Tự thụ phấn và giao phối gần

Xét một gene có hai allele A, a. Toàn bộ cá thể tự thụ phấn; các kiểu gene đóng góp số con như nhau và không có đột biến, chọn lọc hay di–nhập gene. | Bố mẹ tự thụ phấn | Đời con | |---|---| | AA | Toàn AA | | Aa | 1/4 AA : 1/2 Aa : 1/4 aa | | aa | Toàn aa | Chỉ nhóm Aa tạo cả ba kiểu gene. Một nửa con của nhóm này còn dị hợp; một phần tư chuyển thành AA và một phần tư thành aa. Các nhóm đồng hợp giữ nguyên kiểu gene khi tự thụ phấn.

Nếu F0 có $xAA+yAa+zaa=1$, sau $n$ thế hệ tự thụ phấn trong mô hình: | Kiểu gene | Tần số | |---|---| | Aa | $y/2^n$ | | AA | $x+(y-y/2^n)/2$ | | aa | $z+(y-y/2^n)/2$ | Dị hợp giảm một nửa sau mỗi thế hệ; phần giảm chia đều sang hai nhóm đồng hợp. Điều này không có nghĩa một allele tự biến mất. Với hai locus, phải tính đóng góp của từng nhóm bố mẹ rồi cộng. Hai gene phân li độc lập, trội hoàn toàn; các nhóm bố mẹ đóng góp số con như nhau và không có chọn lọc. Ví dụ, đề cho các nhóm còn lại không tạo A–B–; 40% AaBB tự thụ cho A–B– với xác suất $3/4$, còn 20% AaBb tự thụ cho A–B– với xác suất $9/16$: | Nhóm bố mẹ | Trọng số | Xác suất A–B– | Đóng góp | |---|---:|---:|---:| | AaBB | 0,4 | $3/4$ | 0,3000 | | AaBb | 0,2 | $9/16$ | 0,1125 | | **Cộng hai nhóm** | | | **0,4125** | Các nhóm còn lại chỉ được bỏ qua nếu đề cho chúng không tạo kiểu hình A–B–.

Giao phối gần là giao phối giữa các cá thể có quan hệ huyết thống. Các cá thể này có nhiều khả năng cùng mang allele nhận từ tổ tiên chung, làm tăng khả năng đời con đồng hợp so với giao phối ngẫu nhiên. Xu hướng tăng đồng hợp và giảm dị hợp có nét tương tự tự thụ phấn. Tuy nhiên, mức thay đổi phụ thuộc quan hệ họ hàng và sơ đồ giao phối. Không dùng ngay công thức y/2ⁿ của tự thụ phấn hoàn toàn cho mọi trường hợp giao phối gần. Bản thân cách giao phối không tạo ra allele lặn có hại mới. Nó có thể làm các allele lặn đã có gặp nhau ở trạng thái đồng hợp và biểu hiện rõ hơn.

Nếu quần thể chứa các allele lặn có hại, tăng đồng hợp có thể làm giảm sức sống, khả năng sinh sản hoặc năng suất. Đó là một cơ sở của hiện tượng thoái hóa giống khi tự thụ phấn hoặc giao phối gần bắt buộc ở những đối tượng phù hợp. Mức ảnh hưởng không giống nhau ở mọi loài và mọi dòng. Nhiều loài tự thụ phấn tự nhiên đã có các dòng đồng hợp tồn tại ổn định; không kết luận tự thụ phấn luôn gây thoái hóa. Trong chọn giống, người ta có thể dùng tự thụ phấn để tạo dòng thuần, kết hợp chọn lọc các dòng phù hợp rồi lai giữa các dòng để khai thác ưu thế lai. Tạo dòng thuần và sử dụng con lai là hai bước có mục đích khác nhau.