Опубликовано: 08 апреля 2009. Автор: Pekingese Portal
На вероятный уровень повышения гомозиготности, то есть на вероятный процент генов, перешедших в гомозиготное состояние, по сравнению с процентом гомозиготных генов, имеющих место во всей популяции животных, указывает коэффициент Райта.
Коэффициент Райта изменяется от нуля, что соответствует полной гетерозиготности, до полной, теоретически возможной гомозиготности, равной единице или 100 %.
Если предок, на которого заинбридировано изучаемое животное (пробанд), сам не инбреден, то формула коэффициента Райта выглядит довольно просто:
,
где Fx – коэффициент инбридинга у пробанда;
? - знак, обозначающий сумму всех встречающихся инбридингов в родословной;
n – число путей инбридинга от общего предка, через животное X по отцовской стороне родословной к общему предку с материнской стороны, исключая пути от самого общего предка.
Вспомним родословную Таира-Талисмана.
Он сын Еддги Амаля и в то же время его внук по матери.

Рисунок 8
Для наглядности удобно построить стрелочную диаграмму, в которой покажем только связи (пути), соединяющие пробанда с особью, на которую он заинбридирован. Для краткости клички заменим буквами: Х – Таир, А – Еддги Амаль, Б – Гекса Бессер.

Рисунок 9
Путь инбридинга от А через Х и Б к А составляют три стрелки. Но две из них, идущие от А, нужно исключить по условию.
Остается один путь от Б к Х.
Поэтому формулу Райта можно записать так:

Это означает, что с большой вероятностью у Таира-Талисмана 25 % генов перешло в гомозиготное состояние.
Исследуем скрещивание родных брата с сестрой (полных сибсов).

Рисунок 10 - а) вот их родословная; б) а так выглядит стрелочная диаграмма
Здесь пробанд Х заинбридирован на В и на Г.
Для В путь будет А – Х – Б, включающий две стрелки =0.52=0.25
И для Г путь будет А – Х – Б, также включающий две стрелки =0.52=0.25
_________
? =0.50

Как и при спаривании родитель ? дочь, так и в случае спаривания сибсов, коэффициент Райта одинаков – 25 %, но в первом случае накапливаются гены одного предка, а во втором – двух предков (деда и бабки).
Животноводы-практики считают спаривание брата с сестрой более рискованным, чем спаривание отца с дочерью, хотя возрастание гомозиготности в обоих случаях одинаково.
Каков же будет коэффициент инбридинга Райта у потомка, полученного от скрещивания сводных брата и сестры (полусибсов)?

Рисунок 11 - а) родословная; б) стрелочная диаграмма
Круговой путь инбридинга на В будет А – Х – Б, включающий в себя две стрелки (стрелки от В не учитываются).
Тогда

В данном сочетании у пробанда Х вероятно перешло в гомозиготное состояние 12.5 % генов.
Но вот еще одна родословная. И ее стрелочная диаграмма.

Рисунок 12 - В этой родословной пробанд Х является результатом двух последовательных скрещиваний с кобелем А; у предков Х два акта инбридинга: первый - вязка А с его дочерью Б (путь Х - Б), второй - вязка А с его дочерью Д (путь Х - Б - Д)
Таким образом, путь Х – Б =0.51=0.5
путь Х – Б – Д =0.52=0.25
_________
? =0.75

При подсчете F нужно искать в родословной все возможные инбридинги.
Вносят ли особи В и Г (родители А) свой вклад в инбридинг Х? хотя они присутствуют как со стороны отца, так и со стороны матери, но их вклад в уровень гомозиготности Х полностью перекрывается вкладом особи А.
Приведем еще одну родословную и ее стрелочную диаграмму.

Рисунок 13 - Пробанд Х - продукт двойного инбридинга (на В и на Г)
Путь инбридинга на В будет А – Х – Б – Д =0.53=0.125
Путь инбридинга на Г будет А – Х – Б – Д =0.53=0.125
___________
? =0.250

