Tương tác cộng gộp và tính trạng số lượng

Tương tác cộng gộp tính trạng số lượng Tương tác cộng gộp (additive) Tương tác cộng gộp hay gọi di truyền đa gene (polygenic) tượng di truyền đặc trưng tính trạng số lượng (quantitative trait), gene không allele tác động hướng lên biểu tính trạng Mỗi allele (thường trội) gene đa phân thường đóng góp phần ngang biểu kiểu hình mức độ định Như vậy, liều lượng allele tăng dần kiểu gene tạo dãy biến dị kiểu hình liên tục quần thể Ví dụ: Các thí nghiệm tiếng năm 1909 nhà di truyền học Thụy Điển (Sweden) Herman Nilsson-Ehle di truyền màu sắc hạt (màu sắc phôi nhũ) lúa mỳ Khi lai giống lúa mỳ chủng hạt đỏ với hạt trắng, F1 ông thu toàn dạng trung gian có màu hồng; tùy theo dạng hạt đỏ sử dụng thí nghiệm mà F2 có tỷ lệ phân ly hạt có màu với hạt không màu (trắng) 3:1, 15:1 hay 63:1 Kết phân tích cho thấy chúng 2-3 gene đa phân chi phối Sau ta xét trường hợp F2 với tỷ lệ 15 có màu :1 không màu, hay cụ thể đỏ: đỏ nhạt: hồng: hồng nhạt:1 trắng Giải thích: Màu thẫm hay nhạt hạt phụ thuộc vào hàm lượng sắc tố cao hay thấp Do F2 có 16 kiểu tổ hợp với tỷ lệ tương đương F1 đồng kiểu gene, chứng tỏ F1 cho loại giao tử với tỷ lệ ngang nghĩa dị hợp tử hai cặp gene phân ly độc lập Ở đây, F1 biểu kiểu hình trung gian hai bố mẹ F2 xuất dãy biến dị liên tục hướng Điều chứng tỏ tính trạng tuân theo quy luật tác động cộng gộp hay đa phân tích lũy Quy ước: Vì allele cho màu đỏ trội allele cho màu trắng mức độ biểu hạt có màu F2 tùy thuộc vào liều lượng allele kiểm soát hình thành sắc tố đỏ kiểu gene, nên người ta thường ký hiệu gene không allele số 1, kèm theo chữ in hoa (A) cho allele trội chữ in thường (a) cho allele lặn, sau: A1, A2 - đỏ; a1, a2 - trắng Từ ta dễ dàng xác định kiểu gene F1 hồng (A1a1A2a2), bố mẹ (P): đỏ (A1A1A2A2) trắng (a1a1a2a2), thiết lập sơ đồ lai sau: Ptc (đỏ) × a1a1a2a2 (trắng) A1A1A2A2 F1 A1a1A2a2 (hồng) F2 Allele trội Kiểu gene 1A1A1A2A2 2A1A1A2a2 4A1a1A2a2 2A1a1a2a2 1a1a1a2a2 2A1a1A2A2 1A1A1a2a2 2a1a1A2a2 1a1a1A2A2 Kiểu hình đỏ đỏ nhạt Tỷ lệ 1/16 4/16 hồng hồng nhạt trắng 6/16 4/16 1/16 Một phép lai lúa mỳ đỏ trắng ba gene chi phối, cho thấy mối tương quan tỷ lệ kiểu hình F2 số allele trội kiểu gene Một ví dụ độc đáo khác trường hợp di truyền số dãy hạt bắp ngô (xem Di truyền học đại cương Dubinin 1981, tr.135-145) Nhận xét: (1) Bằng cách vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ số allele trội có mặt kiểu gene (trên trục hoành) tần số kiểu hình (trên trục tung) F2, ta thu đường cong phân bố chuẩn có dạng hình chuông, gọi phân phối Gauss Trong kiểu hình trung gian hay kiểu gene chứa hai allele trội (tương ứng với trị số trung bình) chiếm tỷ lệ cao nhất, kiểu hình kiểu gene hai đầu mút tương ứng với ngưỡng "cực đoan" chiếm tần số thấp Đó quy luật chung cho tính trạng số lượng (2) Đối với tính trạng di truyền theo kiểu đa phân cộng gộp, hệ số tỷ lệ kiểu hình xác định cách dựa vào tam giác Pascal Tính trạng số lượng (quantitative trait) Thông thường, tính trạng có liên quan đến kích thước, khối lượng (thường hay gọi trọng lượng) xác định dựa thang định lượng (quantitative scale), gọi tính trạng số lượng Nói chung, tính trạng số lượng có đặc điểm sau: Do nhiều gene quy định; chịu ảnh hưởng lớn điều kiện môi trường; có phân bố kiểu hình liên tục quần thể, chúng xảy dạng lớp kiểu hình khác nhau, chẳng hạn ví dụ dãy màu sắc hạt lúa mỳ số dãy hạt bắp ngô nói Vì vậy, tính trạng này, mối quan hệ xác trị số kiểu hình kiểu gene cụ thể Chẳng hạn, người, tính trạng