Institute for Animal Production in the Tropics and Subtropics and the Institute for Animal Husbandry and Animal Breeding, University of Hohenheim, Stuttgart, Federal Republic of Germany.
J Anim Breed Genet. 1997 Jan 12;114(1-6):275-88. doi: 10.1111/j.1439-0388.1997.tb00513.x.
Usually a simple additive-dominance model is considered to be adequate for the explanation of the genetic basis of heterosis. From this model a linear relationship is expected between the heterosis and the degree of heterozygosity of crossbreds. Assuming Hardy-Weinberg equilibrium in parental populations, the increase in heterozygosity of the F1-generation can be calculated from the squared difference of the parental allele frequencies. This increase is halved in secondary crossbred generations such as F2 or backcrosses. If the parental generations are subdivided into subpopulations, there will be a deficit of heterozygous genotype frequencies at a locus compared to the Hardy-Weinberg proportions, whereas the allele frequencies for the population as a whole remain unchanged. Therefore, for most traits the mean of such a subdivided population is expected to be reduced due to inbreeding depression. When two parent populations structured into subunits are crossed, the reduction of heterosis in advanced crossbred generations will not follow the classical additive-dominance model. The results of crossbreeding experiments with structured parent populations may then cause misleading genetic interpretations and may lead to wrong decisions concerning the expected efficiency of crossbreeding programmes. The paper deals with the parametrization used to describe the performance of crossbred generations when reversible inbreeding due to subdivided parental populations is present. To combine the effects of inbreeding and crossbreeding in a comprehensive model, the genetic model of Dickerson (1969) was extended by a direct inbreeding parameter and an epistasis parameter in backcross generations. This extended model was checked by a crossbreeding experiment with the Japanese quail. ZUSAMMENFASSUNG: Auswirkungen der Paarungsstruktur von Reinzuchtpopulationen auf Schätzwerte von Kreuzungsparametern Im allgemeinen wird für die Interpretation von Heterosis ein einfaches Additiv-Dominanz-Modell als geeignet angesehen. Danach wird bei Kreuzungen eine lineare Beziehung zwischen Heterosis und Heterozygotiegrad erwartet. Wenn in den Elternpopulationen ein Hardy-Weinberg-Gleichgewicht unterstellt wird, ergibt sich der Heterozygotiezuwachs der F1-Generation aus der quadrierten Differenz der elterlichen Allelfrequenzen. In sekundären Kreuzungsgenerationen wie F2- und Rückkreuzung wird dieser halbiert. Wenn die Elterngenerationen in Subpopulationen unterteilt sind, ist für einzelne Loci der Anteil der heterozygoten Genotypen gegenüber dem Hardy-Weinberg-Gleichgewicht reduziert, wobei die Allelfrequenzen in der Gesamtpopulation unverändert bleiben. Für die meisten Merkmale ist deshalb für eine solche Population eine auf Inzuchtdepression beruhende Reduktion des Mittelwertes zu erwarten. Wenn zwei auf diese Weise strukturierte Elternpopulationen gekreuzt werden, entspricht die Reduktion der Heterosis in weiterführenden Kreuzungsgenerationen nicht dem klassischen Additiv-Dominanz-Modell. Die Ergebnisse von Kreuzungsexperimenten mit strukturierten Elternpopulationen können dann irreführende genetische Interpretationen verursachen und zu falschen Schlußfolgerungen im Hinblick auf die Effizienz von Kreuzungsprogrammen führen. Die Arbeit befaßt sich mit der Parametrisierung des Leistungsniveaus von Kreuzungsgenerationen, wenn eine durch Unterteilung der Elternpopulationen verursachte reversible Inzucht vorliegt. Das genetische Modell von Dickerson (1969) wurde durch einen Parameter für Inzucht und einen für Epistasie in Kreuzungsgenerationen erweitert. Das erweiterte Modell wurde durch ein Kreuzungsexperiment mit japanischen Wachteln überprüft.
通常认为，简单的加性-显性模型足以解释杂种优势的遗传基础。根据该模型，可以预期杂种优势与杂交种的杂合度之间存在线性关系。假设亲本群体处于哈迪-温伯格平衡状态，则可以从亲本等位基因频率的平方差计算出 F1 代的杂合度增加。这种增加在二级杂交种世代（如 F2 或回交）中减半。如果将亲本世代细分为亚群，则与哈迪-温伯格比例相比，某个基因座的杂合基因型频率会出现不足，而整个群体的等位基因频率保持不变。因此，对于大多数性状，由于近交衰退，这种细分群体的平均值预计会降低。当两个分为亚群的亲本群体杂交时，在高级杂交种世代中杂种优势的减少将不会遵循经典的加性-显性模型。然后，结构亲本群体的杂交实验的结果可能会导致误导性的遗传解释，并可能导致对杂交计划预期效率的错误决策。本文讨论了当由于细分的亲本群体导致可逆近交时，描述杂交种世代性能的参数化问题。为了在综合模型中结合近交和杂交的影响，Dickerson（1969）的遗传模型通过直接近交参数和回交世代中的上位性参数进行了扩展。该扩展模型通过日本鹌鹑的杂交实验进行了检查。