Подсчитываются все инбридинги на разных предков, так как коэффициент инбридинга дает представление о суммарном повышении гомозиготности у пробанда Х, а не долю отдельного предка в его родословной.
Таблица 12 - Вспомогательная таблица значений 0.5, возведенной в степень
| Степень, в которую нужно возвести 0.5 |
Значение 0.5, возведенной в степень, в десятичных дробях
|
Значение 0.5, возведенной в степень, в процентах
|
|
1
|
0.5000 |
50.00
|
|
2
|
0.2500 |
25.00
|
|
3
|
0.1250 |
12.50
|
|
4
|
0.0625 |
6.25
|
|
5
|
0.0313 |
3.12
|
|
6
|
0.0156 |
1.56
|
|
7
|
0.0078 |
0.78
|
|
8
|
0.0039 |
0.39
|
|
9
|
0.0019 |
0.20
|
|
10
|
0.0010 |
0.10
|
В случае если особь, на которую производится инбридинг, сама инбредна, то формула коэффициента Райта приобретает следующий вид:
,
где FX – коэффициент инбридинга пробанда;
? - сумма всех путей инбридинга;
n – число путей от общего предка через животное Х к общему предку с материнской стороны, исключая самого общего предка и пути от него;
fa – коэффициент инбридинга предка, на которого заинбридирован Х.
Например, пробанд Х получен от спаривания отца с дочерью при заинбридированном отце.

Рисунок 14 - а) родословная; б)стрелочная диаграмма
Вычислим fa – коэффициент инбридинга отца (А).
Путь Б – А – В =0.52=0.25
Путь Б – А – В =0.52=0.25
________
? =0.50
Коэффициент отца
Тогда путь инбридинга Х равен пути Х – Ж =0.51 или 
У изучаемого пробанда Х в результате инбридинга на инбредного отца перешло в гомозиготное состояние не 25 % генов, как было бы, если бы отец А не был бы заинбридирован, а 31 %.
А теперь рассмотрим родословную, в которой осуществлялись бессистемные инбридинги, как это часто случается в собаководстве.
|
Рэм
Х |
Джо
В |
Вест
В |
Моро
Е |
Наль
К |
|
Ялта
Л |
|
Асси
Ж |
Джой
М |
|
Ялта
Л |
|
Кате
Г |
Ким
З |
Джой
М |
|
Хэппи
Н |
|
Асси
Ж |
Джой
М |
|
Ялта
Л |
|
Шерри
Б |
Вест
В |
Моро
Е |
Наль
К |
|
Ялта
Л |
|
Асси
Ж |
Джой
М |
|
Ялта
Л |
|
Дива
Д |
Моро
Е |
Наль
К |
|
Ялта
Л |
|
Жига
И |
Наль
К |
|
Хэппи
Н |
Рисунок 15 - Родословная гипотетическая, все клички взяты произвольно
Для того, чтобы стрелочная диаграмма была менее громоздкой, заменим клички буквами.
Пробанда Рэма обозначим Х, а остальных – буквами русского алфавита, как в предыдущих схемах.
Тогда стрелочная диаграмма будет выглядеть так.

Рисунок 16
Сначала составим список общих со стороны отца и со стороны матери предков. В родословной их 7.
Вест В, Асси Ж, Моро Е, Джой М, Ялта Л, Наль К и Хэппи Н.
Затем нужно определить число разных путей, соединяющих одного и того же предка с пробандом со стороны отца и со стороны матери.
В IV колене родословной чаще всего встречается Ялта Л.
Общее число выходов на нее может быть:
ЕВАХБВЕ ЖВАХБВЕ ЖГАХБВЕ
ЕВАХБВЖ ЖВАХБВЖ ЖГАХБВЖ
ЕВАХБДЕ ЖВАХБДЕ ЖГАХБДЕ
Выходов на Л (Ялту) всего девять. Но только три из них удовлетворяют правилу, что на пути инбридинга каждая кличка должна встречаться только один раз. Это ЖВАХБДЕ, ЖГАХБВЕ и ЖГАХБДЕ.
Часть общих предков может иметь лишь один путь инбридинга, как например Вест, а другие и несколько, как Ялта (Л).
Поэтому следует составить таблицу ходов инбридинга.
Таблица 13
| Предок |
Ход инбридинга
|
0.5n
|
Коэффициент инбридинга 
|
| Вест (В) |
АХБ
|
0.52=0.250 |
0.125?(1+fB)=0.141 |
|
|
|
|
| Асси (Ж) |
ГАХБВ
|
0.54= |
|
|
|
=0.53=0.125
|
0.062
|
| Моро (Е) |
ВАХБД
|
0.54= |
|
|
|
|
|
| Джой (М) |
ЗГАХБДИ
|
0.56= |
|
|
|
=0.55
|
|
| Ялта (Л) |
ЖВАХБДЕ
|
0.56= |
|
|
|
=0.54=0.062
|
0.031
|
| Ялта (Л) |
ЖГАХБВЕ
|
0.56= |
|
|
|
=0.55
|
|
| Ялта (Л) |
ЖГАХБДЕ
|
0.56= |
|
|
|
|
|
| Наль (К) |
ЕВАХБДИ
|
0.56= |
|
|
|
=0.55=0.031
|
0.016
|
| Хэппи (Н) |
ЗГАХБДИ
|
0.56= |
|
|
|
|
Сумма 0.250
|
Примечание – Вест сам заинбридирован на Ялту (Л), и это усиливает гомозиготность Рэма.

