Rozróżnienie cech jakościowych i ilościowych u ryb

W tym artykule omówimy rozróżnienie cech jakościowych i ilościowych u ryb.

Istnieją dwie główne fenotypowe kategorie cech (postaci), jedna jest jakościowa, a druga jest ilościowa. Wzór ilościowy cech dziedziczenia może być obecnie szeroko stosowany w akwakulturze w celu uzyskania ryb o pożądanym fenotypowym charakterze, zgodnie z potrzebą znakowanych.

Charakter jakościowy można odróżnić fenotypowo (zewnętrznie) od charakteru ilościowego. Cecha jakościowa zdefiniowana jest w kategoriach jakościowych, na przykład kolor kwiatów jest czerwony lub biały. Innym przykładem jest to, że kolor oka Drosophila jest czerwony (dziki) lub biały (mutant). Te kolory to odrębne kategorie lub odmienne odmiany kolorów.

Kolor dzikich odmian Cyprinus carpio jest czarny, ale w populacji niektóre ryby mają złoty kolor (odmiana), a złote ryby mają duże zapotrzebowanie na rynku europejskim. Te przykłady są przykładami odmian jakościowych lub nieciągłych.

Zmiany ilościowe to zmiany masy ciała w różnym wieku, tempo wzrostu larw i procent tłuszczu w mięsie, masa ryb, czas wymagany do osiągnięcia dojrzałości przez ryby, wielkość płetw lub kształt płetw są przykładem zmian ilościowych . Wczesna dojrzałość i ilość mięsa w rybach są ważne dla hodowców wodnych.

Cechę jakościową i ilościową można również odróżnić na podstawie dziedziczenia w zależności od ich specyficznego połączenia genotypów. Jeśli potomstwo w pokoleniu F 1 jest fenotypowo podobne do jednego z rodziców, podczas gdy w F 2 stosunek fenotypowy potomstwa wykazuje odpowiednio 3: 1 (3/4 lub ¼) dominujący / recesywny.

Jeśli białe róże są skrzyżowane z czerwonymi różami, a kolor róż w F 1 jest czerwony lub biały (przypomina jednego z rodziców), to jest to cecha jakościowa. Innym przykładem dziedziczenia jakościowego są płaszcze w kolorze czerwonym i białym u bydła.

Jeśli w generacji F, kolor fenotypowy będzie czerwony lub biały, a w fenotypowym kolorze F 2 będzie 3: 1 w monohybrydowym krzyżu, wyraźnie pokazuje, że cecha koloru ma charakter jakościowy, a nie ilościowy.

W Cyprinus carpio, jeśli czarne ryby (dzikie i dominujące) są skrzyżowane ze złotymi rybami (wariant, recesywny) iw pokoleniu F 1, wszystkie ryby są czarne, a jeśli w pokoleniu F 2 stosunek wynosi 3: 1 (3 czarne dominujący i jeden złoty recesywny jest wyraźnym przykładem jakościowego fenotypu).

Z drugiej strony, gdyby kolor fenotypowy w pokoleniu F 1 był pośredni między kolorami macierzystymi i generacją F2, kolor miałby postać ciągłej dystrybucji między kolorami rodziców, to się nazywa dziedziczenie (ryc. 40.1).

Za pomocą kombinacji fenotypów i genotypów można uzyskać przewagę, aby hodowcy ryb mogli uzyskać wymagane cechy w rybach w gospodarstwach wodnych. Od czasu ponownego odkrycia prawa Mendla w 1900 r., Prawa segregacji i prawa niezależnego asortymentu, kontrowersje podniosły, że istnieje niezgodność z prawem Mendla.

Jednakże jest zdecydowane, że cechy ilościowe, jak również jakościowe, następują po mendlowskim dziedziczeniu. Niezgodność jest spowodowana wpływem zmienności alleli w jednym lub więcej loci, a także ponieważ cechy ilościowe są kontrolowane przez wiele genów.

