Gonenkonkurrenz bei Oenothera unter dem Einflu\ eines gametophytisch wirksamen Gens in der ersten Koppelungsgruppe sowie ein Modell für die Untersuchung verzweigter Koppelungsgruppen

Summary

The progeny ratios obtained in male backcrosses of Oenothera hybrids to the complexes hookeri and flavens (identified by two marker genes and by the translocation break) showed statistically significant differences from Mendelian expectations.

Presence of a gametophytic gene in the first linkage group is proposed. Its alleles ga ⁺ and ga ^- are thought to control development of the male gametophytes in such a manner that pollen grains carrying the different ga alleles and developing in a heterozygous female plant, will fertilize the female gamete with different average frequencies.

A series of genetic models is developed, all taking into account the relative probability of the alleles ga ⁺ and ga ^- to function in fertilization, the probability of crossing over between the gene loci studied, and the branched configuration of the linkage group, due to the presence of the translocation.

Based on these models, the relationships between the relative frequencies of the different classes of gametes are predicted for several theoretically possible arrangements of the genes within the linkage group.

The models have general application for the localization of gametophytic genes and for the localization of genes in branched linkage groups.

It turns out to be impossible to give an estimate for the disadvantage of ga ^- as compared to ga ⁺ from the backcross data alone. The empirical data permit only a combined estimate of the probabilities of fertilization by ga ^- and of crossing over between Ga and the locus of the marker gene.

Comparison between the empirical data and the model makes it possible to determine the location of the marker loci and the locus of Ga with respect to one another. A branched linkage group appears most likely, but a linear arrangement in two chromosome arms cannot be ruled out.

The observed cross-over values, and consequently, the map distances between the genes studied, are highly variable, both in different hybrids and in the progeny of a single hybrid.

Zusammenfassung

Die Nachkommenschaften aus Rückkreuzungen des Pollens von Bastarden mit den durch zwei Test-gene und den Translokationspunkt markierten Komplexen ^h hookeri und flavens zeigen Spaltungszahlen, die gesichert von der Mendel-Erwartung abweichen.

Es wird ein gametophytisch wirksamer Genlocus in der ersten Koppelungsgruppe angenommen, dessen Allele ga ⁺ und ga ^- so auf die Entwicklung der ♂ Gametophyten (Pollen und Pollenschläuche) einwirken, daß den Gameten mit verschiedenen ga-Allelen eine unterschiedliche Befruchtungswahrscheinlichkeit zukommt, wenn sich die Pollenkörner auf einer heterozygoten Mutterpflanze entwickelt haben.

Es werden in mehreren Stufen genetische Modelle entwickelt, bei denen die den Allelen ga ⁺ und ga ^- zugeordneten Befruchtungswahrscheinlichkeiten, die Austauschwahrscheinlichkeiten auf den untersuchten Genstrecken und die Verzweigung der Koppelungsgruppe durch einen Translokationspunkt berücksichtigt werden.

Anhand dieser Modelle werden Voraussagen über die zu erwartenden Relationen zwischen den relativen Häufigkeiten der einzelnen Gametenklassen unter verschiedenen Voraussetzungen über die Anordnung der Genloci in der Koppelungsgruppe möglich.

Durch die Formulierung des Modells kann es über den vorliegenden Fall hinaus allgemein sowohl für die Lokalisation von gametophytisch wirksamen Loci als auch für die Lokalisation beliebiger Genloci in verzweigten Koppelungsgruppen verwendet werden.

Es erweist sich als unmöglich, aus Rückkreuzungsdaten den Grad der Benachteiligung von ga ^- gegenüber ga ⁺ zu bestimmen. Aus empirischen Daten kann vielmehr nur ein Schätzwert gewonnen werden, in den die Befruchtungswahrscheinlichkeiten und der Austausch auf der Strecke zwischen Ga und dem Testlocus eingehen.

Durch Vergleich der empirischen Daten mit den Modellen wird versucht, die Anordnung der Testloci und des Locus Ga in bezug auf den Translokationspunkt zu bestimmen. Die meisten Befunde sprechen für eine verzweigte Koppelungsgruppe, in der die drei Loci s, de und Ga auf drei Armen der Translokationsfigur angeordnet sind. Eine lineare Anordnung in zwei Chromosomenarmen kann jedoch nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden.

Die Austauschwerte für die untersuchten Genstrekken zeigen eine erhebliche Variabilität zwischen Bastarden und zwischen verschiedenen Nachkommenschaften eines Bastards.