Elektroforetisk analys av isozymvariation Växt material Specifik infärgning Stärkelsegelelektrofores (SGE) – Polyakrylamidegelelektrofores (PAGE)

Viktiga definitioner

Diploid växt

Monomerisk enzym (Enkel polypeptidekedja) Alleles Locus-1 (gen 1) A AAABBB B En gen (= ett locus) som kodar för ett monomerisk enzyme har endast två alleles per individ homozygot heterozygot

Alleles – Loci Locus-1 Locus-2 Locus-3 ABAB ABAB Aconitase (ACO) AAABBBAB BBABAA A Aconitase

Aconitase Bandningsmönster

Alleles Locus-1 A AAABBB B En gen (= ett locus) som kodar för ett dimemerisk enzyme har endast två alleles per individ Dimeriskt enzym (två polypeptidkedjor)

Dimerisk enzym GPI – Glucose-6-phosphate isomeraseGPI – Glucose-6-phosphate isomerase Gpi-1 K K a b c BB BB BB BC BB BC BB AB AB BB BB CC BB AB BB BB BB BB

Tetramerisk enzym (tre polypeptidkedjor) Locus-1 En gen (= ett locus) som kodar för ett tetramerisk enzyme har endast två alleles per individ BBABAA Alleles A B

Tetramerisk enzym DIA - Diaphorase a b

Isozymvariation för 6 enzymsystem i arten Elymus

Fördelarna med isozymanalys Det finns ett direkt samband mellan skillnader i de genprodukter man studerar och skillnader på DNA-nivå Man studerar absoluta genetiska skillnader som är oberoende av miljön Graden av polymorfism kan variera men den är oftast hög hos korsbefruktade arter Enkel och billig

Nackdelarna med isozymanalys Man studerar ett begränsat antal loci iMan studerar ett begränsat antal loci i förhållande till DNA-baserade metoder. förhållande till DNA-baserade metoder. Allozymbandmönstren hos polyploida arter kan vara mycket svåra att tolkaAllozymbandmönstren hos polyploida arter kan vara mycket svåra att tolka

Population 1 Population 2 AB AB BB AB BB AB AA AA AA AB AA AB BB BB BB BB AB AA BB AA AA AA AA AA AB BB AB AA BB BB Statistik

Population 1 Population 2 Allele frekvens F(allele A) + F(allele B) = 1 F(A) = 2 Ho (AA) + He F(B) = 2 Ho (BB) + He 2N 2N N= Antal individer Ho = Homozygotes He = Heterozygotes Allele frekvens F(allele A) + F(allele B) = 1 F(A) = 2 Ho (AA) + He F(B) = 2 Ho (BB) + He 2N 2N N= Antal individer Ho = Homozygotes He = Heterozygotes

Population 1 Population 2 F(allele A) + F(allele B) = 1 F(allele A) + F(allele B) = 1 Pop 1 Pop 2 Pop 1 Pop 2 F(A) = 2 (4) + 6 = 14 = 0,47 F(A) = 2 (7) + 3 = 17 = 0,57 2x x15 30 F(B) = 2 (5) + 6 = 16 = 0,53 F(B) = 2 (5) + 3 = 13 = 0,43 2x15 302x15 30 F(allele A) + F(allele B) = 1 F(allele A) + F(allele B) = 1 Pop 1 Pop 2 Pop 1 Pop 2 F(A) = 2 (4) + 6 = 14 = 0,47 F(A) = 2 (7) + 3 = 17 = 0,57 2x x15 30 F(B) = 2 (5) + 6 = 16 = 0,53 F(B) = 2 (5) + 3 = 13 = 0,43 2x15 302x15 30

Statistisk bearbetning av resultaten BIOSYS-1 GENOTYPE FREQUENCY INPUT NOTU=2,NLOC=8,NALL=3 8(1X,A5)) ACO-1 ACO-2 ACO-3 ACO-4 MDH-2 PGD-1 PGD-2 PGM-1 STEP DATA: DATYP=2,NCOL=6,ALPHA; (6X,6(1X,2A1,1X,I2) Population 1 ACO-1 AA:50 ACO-2 BB:20 BC:30 ACO-3 AB:22 BB:28 ACO-4 BB:50 MDH-2 BB:49 BC:01 PGD-1 AA:50 PGD-2 AA:40 AB:10 PGM-1 BB:50 Population 2 ACO-1 AB:50 ACO-2 AB:20 BC:30 ACO-3 AB:22 BC:28 ACO-4 BB:50 MDH-2 BB:49 BC:01 PGD-1 AA:50 PGD-2 AA:40 AB:10 PGM-1 BB:50 BIOSYS-1 (Swofford & Selander 1989) (A computer program for the analysis of allelic variation in population genetics) Den absoluta mängden av genetisk variation - P = Frekvensen loci med genetisk variation - H = Heterozygoti Fördelningen av den totala genetiska variationen mellan och inom populationen Fördelningen av den totala genetiska variationen mellan och inom populationen Graden av genetisk likhet mellan populationer Graden av genetisk likhet mellan populationer - D = “Genetic distance”