Wreszcie, ustalono, że dziedziczenie cechy ilościowej zależy od kombinacji genu alleli, która nastąpiła w wyniku mutacji, i w sumie te cechy pojawiają się z powodu zachowania genów i wzoru segregacji podczas mejozy. Dlatego ważne jest, aby znać wzór dziedziczenia.

Gene to długość DNA zawierająca tysiące lub setki tysięcy par nukleotydów, a sekwencje par nukleotydów w tym DNA zawierają informację, która czyni ten gen.

Według Mendla, pojedynczy fenotypowy charakter organizmu jest kontrolowany przez dwa allele lub allelomorfy. Nie było wówczas wiadomo, że allele mogą mieć wiele różnych związków allelicznych. Wiadomo, że geny mają nie tylko dwa allele, ale także kilka alleli.

Dziś wiemy, że produkty różnych genów oddziałują wzajemnie, a allele jednego genu generują inny fenotyp w zależności od tego, czy dana osoba ma również określone allele innego genu. Obecnie sugeruje się, że geny Mendla kontrolują zarówno cechy ilościowe, jak i jakościowe.

Allele lub allelomorfy pojedynczego genu oddziałują na różne sposoby. Przyjmuje się, że wystąpiła również mutacja. Te zmutowane allele mogą dać szeroki zakres różnych fenotypów. Na przykład odkryto ponad 350 alleli ludzkiego genu mukowiscydozy.

Relacje w świecie biologicznym są następujące:

Związki te są również zauważane u ryb i obecnie można uzyskać wyraźne przyjazne odmiany fenotypów,

(1) Pełna dominacja nad pozostałymi allelami, gdy allele znajdują się w tym samym loci,

(2) Niepełna lub częściowa dominacja.

(3) Nadmierna dominacja.

(4) Współdomena (równe wyrażenie).

A. Allele tego samego Gene-loci mogą pokazywać Complete Dominance:

Typowymi przykładami Mendla są wysokie i karłowate rośliny grochu. Kombinacja genetyczna byłaby homozygotyczna dominująca (TT), heterozygotyczna (Tt) i homozygotyczna recesywna (tt). Zgodnie z prawem dziedziczenia Mendla geny mają tylko dwa allele: jeden dominujący i inny recesywny.

Te dwa geny znajdują się w tym samym loci, jednak wiemy, że gen może mieć wiele alleli w tym samym locusie. Jeśli organizm odziedziczył tę samą wersję genu od obojga rodziców, mówi się, że jest homozygotyczna dominująca / recesywna (TT, tt). Jeśli wersja jest inna niż heterozygotyczna (Tt). Każda wersja danego genu jest nazywana allelem.

W pokoleniu F 1 na skrzyżowaniu wysokich homozygotycznych i homozygotycznych roślin karłowatych, potomstwo będzie miało wysokie rośliny, wykazujące całkowitą dominację nad roślinami karłowatymi, ale w F 2 potomstwo będzie zarówno wysokie, jak i karzeł w stosunku 3: 1 (krzyż monohybridalny). Przykładem pełnej dominacji u ryb na korzyść rolników wodnych jest kolor ciała Cyprinus carpio.

W typie dzikim kolor ciała ryb jest szary, ale w populacji znajdują się również ryby o złocistym kolorze ciała. Te złote ryby są nazywane wariantami. Wariant jest allelem lub fenotypem, który różni się od standardowego lub typu dzikiego, ale nie jest szkodliwy ani nienormalny, a zatem przetrwał.

Fenotypowy złoty kolor, który różni się od standardowego szarego koloru dzikiego, jest wynikiem mutacji genotypowych w allelach, które ryba przechodzi przez dziedziczenie. Wariant złota ma wysoką wartość rynkową w krajach europejskich. Fenotypowy złoty kolor jest cechą jakościową. Kombinacje genetyczne są znane.

