1 / 63

Populiac genet

2.2. Populiacinės ir kiekybinės genetikos pagrindai. Populiac genet. Populiacinės genetikos pagrindinės koncepcijos:. Populiacijos dydis Genotipų ir alelių dažniai Genetinė pusiausvyra Genetinė įvairovė ir polimorfizmas Reprodu kcinės ir poravimosi sistemos

abram
Download Presentation

Populiac genet

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. 2.2. Populiacinės ir kiekybinės genetikos pagrindai Populiac genet Populiacinės genetikos pagrindinės koncepcijos: • Populiacijos dydis • Genotipų ir alelių dažniai • Genetinė pusiausvyra • Genetinė įvairovė ir polimorfizmas • Reprodukcinės ir poravimosi sistemos • Genetinę įvairovę lemiantys veiksniai

  2. Definicijos Definicijos Populiacinė genetika – genetikos mokslo sritis tirianti alelių dažnius ir jų kitimą populiacijose Populiacija – tai tam tikroje teritorijoje egzistuojanti laisvai besikryžminančių (panmiksija) individų sankaupa, daugiau ar mažiau izoliuota nuo kitų sankaupų. Populiacija genetine prasme – tai grupė individų, besidalinančių bendru genų fondu ir turinčių galimybę kryžmintis tarpusavyje. Fenotipas – individo požymių visuma Genotipas – individo genetinės informacijos visuma (arba jos dalis), genų rinkinys Alelis – vienas iš geno dviejų arba keleto alternatyvių formų galinčių egzistuoti viename lokuse.

  3. Pop dydis Ne Efektyvusis populiacijos dydis Ne Efektyvusis populiacijos dydis (gausumas) Ne – tai individų, dalyvaujančių naujos kartos kūrime (t.y. - duodančių palikuonis), skaičius Efektyvusis populiacijos dydis Neyra kelis kartus ar net dešimtis kartų mažesnis, nei bendras individų skaičius populiacijoje Nc (census population size) dėl šių priežasčių: • populiacijos gausumo kitimo skirtingose generacijose • nevienodo individų derėjimo • nevienodo lyčių santykio • persidengiančių generacijų • geografinio populiacijos pasiskleidimo

  4. 7000 Nc 6000 5000 4000 3000 2000 Ne (apskaičiuotas) 1000 Ne (faktinis) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 0 Populiacijos dydžio (gausumo) kitimas ontogenezėje ir keičiantis generacijoms Ne kitimas Medžių skaičius I generacija II generacija Metai

  5. Efektyvaus populiacijos dydžio įvertinimas Ne ivertinimas • 1. Pagal populiacijų dydžio fluktuaciją • 1/Ne=1/t(1/N1+1/N2+…+1/Nt) • t - generacijų skaičius, Nt – Ne kiekvienoje generacijoje • jei Ne penkiose generacijose yra 20, 80, 100, 125 ir 175, tai Ne=58 • 2. Pagal lyčių santykį • Ne = (4Nm•Nf)/(Nm+Nf) • Nm – tėvinių medžių skaičius, Nf – motininių medžių skaičius • jei 250 tėvinių ir 250 motininių medžių, taiNe = 500 • jei 50 tėvinių ir 450 motinių medžių, tadaNe = 180 3. Pagal šeimų dydžio kintamumą Ne = 4Nc/(2+2) jei individų kiekio šeimoje variansa2 = 5, populiacijos dydis Nc= 100, tai Ne=57

  6. Ne mazejimo pasekmes Efektyvaus populiacijos dydžio mažėjimo pasekmės: • Dėl atsitiktinės alelių dažnių variacijos vyksta genetinis dreifas - alelių fiksacija (įsigalėjimas) ir praradimas • Didėja inbrydingas – kryžminimasis tarp giminingų individų • Didėja homozigotiškumas • Vyksta diferenciacija į subpopuliacijas • Pasireiškia “butelio kaklelio” efektas • Pasireiškia įsikūrimo efektas

