Toegepaste genetica
Hoorcollege 1
Natuurbeheer
o Als er geen HW evenwicht is veranderd de situatie door geneflow, inteelt en genetic drift.
o Extinctiespiraal: Door toeval ontstaan kleine gefragmenteerde geïsoleerde populaties. In de
kleine populatie vindt meer inteelt plaats waardoor er verlies is aan genetisch materiaal.
Hierdoor krijgt de populatie een kleiner aanpassingsvermogen en minder genetisch diversiteit,
waardoor de populatie nog kleiner wordt.
o Genetic drift leidt tot fixatie. Een kleine populatie zorgt voor het verlies van allelen.
o Natuurgebieden verbinden om geneflow te verhogen en populaties te verbinden. Dit kan met
viaducten of corridors (tunnels). Wel moet je deze verbindingen aantrekkelijk maken voor de
dieren. Als je twee natuurgebieden wil verbinden die ver uit elkaar liggen kan je gebruik maken
van “stapstenen”, dit zijn rustplekken voor de dieren.
o Bij het aanvullen met geneflow moet je wel oppassen dat je de meest verwante (onder)soort
gebruikt. Als je dit niet doet kan dit kan leiden tot het verlies van een unieke genetische variatie.
Ook moet je de oorzaak van de krimpende populatie onderzoeken en oplossen. Wanneer je dit
niet doet ontstaat het probleem weer.
o “In situ" betekent op de plek van oorsprong. “Ex situ” betekent in genenbanken.
o Wil je inheemse planten behouden? Welke planten zijn de inheems? Meestal is de definitie van
inheems planten: planten die zelfstandig op een bepaalde locatie zijn gekomen zonder de hulp
van mensen.
o Bij natuurgebieden moet je de populatie structuur (migratie), verwantschap (inteelt), De
effectieve populatie grootte, de genetische diversiteit door de jaren en de effectiviteit van
verbindingszones monitoren.
1
,Domesticatie
Van wilde verwant tot landras
Domesticatie syndrome: genotype veranderd naar verloop van tijd door nieuwe gehouden
situatie. Door mutaties verliest de plant of dier eigenschappen die niet nodig zijn in de gehouden
omgeving maar wel in de natuurlijke omgeving. Bijvoorbeeld peulvruchten die niet meer
openspringen doordat de verspreiding in gehouden omgeving door de teler gebeurt. Deze
eigenschappen worden vaak homozygoot recessief.
Centres of Origin/Diversity zijn gebieden waar de oorsprong van vele gewassen en gedomiceerde
dieren ligt. Inmiddels zijn al deze soorten over heel de wereld verspreid.
Veredeling en fokkerij
Het fenotype wordt bepaald door het genotype en de omgeving. De veredelaar/fokker zorgt voor
het juiste genotype. De teler/boer voor de juiste omgeving (voeding, klimaat, kunstmest, etc.)
Domesticatie is een “onbewust" proces, er wordt gekeken naar het fenotype. Veredeling is
doelgericht, er wordt naar het genotype gekeken.
Veredeling: kruising tussen twee geselecteerde ouders waarbij je de nakomelingen ook weer
selecteert om je doel te bereiken.
Het doel wordt bepaalt op basis van de consumentenwens of de economie. Het doel kan per
actor verschillen. Voorbeeld actoren: veredelaar, teler en consument.
Ethische vraag: hoe ver mag je gaan?
Uitgangsmateriaal - plant
Genetische variatie is belangrijk. Verschillende type rassen en wilde verwanten kunnen gebruikt
worden als uitgangsmateriaal. Het uitgangsmateriaal bij planten: cultivars en wilde verwanten.
Wilde verwant: Een wilde verwant is dezelfde soort maar dan uit het wild. Met een wilde
verwant kan ook een andere wilde soort bedoelt worden maar die wel kan kruisen.
