Генетика популяций - Хедрик Ф.
ISBN 5-94836-007-5
Скачать (прямая ссылка):
М,М, = а(\ - с)2 /4 + dc{\ - с) / 2 - ас2 /4 =
= |[а(1 - 2с) + 2dc(\ - с)].
Поскольку-j ,-j игенотипов в поколении F2 составляют генотипы MjMj, М{М2 и М2М2, соответственно, то:
Глава 11. Количественные признаки и эволюция М,М, =«(1— 2c) + 2dc(l — с),
МХМ2 = d[(\-c)2 +с2], (11.15а)
М2М2 = -й(1 - 2с) + 2dc(l - с).
Оценку аддитивного эффекта можно получить из выражения:
^(М,М, -М2М2) = а(1-2с). (11.15Ь)
Например, если с = 0, что означает отсутствие рекомбинации между маркерным локусом и ЛКП (маркерным локусом является ЛКП), тогда эта оценка равна величине а. Однако, если предел рекомбинации между маркерным локусом и ЛКП равен с, то оценка меньше на величину (1 - 2с), поскольку рекомбинация в гаметах, дающих поколение F2, снижает ассоциацию между аллелями в двух локусах. Сходным образом оценка d может быть получена из выражения:
МХМ2 -\{МХМХ + М2М2) = d(\-c)2. (11.15с)
В этом случае из-за рекомбинации оценка d недооценена на величину (1 - с)2. В качестве примера ассоциации между маркерным локусом и количественным признаком рассмотрим данные по линиям фасоли.
Пример 11.12. Первым примером ассоциации между маркерным локусом и количественным признаком (Sax, 1923) стала ассоциация генов окраски семян с их массой у фасоли, Phaseolus vulgaris (данные из работы Falconer, Mackay, 1996). Две родительские линии, использованные в скрещивании, сильно различаются по размеру семян. В линии, фиксированной по маркерному аллелю окраски семян - М, средняя масса семени составила 48 сантиграмм (сг), а в линии, фиксированной по аллелю М2, -только 21 сг. Средние массы семян у растений трех генотипов в F, равны:
Генотип МХМХ МхМ2 М2М2
Масса семян 30,7 28,3 26,4
Из выражения 11.15Ь получаем оценку аддитивного эффекта: а(1 - 2с) = = 0,5(30,7 - 26,4) = 2,15 сг. Различие в массе семян между двумя гомозиготными растениями в F2 равно 4,3 сг и дает всего около 16% различия в массе семян между двумя родительскими линиями (27сг). Возможно, что такая значительная разница обусловлена геном окраски семян, использованным в качестве маркера, т.е. маркерный ген оказывает плейотропное действие на массу семян. Если действие обусловлено другим геном, сцепленным с геном окраски, то эффект может быть несколько выше при рекомбинации в гаметах, дающих F , которая снижает ассоциацию между аллелями. Например, если величина уровня рекомбинации между ЛКП и маркером с =
V. Идентификация локусов количественных признаков (ЛКП) 583 Щ А) Л/,
М2
Рисунок 11.28. Степень рекомбинации между двумя маркерными локусами М и 7V, и ЛКП (геном А).
0,1, то а - 2,69. Используя выражение 11.15с, d{\ - с)2 = -0,25 сг. Поэтому доминирование гена, влияющего на массу семян, очень мало.
Когда используется один маркер, то оценки эффектов аддитивности и доминирования смешиваются со значением рекомбинации. Если используется множество маркеров и известно их расположение на генетической карте, то каждую пару соседних маркеров можно исследовать по ассоциации с ЛКП. Метод, называемый картирование интервалов, или анализ фланкирующих маркерных локусов позволяет дать независимую оценку расположения и эффекта ЛКП (Lynch, Walsh, 1998). На рисунке 11.28 показано расположение двух маркерных локусов, MnN,c известным уровнем рекомбинации с между ними, которые локализуются с любой стороны от ЛКП, обозначенного как ген А. Неизвестная частота рекомбинаций между генами Ми А обозначена с,, а неизвестная частота рекомбинаций между генами А и N-с2. Так как в этом примере с[ < с2, то в поколении F2 аллель^ должен более тесно ассоциирован с геном М чем с геном Nt (а аллель А2 должен быть более тесно ассоциировать с геном М2,чем с геном N2). Если генотип А А обусловливает большую величину признака, чем генотип А^А , а гетерозиготы имеют промежуточную величину признака, то это должно привести к большей средней величине признака у гомозигот M^MV чем у гомозигот NXN{ из-за более тесного сцепления генов М и А, чем генов А и N. Таким образом, можно оценить и с, (с2 - с ср где величина с известна), и влияние гена А на признак (Lynch, Walsh, 1998). Обычно используются методы с более, чем двумя маркерами одновременно (Lynch, Walsh, 1998).
Для графического представления статистической значимости ассоциации аллелей с определенными локусами на карте, часто дается карта вероятностей позиций ЛКП вдоль хромосомы. Этот метод (см. Lander, Botstein, 1989) использует LOD баллы (likelihood of odds - вероятность
шансов, или LOD scores) - величины, которые относятся к статистически вероятным отношениям. LOD балл в определенной позиции связан с вероятностью, что ЛКП локализован именно в этой позиции. Статистически значимы LOD баллы больше двух, но из-за множественных тестов часто необходимо, чтобы LOD баллы были равны 3 и выше. Чем выше величина LOD балла в данном локусе, тем вероятнее, что это истинная позиция ЛКП. В качестве иллюстрации рассмотрим пример 11.13 по локализации генов, определяющих метаморфоз у саламандры.
