Действительно ли инбридинг эффективен для получения гомозиготности?

Инбридинг приводит к гомозиготности.

Я сталкивался с этой концепцией много раз, и каждый раз, когда я ее читаю, у меня возникает вопрос.

Предположим, что признак, который мы пытаемся установить, является доминантным признаком, контролируемым двуаллельным геном, и две особи (животные), отобранные нами для инбридинга, имеют генотипы Аа.

Аа х Аа = АА/ Аа/ аа в соотношении 1:2:1

Таким образом, вероятность наличия гомозиготного доминанта составляет 25%, а гетерозиготного - 50%. Поскольку селекционер не имеет доступа к технологиям и не может узнать генотип особей F1, есть вероятность, что он снова выберет двух особей F1 с генотипом Аа (что имеет наибольшую вероятность появления). И то же самое повторяется, производство потомства F2 с вероятностью 50% гетерозиготных особей.

Редактировать:

Так что получить гомозиготную доминантную особь очень маловероятно.

Мой вопрос: действительно ли инбридинг эффективен для получения гомозиготности?

Зависит от вариантов аллелей и их частот в популяции. Вы можете рассчитать КПД, если знаете эти параметры. Это также зависит от влияния генотипа на приспособленность.
Я думаю, что эта «проблема» несколько надуманная, поскольку современный заводчик будет иметь доступ к генетическим технологиям, но даже в «старые времена» они будут проводить отбор по определенному признаку, каким бы он ни был. Затем они просто берут потомство, которое демонстрирует этот признак, скрещивают их, и так далее и так далее столько поколений, сколько необходимо (на ум приходит 10 нокаутированных/трансгенных мышей).

Ответы (1)

И то же самое повторяется, производство потомства F2 с вероятностью 50% гетерозиготных особей.

Это неправильно.

Начнем с популяции со 100% гетерозигот:

100% Aa

И, просто чтобы создать сильно преувеличенную модель, давайте предположим, что эти особи осуществляют самый радикальный случай инбридинга: самооплодотворение . Инбридинг происходит, когда особь осуществляет половое размножение с близкородственным организмом, и никто не является более близким родственником кого-либо, чем он сам!

После первого «инбридингового» поколения мы будем иметь:

25% AA
50% Aa
25% aa

Итак, 50% гетерозигот.

Если эта популяция снова будет скрещиваться, мы будем иметь во втором поколении:

37.5% AA
25% Aa
37.5% aa

Итак, 75% гомозигот против 25% гетерозигот.

В третьем поколении:

43.75% AA
12.5% Aa
43.5% aa

И в четвертом поколении:

46.875% AA
6.25% Aa
46.875% aa

Таким образом, всего в 4 поколениях мы имеем 93,75% гомозигот против 6,25% гетерозигот. Математически гетерозиготы никогда не исчезают. Однако биологически, если в популяции наблюдается самооплодотворение, гетерозиготы исчезают через несколько поколений.

Теперь давайте отойдем от этого чрезмерно преувеличенного примера с самооплодотворением и вернемся к вашему вопросу, где организмы осуществляют перекрестное оплодотворение:

Проблема с вашими рассуждениями в том, что (поправьте меня, если я ошибаюсь) вы начинаете с пары (Аа) и предполагаете, что все их потомки будут спариваться случайным образом . Конечно, частоты аллелей останутся прежними. Но это не инбридинг. По определению, инбрид — это неслучайная система спаривания. Для возникновения настоящего инбрида спаривающиеся особи должны быть более тесно связаны между собой, чем случайно выбранные из популяции.

В заключение, при наличии достаточного времени инбридинг (а также генетический дрейф ) приводит к искоренению гетерозигот в популяции.