ISSN:
1432-2242
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Biology
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung 1. Nach Darlegen der Prinzipien von Monte-Carlo-Studien bei der Simulation genetischer Prozesse werden die Grundlagen zur Schaffung solcher Modellpopulationen besprochen, die den wirklichen, biologischen Gegebenheiten sehr nahekommen sollen. Hierbei sind folgende 2 Gesichtspunkte zu berücksichtigen: 1. die gesicherten Erkenntnisse und die zur Zeit wahrscheinlichsten Arbeitshypothesen über das Wesen der Vererbung polygen bedingter Merkmale und 2. die technische n Möglichkeiten zur Behandlung solcher kompliziert aufgebauter Modellpopulationen bei der Simulation genetischer Prozesse (Reproduktion, Selektion). Bei den betrachteten Populationen wurden verschiedene Annahmen über Locianzahl, Genfrequenzen, Kopplung, allele und nicht allele Wechselwirkungen und Dominanzgrad gemacht. — Die zur Durchführung von Selektionsprozessen notwendigen Algorithmen wurden dargestellt. 2. Das Ziel unserer Untersuchungen war es, den Verzerrungsgrad von Schätzwerten genetischer Parameter zu erfassen. Hierzu werden Schätzwerte aus einfachen, den heutigen Modellvorstellungen entsprechenden Modellpopulationen (z. B. ohne Kopplung, ohne Epistasie, Genfrequenzen =1/2 an allen spaltenden Loci) mit denen verglichen, die aus biologisch adäquaten Modellpopulationen (mit Kopplung, mit Epistasie, Genfrequenzen ≠1/2 an allen spaltenden Loci) gewonnen werden. Diese Schätzwerte genetischer Parameter werden aus den Ergebnissen simulierter Sippenanalysen abgeleitet. 3. Durch zahlreiche Wiederholungen der Selektionsprozesse (zu je 8, 12, bzw. 15 Generationen) bei einfachen Annahmen konnten statistisch gesicherte Aussagen über den Effekt genetischer Parameter gemacht werden. 4. Im einzelnen wurde der Einfluß unterschiedlicher Locianzahl, Kopplungs- und Dominanzgrade auf den Selektionserfolg geprüft. Mit zunehmender Locianzahl und zunehmendem Kopplungs- und Dominanzgrad nahm der Selektionsfortschritt ab. 6. Für das Populationsmittel als Kenngröße wurden Aussagen über den Zusammenhang zwischen Kopplungseffekt und der Wirkung der Endlichkeit einer Population (Hardy-Weinberg-Struktur) gemacht. Es ist möglich, den Endlichkeitseffekt durch Kopplung zu überwinden. 7. Die Ergebnisse der Simulationsstudien über den Selektionsprozeß werden im Hinblick auf echte, lange währende Selektionsexperimente (Zweiwege-Selektion auf chemische Zusammensetzung des Maiskornes in Illinois) diskutiert. Die Simulationsergebnisse stützen die Annahme von Leng, daß Rekombination eine der wesentlichsten Ursachen für große genetische Variation in Populationen sein kann, trotzdem sie jahrzehntelang scharf selektiert wurden.
Notes:
Summary 1. After explaining the principles of Monte-Carlo-studies in the simulation of genetic processes, the bases for establishing such model populations appropriate to the real biological conditions are discussed. The following two aspects must be taken into account: 1. Indisputable results and the currently most probable working hypotheses on the nature of polygenic inheritance and 2. the technical possibilities of handling such complicatedly constructed model populations for simulating genetic processes (reproduction, selection). For the populations under consideration different assumptions about numbers of loci, gene frequencies, linkage, allelic and non-allelic interactions, and degrees of dominance were made.—The algorithms needed for selection processes are explained. 2. The aim of our investigations was to learn the degree of bias in estimates of genetic parameters. For this purpose estimates derived from simple model populations, closely related to to-day's model of polygenic inheritance (for instance without linkage, without epistasis, gene frequencies =0.5 at all segregating loci), were compared with estimates derived from biologically adequate model populations (with linkage, with epistasis, gene frequencies ≠0.5 at all segregating loci). These estimates are derived from the results of simulated sib analyses. 3. By frequent repetition of the selection processes (each 8, 12, 15 generations resp.) under simple assumptions, statistically significant statements about the effect of genetic parameters could be made. 4. The influence of different numbers of loci, degrees of linkage and dominance on the success of selection was investigated in detail. By increasing the number of loci and the degree of linkage and dominance, the genetic selection advantage was reduced. 5. For the population mean, as an indicator, statements about the connection between the effect of linkage and the effect of finiteness of the population (Hardy-Weinberg-structure) were made. It is possible to overcome the effect of finiteness by linkage. 6. The results of simulation studies on the selection process with regard to real, long term selection experiments (two-way-selection for chemical composition of maize kernels in Illinois) are discussed. The results of the simulation experiments support Leng's assumption, that recombination could be one of the most important causes of the great genetic variation still existing in populations in spite of intensive selection over many decades.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF00000006
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