Рисунок 17 - Инбридинг Веста (В) учитывается отдельно

И поправка (1+fB) должна быть включена в коэффициент инбридинга Веста.
Имеется следующая математическая закономерность:

Например:

Таким образом, общий суммарный коэффициент инбридинга пробанда Х (Рэма) равен сумме всех коэффициентов 0.25 или 25 %. Иначе, эта цифра показывает высокую вероятность того, что 25 % всех генов Рэма перешло в гомозиготное состояние.
Если FX (степень гомозиготности) меняется от 0 до 1 (или от 0 до 100 %), то степень гетерозиготности представляет собой 1?FX.
Гетерозиготность равна 100 %, когда сочетание полностью аутбредно, и равна 0, когда FX=1 или 100 %.
Ни того, ни другого практически не бывает. Но нужно стремиться, чтобы в ряду поколений гетерозиготность уменьшалась, а гомозиготность увеличивалась медленно.
Для более быстрых расчетов можно пользоваться следующей таблицей. Важно только учитывать все встреченные в родословной инбридинги.
Таблица 14 - Значение коэффициентов инбридинга в процентах
| Ряд родословной отца |
Ряд родословной матери
|
|
I
|
II
|
III
|
IV
|
V
|
VI
|
VII
|
VIII
|
|
I
|
-
|
25.000
|
12.500
|
6.250
|
3.120
|
1.560
|
0.780
|
0.390
|
|
II
|
25.000
|
12.500
|
6.250
|
3.120
|
1.560
|
0.780
|
0.390
|
0.200
|
|
III
|
12.500
|
6.250
|
3.120
|
1.560
|
0.780
|
0.390
|
0.200
|
0.100
|
|
IV
|
6.250
|
3.120
|
1.560
|
0.780
|
0.390
|
0.200
|
0.100
|
0.050
|
|
V
|
3.120
|
1.560
|
0.780
|
0.390
|
0.200
|
0.100
|
0.050
|
0.025
|
|
VI
|
1.560
|
0.780
|
0.390
|
0.200
|
0.100
|
0.050
|
0.025
|
0.013
|
|
VII
|
0.780
|
0.390
|
0.200
|
0.100
|
0.050
|
0.025
|
0.013
|
0.006
|
|
VIII
|
0.390
|
0.200
|
0.100
|
0.050
|
0.025
|
0.013
|
0.006
|
0.003
|
Таблица 15 - Классификация тесноты инбридинга
| Название инбридинга |
Типы инбридинга по Шапоружу
|
Коэффициент Райта
|
| Инбредная линия |
Спаривание братьев с родными сестрами или родителей с детьми в ряде поколений |
0.4 и выше (40 % и выше) |
Очень тесный (кровосмешение)
in-and-in breeding |
Спаривание братьев с сестрами (II?II на отца + II?II на мать).
Спаривание родителей с детьми I?II, II?I |
0.25 (25 %)0.25 (25 %) |
Тесный или близкий
close breeding |
Спаривание деда с внучкой III?I, бабки с внуком I?III, полубрата с полусестрой II?II
Спаривания III?II, II?III, I?IV, IV?I |
0.125 (12.5 %)
0.125 (12.5 %)
0.062 (6.25 %) |
Умеренный
line breeding |
Спаривания III?III, I?V, V?I
Спаривания II?V, V?II, III?IV, IV?III, I?VI, VI?I
Спаривания IV?IV, III?V, V?III, II?VI, VI?II |
0.031 (3.12 %)
0.156 (1.56 %)
0.008 (0.78 %) |
| Отдаленный |
Спаривания IV?V, V?IV
Спаривания V?V
Спаривания V?VI, VI?V
И далее |
0.004 (0.39 %)
0.002 (0.20 %)
0.001 (0.10 %) |
При отдаленных инбридингах, конечно, могут проявиться в фенотипе потомка скрытые рецессивные гены, но особого значения для целенаправленного применения отдаленные инбридинги не имеют.
Источник: www.irkcao.ru
Popularity: 15% [?]