Cultivar (kunstmatig gekweekt ras): Landras, kloonras, lijnras, populatieras en hybrideras:
Landras: Eeuwen lang ontwikkeld door boeren met weinig selectie (lage selectie druk). Hierdoor
is er een grote variatie binnen het ras, dit maakt de rassen robuust. Landrassen hebben door
deze variatie wel een lage gemiddelde opbrengst. Een landras heeft een voortdurende verdere
ontwikkeling.
Hybrideras: Een hybrideras heeft twee homozygote ouders, vaak uit een inteeltlijn, met een
heterozygoot nakomeling. Hybride kunnen gebruikt worden om het eigendom van een ras te
beschermen (heterosis). Als je de heterozygoot weer kruist krijg je meerdere nakomelingen met
veel verschillende genotype, waardoor stelen niet succesvol kan.
Kloonras: Een unieke plant die gekloond wordt (vegatieve vermeerdering). Er is geen genetische
variatie in het ras, identieke genotypen.
Lijnras (IBL): inteeltlijn door herhaalde zelfbestuiving, zijn erg homozygoot.
Populatieras (OPP): Een populatie waarin willekeurige voortplanting plaatsvindt. Er is een Hardy
Weinberg evenwicht. Er zij veel heterozygoten, maar ook homozygoten.
Uitgangsmateriaal - dier
Het uitgangsmateriaal bij dieren: moderne rassen en landrassen. Geen wilde verwanten!
Landras: zie uitgangsmateriaal - plant.
Hybrideras: Bij dieren heb je ook hybriderassen maar deze zijn niet compleet homozygoot, dit is
niet mogelijk vanwege inteeltdepressie. Inteeltdepressie is de achteruitgang van het ras, een
afnemende vitaliteit in een populatie voornamelijk op de gebieden gezondheid, vruchtbaarheid
en groei. Door inteelt krijg je meer homozygoten, ook homozygoot recessieve individuen, die
erfelijke gebreken kunnen hebben.
2
, Hoorcollege 2
In de F1 heb je veel variatie. Je moet gaan selecteren om je doel te bereiken.
Traditioneel: op fenotype selecteren (zichtbare eigenschappen en omgevingsinvloed).
Kwantitatieve eigenschappen
Kwalitatieve eigenschappen (vachtkleur, bloedgroep, etc.) is meestal één gen betrokken.
Bij kwantitatieve eigenschappen (opbrengst, lengte, etc.) zijn meerdere genen betrokken. Hoe meer
genen zijn betrokken, hoe meer fenotype er zijn. Ook is er vaak een grote invloed van de omgeving
op de kwantitatieve eigenschappen.
De genetica van kwantitatieve eigenschappen kan heel ingewikkeld zijn doordat er veel genen zijn
betrokken en doordat er verschillende dominanties en epistatische verhoudingen zijn.
Epistasie: het ene gen beïnvloed de werking van het andere gen:
Erfelijkheidsgraad
Variatie genotypen en variatie in omgeving zorgt voor veel variatie in het fenotype.
Erfelijkheidsgraad (h2) zegt iets over het effect van het genotype op het fenotype, de mate
waarin fenotypische variatie veroorzaakt wordt door de genetische variatie.
Bij een hoge erfelijkheidsgraad is er makkelijk te selecteren op kwalitatieve eigenschappen. De
omgeving heeft niet veel invloed op het fenotype.
Bij een lage erfelijkheidsgraad is het een langdurige proces met langzame vooruitgang. De
omgeving heeft een grote invloed op het fenotype.
Omgevingsfactoren hetzelfde maken door gewarde blokkenproef te doen (op meerdere locaties).
Methodes om te selecteren
Tandemselectie: Selecteren op één eigenschap per keer. Totdat je uitkomt op één of twee planten. Je
begint vaak met het selecteren van de belangrijkste eigenschappen, of de eigenschappen met de
hoogste erfelijkheidsgraad. Goed opletten dat er geen samenspel is tussen eigenschappen.
