Расчет объема скрещиваний

Объем скрещиваний в пределах комбинации в некоторых случаях может быть определен довольно точно. Это касается простого наследования и обычно связано с насыщающими скрещиваниями.

В общем виде задача решается следующим образом. Допустим, нужно получить а требуемых растений с вероятностью 0,95 при теоретической доле генотипов в популяции Р. Теоретическая доля имеет доверительный интервал, который равен для вероятности 0,95 учетверенной ошибке доли. Ошибку находят по формуле

(n — число растений в расщепляющейся популяции, число гибридных семян). Нас интересует левая часть доверительного интервала. Нужно, чтобы наименьшее значение доли обеспечивало требуемое количество растений, т.е.

или, подставляя значение ошибки,

После преобразований получим

т. е. квадратное уравнение с неизвестным я.

Пример.

Скрещивание с целью выделить гомозиготу по гену устойчивости к бурой ржавчине и гену короткостебельности (гены не сцеплены).

Теоретическая доля требуемого генотипа в F2— 0,0625 (это следует из закона независимого расщепления).

Число растений, которое планируется отобрать,— 5.

Коэффициент размножения — 20.

Процент завязывания гибридных семян — 50.

Число цветков в кастрированном колосе — 20.

Корни квадратного уравнения — n1=186 и n2=34.

Число растений, которое нужно иметь в популяции F2,— 186 (второй корень не годится, так как 5 растений от 34 соответствуют 0,147, что выше теоретической доли — этот корень относится к правой части доверительного [интервала).

Необходимое число гибридных семян — 186: 20=9.

Число гибридных зерен в колосе=10.

Число колосьев, которое нужно кастрировать,— 9: 10~1. Для гарантии можно кастрировать два колоса.

Обычно наследование гораздо более сложно, и число гибридных локусов не известно. Поэтому приходится руководствоваться показателями, основанными на эмпирических данных. Так, опыты, проведенные в ТСХА, показали, что в лучших гибридных популяциях процент трансгрессивных форм приближается к 0,5. В других комбинациях он был около 0,1. На основании этого могут быть сделаны расчеты объемов гибридизации.

Задания. 1. Рассчитать, сколько колосьев нужно взять в гибридную комбинацию, если процент желаемых форм в F2 составит 0,3. Следует отобрать 5 таких растений, процент удачи в скрещиваниях — 60, а число цветков в кастрированном колосе — 30.

2.  То же, если требуется отобрать в F2 гомозиготу по трем локу-сам.

3.  То же, если речь идет о прерывающемся беккроссе, когда нужно ввести в определенный сорт один рецессивный ген (принять, что все продукты беккросса имеют одинаковый коэффициент размножения).

Условия этих задач можно варьировать, а также составить задачи иного типа.