Genetica Agraria, prof.ssa Attene

GENETICA AGRARIA

2 gruppi tassonomici

ANGIOSPERMEProducono il seme protetto dell'ovario all'interno del frutto.

GINOSPERMESeme nudo; assenza di veri fiori e frutti.

ANGIOSPERME

SISTEMI RIPRODUTTIVI

PROPAGAZIONE VEGETATIVAPropagazione asessuata che da origine a cloni.

ANFIMISSIARiproduzione sessuata.Si produce un embrione all'interno di un seme che genera una nuova pianta.E' la possibilità di creare nuova variabilità genetica fondamentale per generare nuove combinazioni geneticamente migliori.

APOMISSIARiproduzione asessuata per seme.Il seme si produce per stimolo su ovario e ovulo senza il riconoscimento dei gameti.

ANFIMISSIARiproduzione sessuata per seme con unione dei gameti.

AUTOGAMIALa fecondazione avviene nella stessa pianta e nello stesso fiore.Abbiamo quindi gameti maschili e gameti femminili nello stesso fiore che si chiamano selfing, autofecondazione.I gameti maschili feconda quello femminile generando il seme che a sua volta genera un embrione che mantiene le stesse caratteristiche e gli stessi geni della pianta madre.Le piante autogame vengono dette principalmente autogame anche se queste possono imbastarsi per dare della nuova variabilità genetica.

Allogamia

La fecondazione è incrociata, gli individui sono diversi. Una pianta avrà i gameti maschili, mentre l'altra avrà quelli femminili.

Le piante che si originano non sono uguali a quelle precedenti.

Monocisto

Portano fiori ermafroditi, si possono produrre sia gameti maschili che femminili; ha la possibilità di autofecondarsi.

Esempio: fragole, mais

Dioicisto

Sessi separati su piante diverse.

• AABB
• AaBB
• AAbb
• AaBb

Linee pure

ibridi

Formule

n^m x n^o coppie alleliche eterozigoti

n^b gameti

Esempio

• AABBccDD = 2⁰ = 1 gamete
• AABBcc = 2¹ = 2 gameti

Con l'autofecondazione si possono ottenere linee pure a partire da ibridi.

Dopo circa 8 generazioni di autofecondazioni avremo quasi tutte linee pure.

Dopo 10 generazioni avremo un miscuglio di linee pure 2^m.

CARATTERI QUANTITATIVI

Non consentono la classificazione in poche classi ben distinte.

Sono definite da misurazioni:

• es. altezza di una popolazione fi io/umana

Si definiscono con entità numeriche, sono anche detti metrica perché definiti da misurazioni:

• es. km in m, Kg, g, l, ecc.

Molti FENOTIPI e le relazioni tra genotipo e fenotipo sono complesse.

• Spesso un genotipo: molti fenotipi;
• molti genotipi: un fenotipo

• Sono fortemente influenzati dall'AMBIENTE:
• mutazioni agoniche, ambiente, alimentazione
• hanno una forte influenza.

• Sono a VARIABILITÀ CONTINUA.
• La rappresentazione è tramite la CURVA GAUSSIANA o il GRAFICO A DISPERSIONE.
• Valori variano dal più basso al più alto per formare una gamma di valori.

• Sono POLIGENICI.
• Abbiamo quindi l'azione di più geni che concorrono alla manifestazione di un carattere.
• Vengono chiamati GENI MINORI perché sono tanti.
• La trasmissione avviene sempre secondo i principi mendeliani.