3
Hoorcollege 1
Natuurbeheer
o Als er geen HW evenwicht is veranderd de situatie door geneflow, inteelt en genetic drift.
o Extinctiespiraal: Door toeval ontstaan kleine gefragmenteerde geïsoleerde populaties. In de
kleine populatie vindt meer inteelt plaats waardoor er verlies is aan genetisch materiaal.
Hierdoor krijgt de populatie een kleiner aanpassingsvermogen en minder genetisch diversiteit,
waardoor de populatie nog kleiner wordt.
o Genetic drift leidt tot fixatie. Een kleine populatie zorgt voor het verlies van allelen.
o Natuurgebieden verbinden om geneflow te verhogen en populaties te verbinden. Dit kan met
viaducten of corridors (tunnels). Wel moet je deze verbindingen aantrekkelijk maken voor de
dieren. Als je twee natuurgebieden wil verbinden die ver uit elkaar liggen kan je gebruik maken
van “stapstenen”, dit zijn rustplekken voor de dieren.
o Bij het aanvullen met geneflow moet je wel oppassen dat je de meest verwante (onder)soort
gebruikt. Als je dit niet doet kan dit kan leiden tot het verlies van een unieke genetische variatie.
Ook moet je de oorzaak van de krimpende populatie onderzoeken en oplossen. Wanneer je dit
niet doet ontstaat het probleem weer.
o “In situ" betekent op de plek van oorsprong. “Ex situ” betekent in genenbanken.
o Wil je inheemse planten behouden? Welke planten zijn de inheems? Meestal is de definitie van
inheems planten: planten die zelfstandig op een bepaalde locatie zijn gekomen zonder de hulp
van mensen.
o Bij natuurgebieden moet je de populatie structuur (migratie), verwantschap (inteelt), De
effectieve populatie grootte, de genetische diversiteit door de jaren en de effectiviteit van
verbindingszones monitoren.
1
,Domesticatie
Van wilde verwant tot landras
Domesticatie syndrome: genotype veranderd naar verloop van tijd door nieuwe gehouden
situatie. Door mutaties verliest de plant of dier eigenschappen die niet nodig zijn in de gehouden
omgeving maar wel in de natuurlijke omgeving. Bijvoorbeeld peulvruchten die niet meer
openspringen doordat de verspreiding in gehouden omgeving door de teler gebeurt. Deze
eigenschappen worden vaak homozygoot recessief.
Centres of Origin/Diversity zijn gebieden waar de oorsprong van vele gewassen en gedomiceerde
dieren ligt. Inmiddels zijn al deze soorten over heel de wereld verspreid.
Veredeling en fokkerij
Het fenotype wordt bepaald door het genotype en de omgeving. De veredelaar/fokker zorgt voor
het juiste genotype. De teler/boer voor de juiste omgeving (voeding, klimaat, kunstmest, etc.)
Domesticatie is een “onbewust" proces, er wordt gekeken naar het fenotype. Veredeling is
doelgericht, er wordt naar het genotype gekeken.
Veredeling: kruising tussen twee geselecteerde ouders waarbij je de nakomelingen ook weer
selecteert om je doel te bereiken.
Het doel wordt bepaalt op basis van de consumentenwens of de economie. Het doel kan per
actor verschillen. Voorbeeld actoren: veredelaar, teler en consument.
Ethische vraag: hoe ver mag je gaan?
Uitgangsmateriaal - plant
Genetische variatie is belangrijk. Verschillende type rassen en wilde verwanten kunnen gebruikt
worden als uitgangsmateriaal. Het uitgangsmateriaal bij planten: cultivars en wilde verwanten.
Wilde verwant: Een wilde verwant is dezelfde soort maar dan uit het wild. Met een wilde
verwant kan ook een andere wilde soort bedoelt worden maar die wel kan kruisen.