W przypadku Cyprinus carpio dwa allele dla koloru dzikiego pochodzą od allelu, W i wariant koloru złotego wynika z obecności allelu G. Kolor fenotypu złota pojawia się w rybach, jeśli istnieją dwa homozygotyczne allele (GG) u potomstwa to samo miejsce. Potomstwo mające kombinację genotypową homozygotycznej dominującej (WW) lub heterozygotycznej (WG) będzie wykazywać dzikie zabarwienie, jeśli istnieją w tym samym locus.

Podobnie jak w tym przypadku, allel dzikiego (W) jest zdominowany, podczas gdy allel złoty (G) jest recesywny i te allele są obecne w tym samym loci. Jest to prosty i doskonały przykład związku recesywnego dominacji, ponieważ fenotyp (złoty kolor) nie pojawił się w stanie heterozygotycznym.

Allele tego samego genu mogą wykazywać całkowitą dominację w stanie homozygotycznym dominującym lub heterozygotycznym. Fenotyp koloru złotego pojawi się, jeśli występuje homozygotyczność recesywna.

Dwa allele (allelomorfy) pojedynczego genu wykazują całkowitą dominację nad działaniem innego, które jest recesywne. Daje to klasyczne proporcje monohybrid, 3: 1 (ryc. 40.2) lub dihybrid 9: 3 3: 1. Jest to oddziaływanie genetyczne wewnątrz alleliczne lub alleliczne. Następujący wynik byłby wynikiem pojedynczej hybrydy i jest przedstawiony w następujący sposób (ryc. 40.2).

Korzystając z tego faktu, hodowca musi wybrać zarówno mężczyznę, jak i kobietę o złocistym kolorze (homozygotyczne recesywne) i rozmnażać je w wylęgarniach, uzyskując jedynie złoto-kolorowe ryby. Złoty kolor jest rzadki w przyrodzie.

B. Allele tego samego genu mogą pokazywać niekompletną dominację (pół-dominacja):

Dominacja może być niekompletna, pół-dominujące allele mogą wytwarzać ten sam produkt, ale w mniejszej ilości. Wzór półominacji dziedziczenia obserwuje się również u ryb.

Choć złoty kolor Cypriusa carpio jest przykładem całkowitej dominacji, ale w gatunku Tilapia, Oreochromis mossambicus wariant koloru jest oczywistym przypadkiem niepełnej dominacji. Ryba typu dzikiego ma normalny czarny kolor i ma homozygotyczną kombinację jak WW.

Wariant ma złociste zabarwienie jako GG, a złociste zabarwienie pojawi się u ryby, jeśli ryba ma homozygotyczne allele jako GG w tym samym locus. Jeśli te ryby są skrzyżowane, pokolenie F 1 będzie miało heterozygotyczną rybę z kombinacją genotypu WG. Heterozygotyczna ryba mająca kombinację WG ma brązowy kolor zamiast czarnego lub złotego, podobny do rodziców.

Występowanie koloru fenotypu brązu w F 1 wyraźnie wskazuje, że nie ma sytuacji dominacji i recesji, ale dominacja jest niekompletna (pół-dominacja). W półominencji heterozygota wykazuje pośredni fenotyp pomiędzy dominującym i recesywnym.

Tajwański Instytut Badawczy ds. Rybołówstwa opracował czerwone odmiany O. mossambicus, które są kontrolowane przez recesywne allele. Hybryda czerwono-białego szczepu O. niloticus została opracowana po wielkiej sztucznej selekcji.

Inny bardzo powszechny przykład jest zauważony w snapdragons, heterozygotyczne pod względem alleli kolorowych ma różowy kwiat w przeciwieństwie do fenotypu koloru czerwonego i białego pojawi się, jeśli połączenie allelu jest homozygotyczne.

Kolory pół-dominującego różowego fenotypu pojawią się, jeśli są homozygotyczne dominujące lub homozygotyczne recesywne są rasy. Jest również pewne, że jeden allel jest dominujący, a drugi recesywny nie będzie stosowany, jeśli występuje duża liczba alleli.

