Как работает аллельное доминирование у полиплоидных организмов?

Вы знаете, как существуют таблицы, демонстрирующие доминирование аллелей у диплоидов, такие как таблица, найденная в этом вопросе ?

Ну, мне было интересно, как это работает с тетраплоидами, гексаплоидами, октоплоидами и т. д.

Можно предположить, что вам потребуется четырехмерная таблица для тетраплоидов, шестимерная таблица для гексаплоидов и восьмимерная таблица для октоплоидов.

Можно предположить, что если у вас есть октоплоид с геном, который имеет один доминантный аллель и семь рецессивных, то будет выражен доминантный признак.

Можно заключить, что рецессивные признаки будут проявляться намного реже у октоплоидов, чем у диплоидов, в популяции, которая обычно имеет оба типа аллелей.

Верны ли все три этих предположения? Если нет, то какова правда?

Ответы (1)

Доминирование работает таким же образом.

Однако полиплоиды имеют сложные модели наследования!

1. Квадрат Пеннета для полиплоидного наследования

Можно предположить, что вам понадобится четырехмерная таблица для тетраплоидов, шестимерная таблица для гексаплоидов и восьмимерная таблица для октоплоидов.

Таблица, которую вы упомянули в этом случае, должна быть квадратом Пеннета . И его два измерения соответствуют двум типам гамет , которые сливаются при половом размножении. Таким образом, даже если вы хотите использовать квадрат Пеннета для работы с тетраплоидами, гексаплоидами или даже октоплоидами, вы все равно будете использовать двумерную таблицу, поскольку задействованы только два типа гамет. Принципиальное отличие состоит в том, что вы должны назначать комбинации аллелей первой строке и первому столбцу таблицы, а не один аллель, как в случае моногибридного скрещивания.

Однако решение о том, какие комбинации допустимы, в этом случае будет очень сложным, в зависимости от двух различных факторов: поведения при спаривании во время мейоза и возникающего в результате сегрегации хромосом. Вариации в этих аспектах делают невозможными общие правила полиплоидного наследования. В крайних случаях мы можем считать организм либо полностью аутополиплоидным , либо аллополиплоидным .

Автополиплоид имеет более двух полных копий генома одного предкового вида , и в крайнем случае мы считаем, что хромосомы имеют поливалентное образование в ходе мейоза и подвергаются беспристрастной сегрегации .

Аллополиплоид имеет более двух полных копий генома, происходящих более или менее полно от разных видов, и в крайнем случае мы считаем, что аллополиплоид имеет строго бивалентное образование между хромосомами общего происхождения.

Это моногибридный кросс, и он кажется знакомым и скучным, не так ли?введите описание изображения здесь

На следующих рисунках показано, как использовать квадрат Пеннета с тетраплоидом с двумя разными аллелями в определенном локусе, и они действительно завораживают...

Автополиплоид с четырехвалентным образованием и случайным спариванием хромосом.

Аллополиплоид со строгим бивалентным образованием между сходными хромосомами

На этой последней картинке вы можете обнаружить, что скрещивание «выродилось» в моногибридное скрещивание. Если мы попытаемся изобразить нечто более сложное, например тетраплоида с четырьмя различными аллелями в одном локусе, мы получим результаты, сильно отличающиеся от нормальных скрещиваний диплоидов.Автополиплоид с четырехвалентным образованием и случайным спариванием хромосом.

Автополиплоид с четырехвалентным образованием и случайным спариванием хромосом.

2. Доминирование у полиплоидов

Можно предположить, что если у вас есть октоплоид с геном, который имеет один доминантный аллель и семь рецессивных, то будет выражен доминантный признак.

Это верно, исходя из определения доминирования:

Доминирование в генетике — это отношения между аллелями одного гена, при которых влияние на фенотип одного аллеля маскирует вклад второго аллеля в том же локусе.

3. Рецессивные признаки у полиплоидов.

Можно заключить, что рецессивные признаки будут проявляться намного реже у октоплоидов, чем у диплоидов, в популяции, которая обычно имеет оба типа аллелей.

Для этого вы не можете просто предположить это, потому что, как я сказал выше, модели наследования полиплоидов, включая октоплоидов, могут быть очень сложными и зависеть от конкретного вида и поливалентного образования в конкретном генетическом локусе, который вы хотите исследовать. Таким образом, трудно предсказать долю особей с рецессивным фенотипом в популяции. Существует так много промежуточных моделей между двумя крайностями аутополиплоидии и аллополиплоидии, что генетикам приходится полагаться на сложные вычислительные модели , чтобы объяснить данные, собранные в ходе экспериментов!

Источник:

  1. Ригер, Р.; Михаэлис, А .; Грин, М.М. (1968). Глоссарий по генетике и цитогенетике: классический и молекулярный. Нью-Йорк: Springer-Verlag.
  2. Солтис, Памела и Солтис, Дуглас. (2012). Полиплоидия и эволюция генома. 10.1007/978-3-642-31442-1.