  7. Hardžio-Weinbergo principai Hardzio-Veinbergo Gausioje populiacijoje, kurioje visi individai kryžminasi laisvai ir atsitiktinai, kurioje nevyksta selekcija, mutacijos, genetinis dreifas ir migracija: • Genotipų dažniai yra alelių dažnių produktas • Alelių ir genotipų dažniai populiacijoje nesikeičia iš kartos į kartą • Jei populiacijoje pakinta genotipų dažniai be alelių dažnių pokyčių, po vienos generacijos nusistovi genotipų pasiskirstymo pusiausvyra, atitinkanti alelių dažnius • Jei populiacijoje pakinta alelių dažniai, po vienos generacijos nusistovi genotipų pasiskirstymo pusiausvyra, atitinkanti naujus alelių dažnius

  8. Alelių ir genotipu dažnis • Genotipų dažnis yra alelių dažnių produktas: a1a1 a1a2 a2a2 p2 2pq q2 Alelių dažnis: P(a1) = [2(a1a1) + (a1a2)]/2n Alelio a1 dažnis Dvigubas homozigotinių individų skaičius (nes homozigotos turi dvi to pačio a1 alelio kopijas) Padalinta iš dvigubo individų skaičiaus pavyzdyje (kadangi kiekvienas individas turi du alelius lokuse) Heterozigotinių genotipų su tuo aleliu skaičius (nes heterozigota turi tik vieną a1 alelį)

  9. Alelių dažniai ir homozigotinių ir heterozigotinių genotipų dažniai HWE populiacijoje Al dazn heterozig homozig Aalelio dažnis p 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 I l l l l l 1,0 - 0,8 - 0,6 - 0,4 - 0,2 - 0,0 - Genotipų dažniai HomozigotųAA Homozigotųaa Q = q2 P = p2 HeterozigotųAa H = 2pq I l l l l l 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 aalelio dažnis q Didžiausias heterozigotinių genotipų (Aa) dažnis yra esant alelių dažniui 0,3-0,7

  10. Hardzio-Veinbergo • Alelių ir genotipų dažniai populiacijoje nesikeičia iš kartos į kartą • Jei populiacijoje pakinta genotipų dažniai be alelių dažnių pokyčių, po vienos generacijos nusistovi genotipų pasiskirstymo pusiausvyra, atitinkanti alelių dažnius Pirmoji generacija Antroji generacija • Jei populiacijoje pakinta alelių dažniai, po vienos generacijos nusistovi genotipų pasiskirstymo pusiausvyra, atitinkanti naujus alelių dažnius

  11. Aleliu tipai Aleliai pagal dažnumą ir paplitimą skirstomi į 4 grupes:

  12. Aleliu daznis ir kiekis Evoliucijai, selekcijai ir medynų genetinei įvairovei svarbūs skirtingo dažnio aleliai: • medynų įvairovei svarbūs vidutinio dažnio aleliai (q>0,1), • selekcijai svarbūs retesni aleliai (q>0,01) ir didesnis alelių skaičius, • evoliucijai svarbūs ir patys retieji aleliai ir didelis jų skaičius Alelių kiekis svarbūs evoliucijai svarbūs selekcijai svarbūs medynų įvairovei 0 0,25 0,50 retieji aleliai Alelių dažnis (q) plačiai paplitę aleliai nedažni aleliai pagal Danell 1993

  13. 0.6 0.4 0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Adityvinę variaciją (kiekybinių požymių variaciją) labiausiai lemia vidutinio dažnio aleliai (q=0.4-0.6). Todėl natūrali arba dirbtinė selekcija pirmiausiai įtakoja vidutinio dažnio alelius Genu dažn ir adityv variacija Adityvinė variacija Genų dažnis(q)

  14. 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1 10 100 1000 Genetinė variacija priklausomai nuo populiacijoje atrenkamų medžių skaičiaus Ind sk ir add var Išliekanti adityvinė variacija 0.99 0.93 Atrinkus 50medžių išlaikomi 99% visos populiacijos genetinės įvairovės Atrinkus 5 medžius išlaikomi 93% visos populiacijos genetinės įvairovės N=5 N=50 Atrinktų (atsitiktine tvarka) medžių skaičius

  15. Tikimybė apimti retuosius alelius: Individų skaičius, vnt. Alelių dažnis Individų skaičius reikalingas siekiant apimti retuosius/ mažo dažnio alelius Individu skaicius 1142 916 754 pagal Gregorius 1980

