DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 1-2/2006 str. 45 <-- 45 --> PDF |
D. Ballian: BILJEŽI I OSNOVNE MJERE GENETIČKE VARIJABILNOSTI ZNAČAJNE U . Šumarski list br. 1–2, CXXX (2006), 41-46 Fiziološki biljezi pozivaju se na fenologiju individua, odnosno na periode vegetativnog kretanja, cvjetanja, sazrijevanja i sl., ali u načelu pokazuju još očitije nedostatke od morfoloških. Izuzetak mogu predstavljati fenološka istraživanja u kontroliranim uvjetima ili u terenskim testovima. Biokemijski biljezi (tablica 1) su međutim primarni proizvodi transkripcije nasljednog materijala, kao što je DNK i RNK, terpeni, antocijani ili bjelančevine. Među ovim posljednjim, enzimske bjelančevine, poznate kao izoenzimi, općenito se najviše rabe u šumarskim istraživanjima (Möller, 1986; Breitenbach, 1988; Wen- del i Weeden, 1989; Konnert, 1996; Ballian 2003). Riječ je o bjelančevinama koje su visoko specijalizirane, a koje kataliziraju brojne kemijske reakcije unutar živih stanica. Pojmom izoenzim preciznije se označavaju razni molekularni oblici jednog te istog enzima, a koji mogu biti različiti po dimenzijama, kemijskoj strukturi i mobilnosti u električnom polju, a koji su sposobni da kataliziraju iste kemijske reakcije (Markert i Moller 1959). Pomoću elektroforetskog razdvajanja, fiziološkog bojenja i identificiranja izoenzima na elektroforetskom gelu, moguće je doći do molekularnog oblika, odnosno genetičke strukture, koja je prisutna u individuama, pa se na taj način može identificirati njihov genotip (K o n n e r t 1999; B e l le ti i Monteleone 2002). Ipak osnovni nedostatak biokemijskih biljega je niska razina registracije (30 %) genetičke varijabilnosti. Molekularni biljezi predstavljaju specifične dijelove DNK molekule, koji obično postaju vidljivi nakon izolacije, te procesa amplifikacije, in vitro sinteze, kroz primjenu PCR tehnike. Prisustvo ili odsustvo produkata amplifikacije te njihove veličine, omogućavaju da se registrira polimorfizam koji može biti prisutan na razini nasljednog materijala (Glaubitz i Moran 2000). Molekularni biljezi, iako nam pričinjavaju određene teškoće prilikom analitičke obrade, u odnosu na druge tipove biljega, danas se najčešće koriste. Međutim, postoje određena ograničenja u njihovoj uporabi, ponajprije to je često neoptimalna produktivnost tih analiza i odsustvo alelne dominantnosti koja je svojstvena za većinu tih biljega, što će izoenzimske biljege i njihovu analizu činiti još dugo vrlo korisnim. Analiza populacija šumskog drveća uporabom prikazanih biljega daje nam brojne mjere, genetičke varijabilnosti, koje čine temelj poznavanja genetičke strukture istraživane populacije (Be l l e t i i dr. 2003). Tako dobivene veličine predstavljaju osnovu za određivanje strategije gospodarenja šumama i održanja njihove genetičke raznolikosti. Osnovni genetički parametri mogu biti grupirani u sljedeće kategorije: Procjena prisutne razine genetičke varijabilnosti Evaluation of the present genetic variability level Radi se o procjeni da li i u kojoj mjeri su individue koje grade populaciju genetički različite. Parametar koji najbolje izražava razinu genetičke varijabilnosti je heterozigotnost. Ustvari, što je više prisutno različitih alela u jednom posebnom gen lokusu, tim će biti veća vjerojatnost da im se individui pojavljuju s većom varijabilnošću. Heterozigotnost se može promatrati na dva načina, kao stvarna (Ho) ili teorijska (He) (N e i , 1975). Stvarna se dobiva procjenom izravno iz analiziranog materijala, i to samo u slučaju u kojem rabimo biljege kodominantnog tipa (izoenzimi ili mikrosateliti). Teorijska heterozigotnost međutim se dobiva na temelju proračuna iz dobivenih alelnih frekvencija, uz pretpostavljenu hipotezu da je populacija u Hardy-Weinbergovoj ravnoteži. Kao primjer imamo, u jednostavnom slučaju, jedan jedini gen lokus s dva alela, A i a, a prisutni su u populaciji s učestalošću od p i q, teorijska heterozigotnost bit će jednaka 2 pq. Drugi parametar koji procjenjuje alelne vrijednosti je srednji broj alela po lokusu (N), koji se dobiva vrlo jednostavno dijeleći na pola totalni broj ustanovljenih lokusa s brojem analiziranih gena: N = . alela / . lokusa Ovaj parametar ili indeks predstavlja veliki problem jer se ne uzima u obzir učestalost s kojom se razni aleli javljaju u populaciji, već relevantan samo njihov ukupni broj. Stoga je očito da je doprinos svakog pojedinog alela na ukupnoj razini genetičke raznolikosti izravno uvjetovan s njegovom učestalošću. U populaciji s dva prisutna alela s istom učestalošću (p = q = 0,50), teorijska heterozigotnost je 0,50. Ali ako su dva alela jako poremećene ravnoteže (p = 0,90 i q = 0,10), heterozigotnost se spušta do 0,18, iako je parametar N isti u oba slučaja. Ovaj problem u analizi može se prevladati s uporabom efektivnog broja alela po lokusu (Ne) (Crow i Kimura, 1970), u kojemu se svaki od alela “mjeri’’ po funkciji svoje učestalosti. Na poseban način, Ne postaje jednak u usporedbi s homozigotima svakog lokusa, te je Ne = 1/1 – He. Drugi pokazatelj alelnog bogatstva je postotak polimorfnih lokusa (P), koji izražava učestalost lokusa u kojima je prisutno više od jednog alela u sveukupnom broju analiziranih lokusa. Po običaju jedan lokus smatra se polimorfnim samo ako rijetki alel pokazuje učestalost od minimalno 5 %. P pokazuje iste granice kao i N: a to znači da nam ne pokazuje učestalost raznih alela, odnosno ograničuje se da mu prikaže njegovu prisutnost. |