¿Qué es el efecto Wahlund?

Es la reducción de la heterocigosis que se produce cuando dos poblaciones previamente aisladas se unen en una sola población. Se estima con el índice de fijación, que depende de la deriva genética.

¿Cuál es la diferencia entre plantas monoicas y dioicas?

En las plantas monoicas ambos sexos están en la misma planta, pero en flores unisexuales. En las dioicas las flores unisexuales aparecen en individuos distintos.

¿Qué es el valor aditivo de un individuo?

Es la proporción de su valor genético que se transmitiría a sus hijos si se cruza al azar con una muestra representativa de la población. Se denomina también valor de mejora.

Principios de genética: Wahlund, sistemas de apareamiento y valor aditivo

Resumen

El texto describe varios principios básicos de genética de poblaciones y cuantitativa: el efecto Wahlund y el índice de fijación, los patrones de reproducción sexual en plantas, los sistemas de apareamiento y el modelo fenotípico que separa el valor aditivo del no aditivo. Con él, el estudiante podrá relacionar la subdivisión poblacional con la pérdida de heterocigosis y entender cómo se transmite la mejora genética.

Puntos clave

Principio de Wahlund: al unirse dos poblaciones antes aisladas disminuye la frecuencia de homocigotos, y el índice de fijación mide la reducción de heterocigosis.
Patrones de reproducción vegetal: hermafroditas (ambos sexos en la misma flor), monoicas (sexos separados en la misma planta) y dioicas (sexos en individuos distintos).
La alogamia o polinización cruzada incrementa la diversidad genética, mientras que la autofecundación afecta a todos los genes.
En la panmixia la probabilidad de apareamiento es independiente de la constitución genética; en el apareamiento selectivo el genotipo influye en la elección.
Modelo fenotípico: Pi = μ + Gi + Ei, donde el valor genético Gi se descompone en valor aditivo Ai y valor no aditivo Ii (Gi = Ai + Ii).
El valor aditivo es la parte del valor genético transmitida a la descendencia; el no aditivo procede de epístasis y dominancia.

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Principio de Wahlund

El Principio de Wahlund establece que si dos poblaciones que estaban aisladas (P1 y P2) se unen por la ruptura de la causa que las separaba, en la nueva población (P) decrece la frecuencia de homocigotos.

Si consideramos dos poblaciones aisladas con frecuencias alélicas y genotípicas dadas, y se rompe el aislamiento, el estadístico LGyR+AR637ToRQAAAABJRU5ErkJggg== = ( F1c3HvlmFnNML0mN+hcQs3fpl2J+AOwNA2w8uecZ – [ mp4B7TkDYCXPQnZAAAAAElFTkSuQmCC ) / estima la reducción de la heterocigosis por la subdivisión poblacional (efecto Wahlund). Se denomina índice de fijación y está en función de la deriva genética.

Patrones de Reproducción Sexual y Mecanismos de Apareamiento

En cuanto a los patrones de reproducción sexual, las plantas pueden presentar los sexos en estructuras reproductoras hermafroditas, reuniendo ambos sexos en la misma flor, lo cual es la condición más frecuente en angiospermas. El segundo patrón es el de plantas monoicas, con ambos sexos en la misma planta, pero separados en flores unisexuales (ejemplos: Pinus en gimnospermas o Quercus en angiospermas). Por último, las plantas dioicas agrupan a especies con flores unisexuales que aparecen en individuos distintos (ejemplos: Populus, acebo o Ginkgo).

Los sistemas de apareamiento constituyen un proceso eficaz de adaptación y coevolución, especialmente en el caso de los animales que participan en el proceso de reproducción. Se refieren a las formas en que se combinan los gametos para formar el cigoto, el embrión y un nuevo individuo.

La polinización cruzada, o alogamia, implica la participación de diferentes parentales (obligados en la dioecia) y un factor externo que desplace el polen (viento, animales o agua). Es un sistema que incrementa la diversidad genética.
La panmixia o apareamiento aleatorio implica que cada individuo tiene la misma probabilidad de aparearse con cualquier otro individuo de la población, y la variabilidad existente estará relacionada con el patrón de reproducción sexual. En este caso, la probabilidad de apareamiento es independiente de su constitución genética. Es la forma principal de unión de gametos en plantas anemófilas o hidrófilas, ya que su sistema de dispersión depende de fuerzas aleatorias.
El apareamiento selectivo implica que la reproducción se ve afectada por el genotipo (ejemplos: el color en las especies entomófilas; un polen con mayor capacidad de dispersión; estilos con mayor capacidad de captación del polen; un mayor o menor periodo de receptividad). La elección se basa en el fenotipo de la planta poseedora de los óvulos. Este sistema incrementa la homocigosis y afecta a los genes que determinan la elección.
Un caso extremo es la autofecundación. La endogamia y la autopolinización afectan a todos los genes.

Las plantas evitan la autopolinización si los sexos están separados en el espacio (especies dioicas o especies con flores unisexuales). Si están en la misma flor (hermafroditas), la evitan si maduran en momentos distintos (dicogamia).

La antesis (salida del polen) y la receptividad del gineceo no son simultáneas en las flores de un mismo individuo: se denomina protandria cuando los estambres maduran primero y protoginia en el caso contrario.

Valor Aditivo y Valor No Aditivo en Genética Cuantitativa

Uno de los modelos fundamentales en genética cuantitativa establece que el fenotipo de un individuo (Pi) puede ser descompuesto en la media poblacional (μ), el valor genético (Gi) y el efecto ambiental (Ei).

Dicho modelo se suele escribir:

Pi = μ + Gi + Ei

Pi: fenotipo del individuo i (i = 1, …., N)
Ei: efecto del ambiente sobre el i-ésimo fenotipo de una población de N individuos
Gi: valor genético del i-ésimo individuo, es el efecto que puede tener el genotipo del individuo i sobre su fenotipo.

El valor de mejora (o valor aditivo, Ai) de un individuo es la proporción de su valor genético que se transmitiría a sus hijos si se cruza de forma aleatoria con una muestra representativa de individuos de la población a la que pertenece.

El valor no aditivo (Ii) del individuo i, por otra parte, se refiere a la parte del valor genético que se debe a las interacciones entre alelos de distintos loci (epístasis) o del mismo locus (dominancia). Esta parte no afecta al rendimiento medio de la descendencia del individuo i si este se cruza de forma aleatoria con una muestra representativa de individuos de la población a la que pertenece.

La suma del valor aditivo (Ai) y del valor no aditivo (Ii) equivale al valor genético (Gi = Ai + Ii).