  16. Genetinę įvairovę - alelių dažnius ir genų kiekį - populiacijose įtakojantys veiksniai: Gen var itakojantys veiksniai Mutacijos – atsitikinai atsirandantys genų pokyčiai Genų pernešimas (gene flow) – genų migracija iš vienos populiacijos į kitą, dėl ko pakinta genų dažnis Genetinis dreifas (genetic drift) – atsitiktinis alelių praradimas mažose populiacijose Fenotipinis (fenogenetinis) plastiškumas – genotipo požymio amplitudė nustatyta bent dviejose aplinkose Natūrali atranka – mažiau prisitaikiusių genotipų iškritimas iš populiacijos lemiantis nevienodą alelių perdavimą sekančiai generacijai ir didinantis prisitaikymą Neatsitiktinis kryžminimasis – giminingų individų, arba individų su panašiais fenotipais poravimasis Įsikūrimo efektas – reiškinys, kai tik dalis genotipų dalyvauja paliekant palikuonis ir genotipų dažnis tampa skirtingas naujoje populiacijoje Stochastiniai procesai (populiacinės bangos) – individų gausumo svyravimai populiacijose

  17. Populiacijos genetinė sistema Pop genet sistema Populiacija Fenotipinė struktūra Aplinkos modifikacijos Genų veiklos moda APLINKA Gretima populiacija Gyvybingumo atranka Sėklų (zigotų) migracija Genotipinė struktūra Įtaka poravimuisi Mutacijos Poravimosi sistema Žiedadulkių (gametų) migracija Populiacijos dydis Fertilumo atranka Genetinė struktūra pagal Hattemer & Gillet 2000

  18. Zigotos (sėklos) Sėklų pernešimas Žiedadulkių pernešimas Zigotos Genetinė ir genotipinė įvairovė keičiantis generacijoms Gen ir genet ivairove Atranka pagal gyvybingumą Atsitiktinumai Suaugę medžiai Gametos (žiedadulkės) Atranka pagal fertilumą Poravimosi sistema Mutacijos Atsitiktinumai

  19. Genvar itak veiksniai Stabilizuojanti arba kryptinga atranka Disruptyvinė atranka Tarppopuliacinė genetinė variacija Genų pernešimas Genetinis dreifas (diferenciacija) Fenotipinis plastiškumas Įsikūrimo efektas Mutacijos Butelio kakl.efektas Stabilizuojanti arba kryptinga atranka Disruptyvinė atranka Genetinė variacija populiacijos viduje Genų pernešimas Genetinis dreifas Butelio kakl. efekt Įsikūrimo efektas Pasir. porav. Inbrydingas Individų fenotipinis plastiškumas Neatsitiktinis kryžminimasis Mutacijos Veiksnių įtaka genetinei variacijai tarp populiacijų (tarppopuliacinei diferenciacijai) ir populiacijų viduje (pagal Eriksson 1997, 1998) Variaciją mažina Variaciją didina

  20. Skirtinų evoliucinių jėgų poveikis alelių dažniui ir genetinei įvairovei. Evol jegos ir allel Mėlynos rodyklės rodo variacijos didėjimą populiacijose, raudonos – mažėjimą (alelių praradimą arba fiksaciją) A alelio dažnis

  21. 1.00 0.75 0.50 0.25 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Naudingų genų dažnių pokytis dėl atrankos Daznio pok del atrankos Genų dažnis p– A geno dažnis, q – a geno dažnis, s – AA ir aa genotipų prisitaikymo skirtingumas (selekcijos koeficientas, žuvusiųjų proporcija) dominantinių Dominantinių genų dažnis keičiasi greitai, kai jie reti, o lėtai – kai dažni. Atsparumo požymius lemia pavieniai domitantiniai genai, taigi, populiacijose šias savybes lemiančių genų dažnis pradžioje keičiasi greitai. S = 3 % recessyvinių Recesyvinių genų dažnis keičiasi lėtai, kai jie reti, o greitai – kai dažni Laikas - generacijų skaičius

  22. Žalingų genų dažnių pokytis dėl atrankos Daznio pok del atrankos Genų/alelių dažnis Genotipų prisitaikymo laipsnis: AA = 1.0 Aa = 1.0 aa = 0.01 a alelis Laikas - generacijų skaičius Žalingo a alelio dažnis populiacijoje mažėja lėtai, nes jis išlieka heterozigotose, kurių prisitaikymas išlieka geras dėka nežalingo dominuojančio A alelio

