Ugrás a tartalomhoz

Erdészeti - természetvédelmi genetika

Mátyás Csaba

Mezőgazda Kiadó

A környezet és a genotípus kölcsönhatása

A környezet és a genotípus kölcsönhatása

A genetikai paraméterek alakulása eltérő környezetben

A genetikai elemzések egyik fontos célja megállapítani, hogy a kimutatható különbségek eltérő feltételek mellett mennyire stabilak. Közismert például, hogy azonos genotípusok között megállapítható növekedési különbségek kedvezőbb környezetben nagyobbak, mint rosszabb termőhelyen. Ugyanígy, szélsőséges környezetben a megmaradás- és rezisztenciakülönbségek nagyobbak, mint kevesebb stressz mellett. Emiatt a számított genetikai paraméterek (genetikai variancia nagysága, heritabilitás stb.) értéke a környezeti feltételektől függően változhat. A genetikai paraméterek pontosabb becsléséhez ezért több kísérletre és nagyobb számú genotípusra, illetve populációra van szükség.

Egy terepi kísérlet genetikai elemzése során feltételezzük, hogy a környezet (termőhely) valamennyi genotípusra vagy populációra azonos módon hat. Több kísérleti helyszín adatait összehasonlítva megállapítható, hogy ez nincs így. A genotípusok (vagy populációk) átlagainak sorrendje nem állandó, egyesek kedvezőbb, mások a kedvezőtlenebb kísérleti feltételek mellett nyújtanak jobb teljesítményt. A relatív teljesítmény kísérleti helyszíntől függő változása a genotípus–környezet kölcsönhatás (44. ábra).

A kölcsönhatás-tényező a genetikai variancia összetevőit egy további tényezővel növeli meg (Vi , azaz interakció-variancia):

VG = VA + VNA + Vi

Hangsúlyozni kell, hogy a kölcsönhatás nem arra vonatkozik, hogy a mennyiségi tulajdonságok (magassági növekedés, átmérő, folyónövedék stb.) termőhelytől függően változnak. A kölcsönhatást az összehasonlított genotípusok relatív sorrendjében beállt változás, vagy egy viszonyítási alapként szolgáló standard genotípushoz képest változó teljesítmény jelzi.

A genotípus–termőhely kölcsönhatás jelentősége

Az irodalomban található adatok megegyeznek abban, hogy generatív utódok esetén a magassági növekedés az a tulajdonság, amely aránylag a legcsekélyebb kölcsönhatást váltja ki. (Ez természetesen nincs összefüggésben a termőhely minősége és a növekedés közötti szoros kapcsolattal!) Hasonlóan stabilak a morfológiai bélyegek és a beltartalmi tulajdonságok is. Jelentősen környezetbefolyásolt viszont a habitus, az ágállás, a másodhajtások megjelenése, de pl. a tracheidahossz is. A hazai erdeifenyő utódvizsgálatok adatai ugyancsak megerősítik a magassági növekedés csekély kölcsönhatás-komponensét.

A genotípus–termőhely kölcsönhatás komponens jelentősége abban áll, hogy felhívja a figyelmet a termesztés termőhelyi korlátaira. A kölcsönhatás mértéke az egyes tulajdonságok esetében eltérő lehet. A kölcsönhatás nagyságának becsléséhez különböző termőhelyi viszonyok között telepített kísérletek szükségesek. A kölcsönhatás kimutatására alkalmas módszerek:

  • a különböző helyeken létesített kísérletekben a populációkat rangsoroljuk, és a rangsort hasonlítjuk össze;

  • a különböző helyszíneken mért teljesítményátlagok, mint adatpárok között korrelációt számítunk; vagy

  • kétirányú varianciaanalízist végzünk kezelésekre és kísérleti helyekre.

A varianciaanalízis során szabad beporzású utódnemzedékek esetén az additív genetikai variancia 1/4-e áll rendelkezésre a kölcsönhatás becslésére. Ugyanakkor ha a vizsgálatot klónokon végezzük, a teljes VA + VD + Vi szerepel a mérésben; így a kölcsönhatás kimutatására a klónkísérlet a legérzékenyebb. A kölcsönhatás részletesebb, gyakorlati értelmezését l. az 5. fejezetben.