DISTRIBUZIONE DI FREQUENZA IN CLASSI FENOTIPICHE

Valore del carattere

LA REGRESSIONE LINEARE SEMPLICE

Quantifica la relazione tra le due variabili connesse

y = a + bx

Ci dice di quanto varia y (variabile dipendente) quanto x varia di 1 unità

a = intercetta sull'asse y

b = coefficiente angolare della retta (coefficiente di regressione)

Con la regressione si ottiene il miglior adattamento dei punti alla retta

Con b = 0 la retta è orizzontale, parallela all'asse x

Con b = 1 la retta sono 45°

La retta esprime il miglior adattamento ai punti

Modello di Mather

• aa
  • AA additività assento di dominanza
  • Aa
    • Dominanza incompleta
• a_Ea_E
  • AA Dominanza completa
  • A_Pa_P
    • Superdominanza

La superdominanza dona nella progenie una grandissima variabilità quindi non può essere utilizzata nelle generazioni successive

SPECIE AUTOGAME

Si va a misurare un carattere quantitativo.

P1 e P2 sono linee pure => avrà solo varianza ambientale

F1: l'ibrido tra P1 e P2 è geneticamente omogeneo anche con P1 e P2, quindi avrà solo varianza ambientale.

F2 è ottenuta dall'autofecondazione di F1, avremo così tanta variabilità genetica.

Si calcola sommando la varianza genetica e quella ambientale:

SP = SG + SE -> per trovare SG -> SG = SP² - SE²

SP² = ((P1 e P2 e F1)/3 = SE²

SF2 = SG + SE

SG = SF2 - S((P1, P2, F1)/3

• Varianza fenotipica totale
• Varianza ambientale

Regressione Genetica

• Cause genetiche e cause ambientali determinano la regressione genetica.
• Gli effetti di dominanza sono effetti genotipici normali dovuti alla presenza do eterozigoti che manifestano fenotipicamente le stesse caratteristiche degli omozigoti dominanti.
• Facciamo dominazione quindi otteniamo anche omozigoti recessivi.

Effetti di dominanza causano regressione genetica a causa degli effetti genotipici degli eterozigoti.

• Effetti ambientali che determinano azioni di mascheramento.
• Vi sono genotipi aa omozigoti recessivi che si manifestano fenotipicamente come in AA omozigote dominante, questi a causa di effetti ambientali che non potranno essere trasmessi alla progenie.

GENETICA DELLE POPOLAZIONI

La genetica delle popolazioni è lo studio dell'ereditarietà nei gruppi di individui ( = popolazioni).

Una popolazione è una comunità di individui della stessa specie.

Quelli che appartengono ad una stessa specie si incrociano e originano una progenie, attraverso i geni.

Un gruppo di individui che si incrociano che sono isolati in modo tale che si dividono un pool genico (totale delle informazioni genetiche) comune viene anche definito "popolazione mendeliana" (gruppo di individui in cui gli alleli seguono le leggi della eredità mendeliana).

Una popolazione ha continuità da una generazione all'altra e la sua costituzione genetica può variare attraverso le generazioni.

La conoscenza della struttura genetica della popolazioni è fondamentale per:

• Conservare le risorse genetiche
• Conoscere i labo processi evolutivi
• La biodiversità della specie

B2

p + q = 1

• P rappresenta → P(R) = Σ loci R / Σ (loci R + loci R₁)
• q(R₁) = Σ loci R₁ / Σ (loci R + loci R₁)

p = quantità di loci occupati dall'allele R

frequenza dei loci occupati da A quindi dall'allele dominante

q = quantità di loci occupati dall'allele R'

frequenza dei loci occupati da a quindi dall'allele recessivo

Metodo delle Frequenze Genotipiche

p = f(RR) = (frequenza dell'omoz. RR) + (1/2 frequenza eteroz. RR')

p = D/N + 1/2 H/N

x + y/2

y/2

= 0.2 + 1/2 × 0.2 = 0.3

q = g(R') = freq. dell'omoz. RR') + (1/2 freq. eteroz. RR')

g = B/N + 1/2 H/N

z + y/2

x + y/2

= 0.6 + 1/2 × 0.2 = 0.7

p + q = 1

perchè è la somma di frequenze relative

Frequenze Geniche = Frequenze Alleliche

Frequenza di ciascuno degli alleli che stiamo considerando per quel gene