  23. Genų dreifas Genu dreifas - tai genetinės variacijos praradimas dėl atsitiktinių priežasčių vykstant kartų kaitai: • čia: V – variacijos praradimas • t– laikas (generacijų skaičius) • Ne – efektyvusis populiacijos dydis • V = [1-(1/(2Ne))]t Genų dreifas labiausiai pasireiškia mažose populiacijose: • - kai Ne = 1, tada genetinė variacija per vieną generaciją sumažėja 50% • - kai Ne = 10, tada genetinė variacija per 10 generacijų sumažėja 60% - alelių praradimas: • čia: E – alelių praradimas • m– pirminis alelių kiekis • pj – j-tojo alelio dažnis • Ne – efektyvusis populiacijos dydis E = m - (1-pj)2Ne

  24. Adityvinė variacija prarandama= 1 2Ne Generacijų skaičius: Išliekanti adityvinė variacija Populiacijos dydis, vnt. Aditiv variance Išliekanti genetinė adityvinė variacija po 1, 10 ir 50 generacijų, priklausomai nuo populiacijų dydžio(pagal Danell 1993)

  25. I generacija II generacija Laikas Išlikimo limitai a1a1 a1a2 a2a2 Butelio kaklelio efektas kiekybiniams ir kokybiniams požymiams Kiekyb vs kokyb pozymiai Kiekybiniai požymiai Genetinė variacija Kokybiniai požymiai • Keičiantis aplinkos sąlygoms, adaptacinių požymių kiekybinis paveldimumasyra pranašesnisnei kokybinis paveldimumas, nes butelio kaklelio efekto išdavoje išlieka daugiau genetinės įvairovės • Butelio kaklelio efektas stipriai sumažina genetinę įvairovę, tačiau kartais jis atlieka teigiamą funkciją – išplatina retuosius alelius

  26. Neatsitiktinis kryžminimasis Neatsitiktinis kryzminimasis • Inbrydingas: • Poravimasis tarp giminingų individų, pvz. – tarp arčiau vienas kito augančių medžių • Pasirinktinis poravimasis: • kai poruojasi panašaus fenotipo individai, pvz. ankstyvos fenologijos motinos su ankstyvosios fenologijos tėvais Neatsitiktini kryžminimasis mažina heterogeniškumą, mažina genetinę įvairovę, pažeidžia alelių dažnių pasiskirstymo pusiausvyrą populiacijoje, mažina populiacijos tvarumą ir kt.

  27. % 100.0 75.5 50.0 25.5 Heterozigotiškumas Homozigotiškumas 0.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Generacijos Inbrydingas Inbrydingas Inbrydingas – tai kryžminimasis tarp giminingų individų Dėl inbrydingo sumažėja heterozigotinių individų dažnis populiacijoje Inbrydingo koeficientas F rodo heterozigotinių individų proporcijos sumažėjimą lyginant su heterozigotinių individų proporcija atsitiktinai besikryžminančioje populiacijoje:

  28. Augimas,% Negiminingi poravimaisi 100 Pusiausibų poravimaisi 80 Sibų poravimaisi 60 Savidulka 40 2-os kartos savidulka 20 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Inbrydingo koeficientas Inbrydingo depresija Inbrydingo depresija F – inbrydingo koeficientas mF– požymio reikšmė esant inbrydingui F m0–požymio reikšmė be inbrydingo d – dominantinis nukrypimas p, q – vidutinis genų dažnis lokuse atsakingame už požymį mF = m0 – 2F Sdpq

  29. 80 AaBbCcDd 70 60 AABbCcDd AaBbCcdd 50 40 AABBCcDd AaBbccdd 30 20 Aabbccdd AABBCCDd 10 aabbccdd AABBCCDD 0 20 20.1 20.2 20.3 20.4 20.5 20.6 207 20.8 Adityvinio paveldėjimo atveju požymį lemia daugelio alelių suminis poveikis Adityvinis paveld Kryžminantis genotipams AaBbCcDc x AaBbCcDc gaunami palikuonys: Individų skaičius Normalusis pasiskirstymas Medžių aukščio klasės Kiekviename lokuse dominantinis alelis prideda 0,1m aukščio: aabbccdd genotipo aukštis bus 20 m, AaBbCcDd – 20,4 m, o AABBCCDD – 20,8

