반역적 분리

Transgressive segregation

유전학에서, 전이적 분리란 부모의 선에서 관찰된 표현형과 비교하여 분리형 잡종 집단에서 관찰되는 극단적인 표현형식 또는 전이적 표현형의 형성을 말한다.[1] 이러한 위반적(극단적인) 표현형의 외관은 건강의 측면에서 긍정적이거나 부정적일 수 있다. 양친의 유리한 주장이 모이면 혼혈이 양친보다 더 높은 체력을 갖게 된다. 이 잡종들은 그들의 부모들보다 더 많은 유전적 변화와 유전자 발현의 변화를 보여줄 것이다. 결과적으로, 잡종들은 자연에서 위반되는 (극단적인) 몇 가지 특성을 갖게 될 것이다. 위반적 분리법은 잡종들이 모종이 거주하지 않는 다른 환경/니크들을 채울 수 있게 하거나, 기존 환경에서 부모 종들과 경쟁할 수 있게 할 수 있다.

원인들

유전의

하이브리드의 범법적인 분리에는 많은 원인이 있다. 한 가지 원인은 첨가 알레르기의 재조합 때문일 수 있다. 재결합은 두 개 이상의 로키에서 새로운 쌍의 알레르기를 낳는다. 이러한 서로 다른 쌍의 알레르기는 이 로키에서 유전자 발현이 바뀌면 새로운 표현형을 발생시킬 수 있다. 또 다른 원인은 돌연변이 발생률을 높일 수 있다. 돌연변이 발생률이 높을 때 돌연변이가 발생하여 극단적인 표현형 변화를 일으킬 가능성이 더 높다. 개발 안정성의 감소는 또 다른 위반적 분리의 원인이다. 발달 안정성은 유전자형이 특정한 환경 환경에서 표현형의 지속적인 발전을 거치는 능력을 말한다. 유전적 요인이나 환경적 요인으로 인해 교란이 일어나면 유전자형은 표현형 변화에 더 민감하게 반응하게 된다. 또 다른 원인은 두 개의 서로 다른 유전자의 두 개의 알레르기가 상호작용을 일으켜서 생기는데, 이는 인식효과로도 알려져 있다. 후두증은 다른 후두부 알레르기가 효과를 가리기라도 한 것처럼 표현되는 것을 막은 경우다. 따라서 인식 현상은 특정 위치에서의 이질성에 의해 유발되는 지배력에 대한 유전자와 관련될 수 있다.[2] 이것이 의미하는 바는 호모조테(상위)와 비교할 때 이형조테(하이브리드)가 더 잘 적응하고 따라서 더 많은 위반적이고 극단적인 표현형을 보인다는 것이다. 이 모든 원인은 이러한 극단적인 표현형식의 출현으로 이어져 모종의 틈새에서 벗어나 결국 개별적인 '하이브리드' 종을 만들어낼 잡종들을 만들어낸다.

환경

단지 위반적인 분리를 유발하는 유전적 요인 외에 환경적 요인은 유전적 요인이 발생할 수 있다. 범법적인 분리를 야기하는 환경적 요인은 인간의 활동과 기후 변화에 의해 영향을 받을 수 있다. 인간의 활동과 기후 변화 둘 다 특정한 게놈의 종들이 다른 게놈을 가진 다른 종들과 상호작용하도록 강제하는 능력을 가지고 있다.

예를 들어, 두 개의 고립된 지역을 서로 연결하는 다리가 건설되면, 유전자 흐름 문이 열릴 것이다. 이 열린 문은 서로 다른 게놈을 가진 다른 종들 사이의 상호작용을 증가시킬 것이며 잠재적으로 위반적인 표현형을 보여줄 수 있는 잡종들을 만들어낼 수 있을 것이다. 인간의 활동은 숲과 오염을 줄이는 등의 해로운 행동을 추구함으로써 유전자 흐름의 문을 열 수 있다. 반면에 기후변화는 이전에 존재했던 기후와 환경장벽을 깨뜨림으로써 유전자 흐름의 문을 열 수 있다. 이러한 종간의 융합은 모종에 비해 표현 편차가 더 큰 잡종들을 발생시킬 수 있다. 표현 편차의 이러한 증가는 위반적 분리가 발생할 가능성을 가지고 있다.[2]

