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Lesperimento di Johannsen nello studio dei caratteri quantitativi.

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Presentazione sul tema: "Lesperimento di Johannsen nello studio dei caratteri quantitativi."— Transcript della presentazione:

1 Lesperimento di Johannsen nello studio dei caratteri quantitativi

2 Argomenti da trattare Caratteri qualitativi vs Caratteri quantitativiCaratteri qualitativi vs Caratteri quantitativi Richiami di statistica descrittivaRichiami di statistica descrittiva Autofecondazione ed omozigosiAutofecondazione ed omozigosi LesperimentoLesperimento

3 Caratteri qualitativi attributi, che non possono essere misurati, ma possono essere espressi soltanto in modo qualitativo, ad esempio: Classificazione degli individui in due o poche classi chiaramente distinte luna dallaltra Caratteri a variabilità discontinua

4 Caratteri Quantitativi Caratteri economicamente importanti Multifattoriali (poligenici), sono sotto il controllo di una pluralità di geni Ruolo dellambiente sui caratteri quantitativi Clima, terreno, pratiche colturali …

5 Metrici Variabilità continua Distribuzione normale Curve gaussiane aventi stessa media ( µ ) ma diversa deviazione standard (σ). µ 2

6 Il risultato finale dellautofecondazione degli ibridi è una popolazione omozigote, ma non omogenea perché costituita da famiglie omozigoti per alleli diversi Il numero possibile di famiglie omozigoti è 2 n, dove n indica il numero delle coppie alleliche inizialmente eterozigoti nellibrido

7 Lo studio delleredità dei caratteri quantitativi è essenziale per il miglioramento genetico

8 Wilhelm Ludvig Johannsen ( ) ha messo in evidenza lazione congiunta dei fattori genetici e dei fattori ambientali nelleredità dei caratteri quantitativi. Tra il 1903 e il 1909 egli realizzò una serie di esperimenti allo scopo di valutare leredità del peso del seme in una specie strettamente autogama come il fagiolo (Phaseolus vulgaris

9 Phaseolus vulgaris Specie prev. autogama

10 64,2 cg 35,1 cg selezione dei più leggeri selezione dei più pesanti selezione dei più pesanti selezione dei più leggeri Peso medio 45,4 cg Linea 13 Classi di peso ,5 - 45,0 - 45,1 - 45,8 linea pura Entro una linea pura semi di grandezza diversa davano progenie con peso caratteristico della linea Linea 1 Linea 19 Princess

11 Effetti della selezione continuata per sei generazioni entro la linea 1 della varietà di fagiolo Princess (Johannsen, 1926) Anno Linea leggera Linea pesante Differenze Linea leggera Linea pesante Differenze ,1564,85+1, ,1970,88-4, ,5956,68+2, ,5563,64+0, ,3873,00-1, ,0767,66-1,41 Peso medio dei semi dei genitori Peso medio dei semi delle progenie Moltiplicazione entro ogni linea (fagioli grandi e fagioli piccoli) per 6 generazioni Ulteriore verifica Linea 1 (64,3 cg)

12 Effetti della selezione continuata per sei generazioni entro la linea 1 della varietà di fagiolo Princess (Johannsen, 1926) Anni Peso in cg Genitori linea leggera Genitori linea pesante Progenie linea leggera Progenie linea pesante Genitori linea pesante Progenie linea leggera Progenie linea pesante Genitori linea leggera La selezione entro la linea pura era inefficace

13 Coefficiente di correlazione - Pesi dei semi scelti nellambito della cv. Princess - Pesi medi dei semi prodotti dalle piante da essi ottenute r = 0,34 (**) P 0,01 - Pesi dei semi presi allinterno della linea 13 - Pesi medi dei semi prodotti dalle piante da essi ottenute r = 0,018 (ns) Semi della linea 13 – geneticamente tutti uguali il loro peso non influiva sulla progenie erano diversi (per cause ambientali e genetiche) I semi della cv. Princess erano diversi (per cause ambientali e genetiche)

14 Cause genetiche e Cause ambientali Rendono la selezione efficace Possono ostacolare la selezione la variabilità continua di un carattere quantitativo è dovuta a 2 P = 2 G + 2 E Princess Un insieme di linee omozigoti per alleli diversi

15 Considerazioni sullesperimento di Johannsen

16 Esperimento di Allard e Golden 1954 Generazioni Peso in cg linea B linea A cv. Red Kidney

17 I risultati dellesperimento di Allard e Golden confermano che gli individui di una popolazione di specie autogama non sempre pienamente omozigoti

18 LINEA PURA Insieme di individui derivati per autofecondazione da un capostipite Omozigote

19 Gli esperimenti di Johannsen dimostrarono in modo inequivocabile l'effetto dei fattori ambientali sui caratteri quantitativi. Effetto congiunto delleredità e dellambiente sul carattere peso del seme: Princess La componente ambientale della variabilità ( 2 E) era legata a piccole differenze nelle condizioni interne ed esterne della pianta che agivano sul seme La componente genetica della variabilità ( 2 G) era legata alla OMOZIGOSI per alleli diversi nelle linee.

20 1 cm

21 Gli esperimenti di Johannsen non dettero alcuna giustificazione della variabilità continua di tali caratteri e della conseguente impossibilità di studiarli con il classico procedimento basato sull'osservazione delle segregazioni mendeliane.


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