Спор между количественной генетикой и селекцией растений, хотя и не исключительный, принес плоды для обоих в течение последних 100 лет. Оценки генетической изменчивости и наследственности у многих видов растений позволили нам лучше понять наследование и вариацию важных признаков, связанных с урожайностью, качеством и адаптацией. Количественные генетические принципы привели к разработке и совершенствованию методов разведения по непрерывным признакам. Картографические исследования выявили основные локусы количественных признаков (QTL), которые были признаны полезными для улучшения урожая и которые помогли выяснить природу количественных вариаций.
Тем не менее, события как в селекции растений, так и в количественной генетике за последние несколько десятилетий должны заставить нас задуматься над тем, как количественную генетику лучше всего применять в современной селекции растений. Цель этого мнения статьи является обеспечить основу для размышлений, дискуссий и конструктивного обсуждения причин и способов изобретать количественные генетики в контексте текущей селекции растений. Идеи, предложенные здесь, относятся главным образом к этому контексту, и они могут не относиться к другим областям, таким как генетика человека и улучшение состояния животных, где количественная генетика также играет важную роль.
Происхождение и основы количественной генетики
Иногда селекционеры могут подумать, что количественная генетика была разработана с целью улучшения улучшения растений и животных. В конце концов, наиболее важные с экономической точки зрения признаки в культурах и видах домашнего скота являются количественными, а не качественными. Тем не менее, количественная генетика была разработана не для того, чтобы обеспечить основу для искусственного отбора у разных видов, но чтобы смоделировать, как вариации для непрерывных признаков возникают из неизвестных генов. Количественная генетика возникла более столетия назад после ожесточенного спора между двумя группами выдающихся английских ученых: биометристами во главе с Карлом Пирсоном и В.Ф. Уэлдоном и менделистами во главе с Уильямом Бейтсоном.
Область биометрии началась с работы Фрэнсиса Гальтона о том, как человеческие качества, особенно рост, передавались от родителей к потомкам. Гальтон наблюдал регресс к посредственности (теперь известный как регрессия к среднему значению) в том, что у высоких родителей, как правило, было потомство ниже их, а у коротких родителей, как правило, было потомство выше их. Что касается роста, Гальтон подсчитал, что регрессия потомства по средним родительским значениям составляла 2/3. Для иллюстрации предположим, что средний рост отца и матери превысил средний показатель по населению на 9 см. Рост их потомства будет варьироваться, но в среднем ожидается, что он превысит среднюю популяцию на 2/3 × 9 = 6 см. Позже Пирсон проанализировал данные Гальтона, а также последующие данные и обнаружили, что соотношение роста отцов и матерей с ростом их сыновей и дочерей имело среднее значение 0,51. Обнаружено, что братские корреляции несколько выше (в среднем 0,53), чем корреляции между родителями и потомками. В целом, эти исследования, проведенные Гальтоном и Пирсоном, показали, что непрерывные вариации у людей по крайней мере частично наследуются, хотя механизмы передачи таких признаков оставались загадкой.
Эти выводы биометристов не согласились с выводами Менделя, которые были заново открыты в 1900 году Хьюго Деврисом, Карлом Корренсом и Эрихом фон Чермаком. Результаты Менделя указывают на частичную природу наследования, которая привела к отдельным классам, а не непрерывность наблюдений за данной чертой. Отсутствие отчетливых фенотипических классов тогда подсказывало менделистам, что непрерывные признаки не являются наследственными. ДеВрис дошел до того, что рассматривал непрерывный и прерывистый характер вариаций как критерий для передачи признака (Mather 1949 ).
В 1918 г. Р. А. Фишер написал статью под названием « Соотношение между родственниками в предположении о менделевском наследовании », в которой пытался примирить противоречивые взгляды биометристов и менделистов. Таким образом, эта оригинальная статья заложила основы количественной генетики, какой мы ее знаем сегодня. «По предположению«Фраза в названии указала на гипотезу о том, что количественные признаки контролируются генами, которые ведут себя по-менделевски, и суть предположения Фишера заключалась в том, что непрерывное изменение является результатом совокупного воздействия многих таких генов. Фишер показал, что такая модель количественного изменения может привести к хорошо установленным корреляциям между родственниками, найденным биометристами.
продолжение следует.........
