Τα πλαίσια δείχνουν τη θέση των δεικτών που συσχετίζονται με τα αντίστοιχα (βλ. χρωματικό κώδικα) φαινοτυπικά χαρακτη- ριστικά. Τα μεγαλύτερα πλαίσια αντιστοι- χούν σε QTL που εξηγούν 25% της ποι- κιλομορφίας ενός χαρακτηριστικού. 29

30 Χάρτες QTL για 12 χαρακτηριστικά ανθέων φυτών του γένους Mimulus. Τα πλαίσια δείχνουν τη θέση των δεικτών που συσχετίζονται με τα αντίστοιχα (βλ. χρωματικό κώδικα) φαινοτυπικά χαρακτη- ριστικά. Τα μεγαλύτερα πλαίσια αντιστοι- χούν σε QTL που εξηγούν 25% της ποι- κιλομορφίας ενός χαρακτηριστικού. 30

31 31

32 32