Department of Animal Science, University of New England, Australia.
J Anim Breed Genet. 1993 Jan 12;110(1-6):41-56. doi: 10.1111/j.1439-0388.1993.tb00715.x.
The stability of phenotypic, additive genetic and environmental variances of thorax length of Drosophila melanogaster in pure and synthetic strains was examined in two different environments. Two pure strains from different geographic locations (Melbourne and Townsville) were used, together with three synthetic populations formed from them. The existence of differences in thorax length between the Melbourne and Townsville populations, genotype by environment interaction, and heterosis in crosses between these populations indicate that they are genetically different. Thus geographic separation can cause differences in mean thorax length of flies from different populations. Both the difference in selection histories between the two localities and drift could lead to these differences. Up to the thirty fifth generation there was no evidence of any reduction in the difference between the Melbourne and Townsville populations, in either laboratory environment. The genetic differentiation of strains therefore may be maintained over many generations under new environmental conditions. The fluctuation over generations of heterosis of thorax length is possibly caused by the fluctuation of the rate of loss of favourable epistatic interaction in crossbred genotypes in combination with natural selection effects. V(p) was significantly higher in poor than in the good environment. This higher V(p) in the poor environment is most likly due to higher non additive genetic variance. V(p) was also significantly influenced by strain. In general, V(p) values of synthetic strains were higher than those of pure strains in both environments. Finally, the additive and environmental variances of thorax length were relatively stable across strains, generations and environments. ZUSAMMENFASSUNG: Wirkung von Herkünften, Kreuzungen und Umwelten auf additiv-genetische und phänotypische Varianzen in Drosophila melanogaster Die Stabilität phänotypischer, additiv-genetischer und umweltbedingter Varianzen der Thoraxlänge von Drosophila melanogaster in reinen und synthetischen Herkünften wurde in zwei verschiedenen Umwelten überprüft. Zwei reine Herkünfte von verschiedenen Gegenden (Melboune und Townsville) wurden zusammen mit drei zwischen ihnen gebildeten synthetischen Populationen untersucht. Unterschiede in Thoraxlänge zwischen Melbourne- und Townsvilleherkünften, Genotypumweltinteraktionen und Heterosis in Kreuzungen zwischen diesen Populationen zeigen, daß sie sich genetisch unterscheiden. Die geographische Trennung kann also Unterschiede in der mittleren Thoraxlänge zur Folge haben, wobei unterschiedliche Selektionsgeschichte in beiden Gegenden und Drift dies verursachen können. Bis zur 35. Generation gab es in keinem Labormilieu einen Hinweis auf eine Reduktion der Unterschiede zwischen den beiden Populationen. Die genetische Differenz der Herkünfte erhält sich daher auch unter neuen Umweltverhältnissen über viele Generationen. Die Schwankung in Heterosis für Thoraxlänge ist möglicherweise durch Schwankungen in der Verlustrate günstiger epistatischer Interaktionswirkungen in Kreuzungsgenotypen zusammen mit natürlichen Selektionswirkungen verursacht. V(p) war durch Umweltbedingungen signifikant beeinflußt und höher in schlechtem als in gutem Milieu. Der hohe Wert in schlechtem Milieu ist wahrscheinlich auf nicht-additiv-genetische Varianz zurückzuführen. V(p) wurde auch signifikant durch Herkunft beeinflußt und Werte in synthetischen Linien waren höher Linien in beiden Milieus. Additive und umweltbedingte Varianzen waren über Linie, Generationen und Umwelt relativ stabil.
果蝇胸部长度的表型、加性遗传和环境方差的稳定性在两个不同的环境中进行了检查。使用了来自两个不同地理位置(墨尔本和汤斯维尔)的两个纯系,以及由它们形成的三个合成种群。墨尔本和汤斯维尔种群之间的胸部长度差异、基因型与环境的相互作用以及这些种群之间的杂种优势表明它们在遗传上是不同的。因此,地理隔离可能导致来自不同种群的苍蝇的平均胸部长度存在差异。两地之间选择历史的差异和漂移都可能导致这些差异。在 35 代以内,在两个实验室环境中,都没有证据表明墨尔本和汤斯维尔种群之间的差异有任何减少。因此,在新的环境条件下,菌株的遗传分化可能会持续许多代。胸部长度杂种优势的世代波动可能是由杂种基因型中有利上位性相互作用丧失率的波动与自然选择效应共同引起的。在较差的环境中 V(p)显著高于较好的环境。较差环境中较高的 V(p)很可能是由于非加性遗传方差较高所致。V(p)也受到菌株的显著影响。一般来说,在两个环境中,合成菌株的 V(p)值均高于纯系的 V(p)值。最后,在不同的菌株、世代和环境中,胸部长度的加性方差和环境方差相对稳定。