Cultivar (kunstmatig gekweekt ras): Landras, kloonras, lijnras, populatieras en hybrideras:
Landras: Eeuwen lang ontwikkeld door boeren met weinig selectie (lage selectie druk). Hierdoor
is er een grote variatie binnen het ras, dit maakt de rassen robuust. Landrassen hebben door
deze variatie wel een lage gemiddelde opbrengst. Een landras heeft een voortdurende verdere
ontwikkeling.
Hybrideras: Een hybrideras heeft twee homozygote ouders, vaak uit een inteeltlijn, met een
heterozygoot nakomeling. Hybride kunnen gebruikt worden om het eigendom van een ras te
beschermen (heterosis). Als je de heterozygoot weer kruist krijg je meerdere nakomelingen met
veel verschillende genotype, waardoor stelen niet succesvol kan.
Kloonras: Een unieke plant die gekloond wordt (vegatieve vermeerdering). Er is geen genetische
variatie in het ras, identieke genotypen.
Lijnras (IBL): inteeltlijn door herhaalde zelfbestuiving, zijn erg homozygoot.
Populatieras (OPP): Een populatie waarin willekeurige voortplanting plaatsvindt. Er is een Hardy
Weinberg evenwicht. Er zij veel heterozygoten, maar ook homozygoten.
Uitgangsmateriaal - dier
Het uitgangsmateriaal bij dieren: moderne rassen en landrassen. Geen wilde verwanten!
Landras: zie uitgangsmateriaal - plant.
Hybrideras: Bij dieren heb je ook hybriderassen maar deze zijn niet compleet homozygoot, dit is
niet mogelijk vanwege inteeltdepressie. Inteeltdepressie is de achteruitgang van het ras, een
afnemende vitaliteit in een populatie voornamelijk op de gebieden gezondheid, vruchtbaarheid
en groei. Door inteelt krijg je meer homozygoten, ook homozygoot recessieve individuen, die
erfelijke gebreken kunnen hebben.
2
, Hoorcollege 2
In de F1 heb je veel variatie. Je moet gaan selecteren om je doel te bereiken.
Traditioneel: op fenotype selecteren (zichtbare eigenschappen en omgevingsinvloed).
Kwantitatieve eigenschappen
Kwalitatieve eigenschappen (vachtkleur, bloedgroep, etc.) is meestal één gen betrokken.
Bij kwantitatieve eigenschappen (opbrengst, lengte, etc.) zijn meerdere genen betrokken. Hoe meer
genen zijn betrokken, hoe meer fenotype er zijn. Ook is er vaak een grote invloed van de omgeving
op de kwantitatieve eigenschappen.
De genetica van kwantitatieve eigenschappen kan heel ingewikkeld zijn doordat er veel genen zijn
betrokken en doordat er verschillende dominanties en epistatische verhoudingen zijn.
Epistasie: het ene gen beïnvloed de werking van het andere gen:
Erfelijkheidsgraad
Variatie genotypen en variatie in omgeving zorgt voor veel variatie in het fenotype.
Erfelijkheidsgraad (h2) zegt iets over het effect van het genotype op het fenotype, de mate
waarin fenotypische variatie veroorzaakt wordt door de genetische variatie.
Bij een hoge erfelijkheidsgraad is er makkelijk te selecteren op kwalitatieve eigenschappen. De
omgeving heeft niet veel invloed op het fenotype.
Bij een lage erfelijkheidsgraad is het een langdurige proces met langzame vooruitgang. De
omgeving heeft een grote invloed op het fenotype.
Omgevingsfactoren hetzelfde maken door gewarde blokkenproef te doen (op meerdere locaties).
Methodes om te selecteren
Tandemselectie: Selecteren op één eigenschap per keer. Totdat je uitkomt op één of twee planten. Je
begint vaak met het selecteren van de belangrijkste eigenschappen, of de eigenschappen met de
hoogste erfelijkheidsgraad. Goed opletten dat er geen samenspel is tussen eigenschappen.
3