  30. LG-1(I) LG-2(VI) LG-3(X) LG-4(III) LG-5(II) LG-6(XIII) LG-7 LG-8(V) Height & Diameter Age 4 Boardman, Height & Diameter Age 8 Clatskanie Height Age 4 Clatskanie Height Age 1 Wallula Lateral Root Length Height Age 4 Clatskanie, Height Age 4 Boardman, Biomass Age 1 Wallula Height Age 4 Clatskanie Lateral Root Growth Biomass Age 1 Wallula Height Age 4 Clatskanie Diameter Age 4 Boardman Height Age 1 Wallula Height Age 4 Boardman, Biomass Age 1 Wallula, Basal Callus Height Age 4 Clatskanie LG-19(XII) Height & Diameter Age 8 Clatskanie Height Age 4 Clatskanie LG-20(XVI) LG-23 Height Age 4Boardman LG-30 LG-24 LG-25 LG-26 LG-27 Biomass Age 1 Wallula LG-28 Biomass Age 1 Wallula LG-29 Root Biomass Age 1 Wallula Root Biomass Age 1 Wallula Biomass Age 1 Wallula 0 cM Biomass Age 1 Wallula 20 cM LG-14 LG-17 LG-10 LG-13(VIII) LG-9(XI) LG-11(XVIII) LG-12(IV) LG-16(XIV) Height Age 4 Boardman Height Age 4 Boardman Diameter Age 4 Boardman Diameter Age 4 Boardman Height Age 4 Boardman Height & Diameter Age 4 Boardman Diameter Age 4 Boardman LG-18 LG-21 LG-15 LG-22 Root Initiation Kiekybinius požymius lemia vienu metu daug genų (QTL), išsidėsčiusių daugelyje chromosomų vietų (Populus genolapyje medžių aukščio QTL pažymėtiraudonai) Medienos Gen mapwood

  31. Kombinacine galia 1 2 3 4 5 6 x 1 - 24 25 26 21 25,6 2 - 32 32 3 23 - 25 23 23 24,8 33 33 31 31 31 31 19 19 30 30 28,8 28,8 4 25 24 - 21 27 25,8 30 30 5 24 24 22 - 26,4 32 32 6 20 22 26 - 26,2 34 34 28 28 25,0 25,0 25,8 24,2 27,0 26,2 Didelė specifinė kombinacinė galia SKG – šeimos vidur-kio nukrypimas nuo bendrojo vidurkio x 32 32 31 31 30,6 30,6 Bendroji ir specifinė kombinacinė galia Skirtingi medžiai nevienodai perduoda savo savybes palikuonims: Tėvinis medis Motinmedžių vidurkiai x Didelė bendroji kombinacinė galia BKG Motininis medis Bendras vidurkis Didelė bendroji kombinacinė galia BKG – medžio palikuonių vidurkio nukrypimas nuo bendrojo vidurkio

  32. Repro- Požymis Adapa - Produk Stiebų Medienos ciniai tyvumo kokybės kokybės dukciniai Medžio aukštis +++ ++ ++ + Stiebo skersmuo + +++ ++ + + Radialinis prieaugis (rievių plotis) + +++ ++ + Stiebo tūrs ++ +++ + + Stiebo tūris/lajos projekc. plotas ++ +++ + Lajos plotis ++ + ++ Sauso stiebo svoris (biomasė) ++ ++ ++ + Pumpurų sprogimo fenologija +++ Lapų geltimo fenologija +++ Atsparumas šalnomis ++ + + Atsparumas ligoms +++ + Pleištinis ūglis +++ + Dviviršūniškumas +++ ++ Stiebų skaičius ++ + Antrinis augimas + + Stiebo tiesumas +++ + Šakų storis +++ + Šakų prisegimo kampas ++ + Medienos tankis +++ Medienos minimalus tankis ++ Medienos maksimalus tankis ++ Medienos tankio tolygumas ++ Medienos susitraukimas +++ Medienos stiprumas ++ Medienos atsparumas lenkimui ++ Branduolio medienos spalva + Kompresinės medienos buvimas ++ Ce liuliozės kiekis medienoje ++ Lignino kiekis medienoje ++ Žydėjimo ankstyvumas +++ Žydėjimo gausa +++ Žydėjimo lytinė asimetrija + Vegetatyvinis dauginimas ++ Sel pozymiai Medžių požymių grupės