C. Współczujący:

Czasami oba allele w locus są dominujące, oba w równym stopniu przyczyniają się do fenotypowego charakteru heterozygot. Ten wzór dziedziczenia pojedynczego allelu jest trudny do odróżnienia. Z punktu widzenia hodowcy, krycie musi nastąpić między dwoma homozygotami.

D. Epistasis in Fish:

Epistasis definiuje się jako sytuację, która występuje, gdy allel jednego genu wpływa na ekspresję alleli w innych lokalizacjach / loci na tym samym genomie. Zjawisko epistazy występuje powszechnie u zwierząt i roślin.

Istnieje funkcjonalna interakcja między różnymi genami, gdy allel lub genotyp w locus "maskuje" lub hamuje ekspresję nie-allelu lub genotypu w odrębnym locus. Przykład tego zjawiska można znaleźć u ryb, O. niloticus i Cyprinus carpio.

W O. niloticus, skale mają opalizującą biel oznaczoną jako kolor i są kontrolowane epistatyczne w dwóch loci. W jednym locus allel typu dzikiego jest oznaczony jako W, podczas gdy inny jest Z, a allel typu perłowego jako P, a w innym locus to L. Barwna perła pojawi się w tych rybach, które podczas niezależnego asortymentu otrzymują allele P i L w różnych loci.

Nie dotyczy to standardowego typu dominacji, ponieważ allel typu pereł może być wyrażany w stanie heterozygotycznym. Jest to po prostu obecność alleli perłowych w obu loci, które nadają fenotypowi perły na jego nośniku. W drugim locus allel typu dzikiego jest oznaczony jako Z, a allel perłowy jako L.

Jeśli kombinacja to WPZL, będzie to perła. Jeśli kombinacja to WPLL, będzie również perłowa. Jeśli kombinacja to PPZL, będzie również perłowa, a jeśli kombinacja jest PPLL, będzie również perłowa. Stosunek fenotypu dzikiej i perłowej wyniesie 7 (dziki): 9 (perła).

Jest to po prostu obecność alleli P i L typu perłowego fenotypu w obu loci, które wyrażają fenotyp perły w rybach. WWZZ (typ dziki) i PPLL (perła). Typ perłowy, jeśli skrzyżowane są następujące osobniki podwójnie heterozygoty F 1 (WPZL skrzyżowane z WPZL) (ryc. 40.3).

Inny przykład interakcji epistatycznych zauważono również we wzorze łusek karpia zwyczajnego Cyprinus carpio. Krycie jest pomiędzy rybami, które są podwójną heterozygotą. Zaletę tych technik zastosowano również w akwakulturze.

Niektóre pożądane cechy ilościowe o znaczeniu handlowym zostały wytworzone w niektórych rybach, takich jak Cyprinus carpio, które są hodowane na całym świecie. Cyprinus carpio jest najważniejszą hodowlaną rybą na świecie. Ma wielką wartość komercyjną. Cyprinus carpio, egzotyczny major karp, jest dobrze przystosowany także w indyjskiej wodzie. Jest teraz z powodzeniem hodowany przez hodowlę indukowaną na całym świecie.

Ma trzy główne odmiany o znaczeniu komercyjnym:

(1) Cyprinus Carpio (Communis):

Popularna nazwa to łuska karpia. Ciało pokryte jest regularnie ułożonymi małymi łuskami. Wzór jest typu dzikiego. Allel typu dzikiego jest reprezentowany przez W, podczas gdy allel wariantu jest oznaczany przez słowo S. W innym locus allelu typu dzikiego jest Z, a allelem wariantu jest N.

Występowanie allelu Z modyfikuje wzór skal w heterozygotach, ale jest letalne w stanie homozygotycznym (ZZ). To locus jest epistatyczne dla W / S i modyfikuje wzór skal, heterozygotyczne (ZN) przeżywają, a NN homozygotyczne mają dziki typ skal.