위반 분리의 예

케냐에는 밀 수확량을 감소시키는 셉토리아 트리티치 블로치(STB)라는 곰팡이가 있다. 밀의 모종은 STB에 대한 저항이 거의 없었지만, 범법 분리에 의한 잡종들은 STB에 대한 저항이 더 높았고 따라서 더 높은 건강성을 보였다. 효율적인 유전자를 함께 교차시켜 STB에 대한 저항력을 높일 수 있다. 결과적으로, 36개의 크로스 중 31개가 통제력, 부모 가치보다 평균적인 체력을 보여주었다. 이 31개의 십자가는 STB에 대한 더 높은 저항을 나타낸다. 사용된 십자가는 다른 상업용 밀의 높은 수확량이었고, 이것은 해로운 (원하지 않은 특성)이 나타날 가능성이 낮고 따라서 유익한 특성이 증가하기 때문에 유리하다. 퇴행적 분리는 밀 수확량을 증가시키기 위해 이 유기체에 대한 저항력을 형성하는 데 유용한 것으로 밝혀졌다.[3]

리제버그는 해바라기를 사용하여 부모의 성격에 대한 범법적인 분리를 보여주었다. Heliantus annuus와 Heliantus petiolaris는 하이브리드의 두 부모 집단이다. 궁극적으로 3종의 잡종 해바라기 종이 있었다. 부모들의 건강 상태에 비해, 잡종들은 부모 종들이 살아남을 수 없는 지역, 즉 소금 습지, 모래 언덕, 사막에서 더 높은 내성을 보였다. 파괴적인 분리는 이러한 잡종들이 부모가 할 수 없는 영역에서 살아남을 수 있도록 허용했다. 따라서, 잡종들은 모종이 아닌 지역에 서식했다. 이는 잡종들이 부모보다 더 많은 유전자 발현(페노티프)을 보이고 자연에서 전이(극단)되는 일부 유전자를 갖고 있기 때문이다.[4]

통과 분리를 위한 테스트

한 모집단 내에서 위반적 분리가 발생했는지 여부를 시험하는 많은 방법이 있다. 범법 분리를 시험하는 한 가지 일반적인 방법은 Dunnett의 시험을 이용하는 것이다. 이 테스트는 대조군(부모종)의 평균이 다른 대조군의 평균과 유의하게 다른지 여부를 살펴 하이브리드 종의 성능이 대조군과 다른지 여부를 살펴본다. 만약 차이가 있다면, 그것은 불법적인 분리의 징후다.[5] 일반적으로 사용되는 또 다른 테스트는 양적 특성 loci(QTL)를 사용하여 통과 분리를 평가하는 것이다. 부모 부모 QTL의 반대(지나친 지배력 또는 저지배력에 의해) QTL과의 대립은 위반적 분리가 발생했음을 나타낸다. 예측된 상위 QTL과 동일한 QTL을 가진 알레르기는 위반 분리가 없다는 것을 보여주었다.[6]

중요도

파괴적인 분리는 그들의 조상보다 더 적합한 새로운 잡종 종들이 생겨날 기회를 만들어낸다. 케냐의 STB와 리제베르크 해바라기에서 볼 수 있듯이, 파괴적 분리는 환경적 스트레스가 있는 지역에서 더 적응성이 좋고 저항성이 강한 종을 만들기 위해 사용될 수 있다. 이러한 각각의 사건들의 목표가 마지막보다 더 적합한 유기체를 만드는 것이라는 점에서 반역적 분리는 유전공학으로 볼 수 있다.

참조

  1. ^ 놀트, 아르네 W.; H 데이비드 시트(2005-06-29) "모양 기반 과제 테스트 결과 천연 스컬핀 하이브리드에 전이성 표현형(Teleostei, Scarpaeniformes, Cottae)이 있는 것으로 나타났다." 동물학의 프런티어
  2. ^ 헤가티, M. J. "하이브리드들의 침입" 분자 생태학 21.19(2012): 4669–4671.
  3. ^ 아라마, P.F., J. E. Parlevliet, C. H. 반 실프후트. "토리아 트리티치 블록치 세페에 대한 밀 내성을 위한 비극적인 분리" 아프리카 작물 과학 저널 8.3(2000): 213–222.
  4. ^ 슈바르츠바흐, 안드레아 E, 리사 A. 도노반, 로렌 H. 리제베르크. "혼합 해바라기 종에 나타나는 반역적 성격 표현." 미국 보타니 88.2(2001년) : 270–277.
  5. ^ 조핸슨-모리스, A.D., R. G. 라타. "Avena Barbata의 생태형 간 혼혈의 기능적 결과: 혼혈 파괴, 혼혈 활력, 파괴적 분리. 진화 60.8 (2006): 1585–1595.
  6. ^ Tanksley, S. D. "특정 토마토 교차점에서 위반 분리의 QTL 분석" 유전학 134.2 (1993): 585–596. (p.589)