  33. Kiekvieną požymį apsprendžia daugelis komponentų Kiekvienas pozymis Aukštis Augimo sparta Augimo periodas Vandens naudojimo efektyvumas Maistmedžiagių efektyvumas Fotosintezės aktyvumas Maistmedžiagių panaudojimas Maistmedžiagių paėmimas iš dirvožemio Maistmedžiagių relokacija Kiekvieną iš šių komponentų apsprendžia daug įvairialypių biosintezės ir metabolizmo kelių, kuriuos reguliuoja daugelis enzimų ir, kartu, daugelis genų. Biotechnologinės selekcijos pagalba modifikuojant kiekvieną iš jų atskirai gali būti suardamas balansas tarp atskirų komponentų. Be to efektyvumas gali būti nedidelis, nes augimą gali riboti kitas nepagerintasis komponentas.

  34. Medžių biologinės ypatybės įtakojančios genetinius procesus Medziu ypatybes • Medžių ilgaamžiškumas – lėtas ilgas vystymasis ir vėlyva branda. • Daugelis ūkinių ir adaptyvinių požymių lemiami daugelio alelių ir yra paveldimi adityviškai. • Kryžmadulkinė poravimosi sistema labai apriboja savidulką ir poravimąsi tarp giminingų individų ir tuo apsaugo nuo alelių fiksacijos (atskirų alelių įsigalėjimo populiacijoje) • Dėl didelio heterozigotiškumo medžių populiacijose sukaupta daug recesyvinių alelių, lemiančių didelį genetinį krūvį ir imbrydingo depresiją

  35. Miško medžių rūšys skiriasi pagal bioekologines ir genetines ypatybes, lemiančias jų adaptacijos galimybes Rūšys

  36. 25 Medienos kietumas,mm 5,0 0,5 9,7 9,5 CV =0,9 A 20 15 10 5 0 350 Aukštis, cm 12,2 28,7 27,7 17,5 CV =44,0 A 300 250 200 150 100 50 0 Švedijos Telšių Tauragės Radviliškio Šakių Dubravos pop. Požymių variacija tarp populiacijų ir populiacijose (Karpotojo beržo) Ppop seim ind var Populiacijų vidurkiai Šeimų vidurkiai

  37. Paveldėjimas Palikuonių fenotipas Palikuonių fenotipas 120 110 90 80 120 110 90 80 80 90 100 110 120 80 90 100 110 120 Tėvų fenotipas Tėvų fenotipas a) paveldėjimas – tai panašumo tarp tėvų ir palikuonių laipsnis. Jis įvertinamas regresijos koeficientu) Paveldejimas Tėvų ir palikuonių požymio reikšmės priklausombė, kai paveldėjimas aukštas H2 > 0.5 Tėvų ir palikuonių požymio reikšmės priklausomybė, kai paveldėjimas žemas H2 < 0.5 b) paveldėjimas – tai genetinio kintamumo tarp palikuonių santykis su fenotipiniu kintamumu. Jis įvertinamas atitinkamų variansų santykiu. Adityvinė variansa Fenotipinė variansa Paveldėjimo koeficientas (heritability)

  38. Skirtingiems požymiams būdingos įvairios genetinės variacijos (CVA) ir paveldėjimo (H2) kombinacijos H2 vs CVa Aukšta CVA Žema CVA Aukštas H2 Žemas H2

  39. Ekogenetinis atsakas A B _ x _ x _ x _ x IaplinkaII aplinka IaplinkaII aplinka C D _ x _ x _ x IaplinkaII aplinka IaplinkaII aplinka Eko-genetinis atsakas/reakcijos normos • Genetinė variacija • Nėra plastiškumo(E n.s.) • Nėra G x E • Genetinė variacija • Plastiškumas • Nėra G x E • Nėra bendros genet.variacijos • Nėra bendrojo plastiškumo(E n.s.) • G x E • Genetinė variacija 2-je aplinkoje • Nera bendrojo plastiškumo (E n.s.) • G x E

  40. Populiacijų, šeimų bei klonų eko-genetinio atsako pobūdis apibūdinamas keletu rodiklių: Atsako pobudis Adaptyvumo laipsnis Adaptyvumo tipas Reakcijos norma Fenotipinis plastiškumas Didelis Bendrasis Didelė Didelis H, m Didelis našiose, mažas neturtingose augavietėse Specifinis Didelė Didelis Didelis neturtingose, mažas našiose augavietėse Specifinis Maža Mažas Mažas Bendrasis Maža Mažas Na Nb Nc Nd Augavietės našumas