(2) Cyprinus Carpio (Specularis):

Jest powszechnie znany jako lustro karpia. Ciało pokryte jest dużymi nierównomiernie jasnymi żółtymi łuskami, zwykle ograniczonymi do linii bocznej, w związku z czym duża część ciała pozostaje bez skali.

(3) Cyprinus Carpio (Nudus):

Powszechna nazwa to skóra karpia. Ciało zaopatrzone jest w pojedynczy rząd nieco zdegenerowanych łusek wzdłuż podstawy płetwy grzbietowej. Reszta ciała jest pozbawiona skali. Cyprinus carpio (Nudus) to zredukowany wzór skali.

Ryby te mają wysoką wartość na rynku europejskim, a Cyprinus carpio (Communis) o strukturze dzikiego typu jest preferowany w krajach azjatyckich. Hodowcy ryb zgodnie z potrzebami handlowymi mogą teraz wytwarzać je, stosując kombinację genotypów, jej dziedziczenie i stosując opisane powyżej techniki.

Jeśli krzyż jest tworzony między podwójnymi heterozygotami, wynik jest opisany w następujący sposób (ryc. 40.4):

E. Pojawi się kolejna sytuacja, jeśli allele dwulitkowe występują w dwóch loci, ale nie mają wzajemnego połączenia ani wpływu:

W niektórych rybach są dwie ważne postacie o wartości handlowej, ale są one kontrolowane przez dwa loci i te loci nie są ze sobą powiązane. Najlepszym tego przykładem jest siatka Lebistesa, gupik. Postacie fenotypowe to złoty kolor i skrzywienie kręgosłupa.

Dwa allele koloru to W dominujący dla dzikiego (czarny kolor) i G dla złotego koloru, który ma charakter recesywny. Dla krzywizny ryby, recesywny jest reprezentowany przez C, a dominujący dziki reprezentowany jest przez Z.

Jeśli skrzyżowane są dwie heterozygoty. Wynik byłby następujący (Rys. 40.5):

To wyraźnie wskazuje, że dwa allele genów obecne w dwóch loci nie mają żadnego wpływu na siebie. Hodowca może wykorzystać tę postać i wyhodować ryby, aby w ich wylęgarni pojawiły się tylko ryby o złocistym kolorze ciała z normalnym kręgosłupem.

F. Niepołączone Loci:

W gupików (siatkach Lebistesa) są dwie postacie, jedna to złoty kolor, a drugi to skrzywienie kręgosłupa. Są one usytuowane i kontrolowane niezależnie w oddzielnych lokalizacjach. W pierwszym locus dominujący allel typu dzikiego (W) powoduje szare zabarwienie, podczas gdy allel recesywny (G) wytwarza złociste zabarwienie ryb homozygotycznych (GG).

Ze względu na całkowitą dominację allelu W, ryby heterozygotyczne (WG) są szare. W drugim locus recesywny wariant (C) powoduje skrzywienie kręgosłupa w homozygotach (CC). Dominująca ryba ma normalną rybę kręgosłupa.

Dziedzictwo ilościowe zaobserwowano również w rybach. Przewaga ilościowych cech została wykorzystana w akwakulturze. Generalnie kolor dzikiej odmiany Cyprinus carpio jest szary, ale w populacji niektóre ryby mają złoty kolor. Tak więc fenotypowy złoty kolor jest cechą jakościową.

Te złote ryby są nazywane wariantami. Wariant jest allelem lub fenotypem, który różni się od standardowego lub typu dzikiego, ale nie jest szkodliwy ani nienormalny. Fenotypowy złoty kolor, który różni się od standardowego szarego koloru dzikiego, jest wynikiem mutacji genotypowych w allelach, które ryba przechodzi przez dziedziczenie, ale mutant nie jest szkodliwy ani nienormalny, a zatem przeżywa. Wariant złota ma wysoką wartość rynkową.