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人工选择对家畜和宠物中杂合子优势的影响

期刊:Journal of HeredityDOI:10.1093/jhered/esu070

这篇文档属于类型b,是一篇综述性论文。以下是对该文档的详细报告:

作者及发表信息

本文的主要作者是Philip W. Hedrick,来自美国亚利桑那州立大学生命科学学院。该论文于2015年发表在《Journal of Heredity》期刊上,题目为《Heterozygote Advantage: The Effect of Artificial Selection in Livestock and Pets》。

论文主题

本文探讨了在牲畜和宠物中,由于人工选择而导致的杂合子优势(heterozygote advantage)现象。杂合子优势是指杂合子在特定条件下比纯合子具有更高的适应性。本文详细分析了多种牲畜和宠物中由于人工选择而维持的杂合子优势突变,并讨论了这些突变的遗传机制及其在种群中的动态变化。

主要观点及论据

1. 杂合子优势的定义及其在牲畜和宠物中的表现

杂合子优势是指杂合子在特定条件下比纯合子具有更高的适应性。本文指出,在牲畜和宠物中,许多突变在杂合子中表现出优势,而在纯合子中则表现出严重的负面影响。例如,在奶牛中,某些突变可以提高产奶量,但在纯合子中会导致胚胎致死;在猫中,某些突变可以导致短尾或无尾,但在纯合子中会导致胚胎致死。

2. 杂合子优势的遗传机制

本文详细讨论了导致杂合子优势的遗传机制。这些突变包括小或大的插入/缺失以及单碱基对的非同义突变。许多突变会导致相关基因的功能丧失,从而在杂合子中产生期望的表型,而在纯合子中导致低适应性或不期望的表型。例如,在鸡中,一个7.4 Mb的倒位突变导致玫瑰冠表型,但在纯合子中会导致雄性不育。

3. 人工选择对突变频率的影响

本文提出了一个模型,用于估计维持这些突变在种群中高频率所需的人工选择强度。模型表明,即使杂合子优势的选择强度较低,也能导致突变在种群中维持较高的频率。例如,在威比特犬中,一个两碱基对的缺失突变在杂合子中增加了肌肉量,但在纯合子中会导致“双肌”表型,这种突变在种群中的频率较高。

4. 具体案例分析

本文列举了12个具体的案例,详细分析了这些突变在牲畜和宠物中的表现及其遗传机制。例如,在绵羊中,某些突变可以增加排卵率和生育力,但在纯合子中会导致雌性不育;在猪中,某些突变可以增加产仔数,但在纯合子中会导致雄性不育。

5. 杂合子优势的进化意义

本文讨论了杂合子优势在进化中的意义。这些突变由于人工选择而维持在种群中,但在自然选择下可能会被淘汰。本文还指出,这些突变的存在可能会对种群的整体适应性产生负面影响,因此在育种中需要谨慎考虑。

论文的意义与价值

本文通过详细分析牲畜和宠物中的杂合子优势现象,揭示了人工选择在维持遗传多样性中的重要作用。这些研究不仅有助于理解杂合子优势的遗传机制,还为育种实践提供了重要的理论依据。此外,本文提出的模型为估计人工选择强度提供了新的方法,具有重要的应用价值。

总结

本文系统地综述了牲畜和宠物中由于人工选择而导致的杂合子优势现象,详细分析了这些突变的遗传机制及其在种群中的动态变化。通过具体案例和理论模型的结合,本文为理解杂合子优势的遗传和进化意义提供了新的视角,具有重要的科学和应用价值。

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