  41. Atsakas pop Ekogenetiškai jautriausios populiacijos Palikuonių perkėlimo tyrimais nustatyta, kad juodalksnio (Alnus glutinosa L.) populiacijos skiriasi eko-genetinio atsako pobūdžiu

  42. Fenogenetinio plastiškumo, jautrumo ir reakcijos normų įvertinimo būdai ir rodikliai Atsako ivertinimas Reakcijos normą charakterizuoja regresinės lygties koeficientas b, c ir kt., o variacinėje analizėje – augavietės variansa H, m Ekogenetinį jautrumą apibūdina regresinės lygties koeficientas R2, o variacinėje analizėje – G x E sąveikos variansa Y=a+b X+cX2 Y=a+b X Fenogenetinį plastiškumą apibūdina skirtumas tarp maksimalios ir minimalios požymio reikšmės kontrastinėse aplinkos sąlygose Na Nb Nc Nd Augavietės našumas

  43. Genetinės variacijos pasiskirstymas Gen var pasiskirstymas Genetinė variacija pasiskirsčiusi: • erdvėje • laike Genetinė variacija erdvėje skirstoma į: • laipsnišką (klinaliają) variaciją • ekotipinę variaciją Genetinė variacija struktūriškai pasiskirsčiusi: • tarp populiacjų • populiacijose - tarp šeimų • šeimose - tarp individų

  44. Klinalioji variacija Laipsniška (klinalioji) variacija ir ekotipinė variacija Fenofazė pvz. rudeninis lapų geltimas 5 - 4 - Klinalioji variacija Ekotipinė variacija 3 - 2 - 1 - Iš pietų iš šiaurės 0 - Populiacijų palikuonių kilmė

  45. Populiacinės struktūros tipai ir genų pernešimas (Eriksson, Ekberg 2001) Pop struktura - viena didelė populiacija - "kontinento-salų" populiacinė struktūra, genai pernešami iš kontinentinės į salų populiacijas - mažos atskiros populiacijos be žymesnio genų pernešimo - pakopinė populiacinė struktūra, genų pernešimas vyksta tarp gretutinių populiacijų - didelė tęstinė populiacija, kur geografinis atstumas sąlygoja panašumo laipsnį tarp populiacijų

  46. Paprastojo uosio populiacinė struktūra U pop - Populiacijų ribos - Miško gamtinių regionų ribos - Kilmių (provenencijų) ribos Pliūra, Baliuckas 2001

  47. Populiacinei struktūrai įtakos turėjo ledynmečio prieglobsčio zonų išsidėstymas, poledynmečio vegetacinių zonų kitimas ir populiacijų migracijos keliai Ledynai Medžių populiacijų išlikimo (prieglobsčio) zonos

  48. Azuolo pop fen Ekotipinė populiacinė struktūra Boundaries of forest ecoclimatic regions Baliuckas 2001 Paprastojo ąžuolo(Quercus robur L.) Lietuvos populiacijų palikuonys skiriasi pagal fenologinius požymius: pumpurų skleidimosi laiką (mėlyni skrituliai) ir lapų geltimo laiką (juodi skrituliai) trijuose eksperimentiniuose želdiniuose (Šilutės, Panevėžio ir Dubravos).

  49. Sezoninio augimo ritmo reguliaciniai veiksniai modifikuojanti aplinka Reguliac veiksniai Tempe-ratūra Fotoperiodas: nakties ilgis Augimo kreivė Teigiamų temperatūrų suma, būtina išvesti iš ramybės būsenos žiema pavasaris vasara ruduo žiema Neigiamų temperatūrų suma, būtina išvesti iš ramybės būsenos Kritinis nakties ilgis, pervedantis į ramybės būseną

  50. Populiac adaptacija Genų migracija Selekcinis spaudimas Natūrali atranka Genų migracija Selekcinis spaudimas Natūrali atranka Natūralios atrankos dėka išilgai ekologinio gradiento keičiasi alelių dažniai ir formuojasi savitos lokaliai adaptuotos populiacijos Vidutinė temperatūra Vegetacijos sezono ilgis Mutacija Mutacija Šiaurė Pietūs

More Related