Click here to load reader

KONZERVACIONA GENETIKA - · PDF fileKONZERVACIONA GENETIKA EVOLUCIONA GENETIKA PRIRODNIH POPULACIJA Genetički drift Prilikom reprodukcije u populaciji diploidnih seksualnih organizama,

  • View
    243

  • Download
    2

Embed Size (px)

Text of KONZERVACIONA GENETIKA - · PDF fileKONZERVACIONA GENETIKA EVOLUCIONA GENETIKA PRIRODNIH...

KONZERVACIONA GENETIKA

Prof dr Jelka Crnobrnja-Isailovi

OSNOVI KONZERVACIONE BIOLOGIJE

Upotreba genetike teorije i tehnika radi smanjenja rizika od izumiranja ugroenih vrsta.

Razvila se iz evolucione genetike i kvantitativno-genetike teorije koriene za selektivno ukrtanje domestifikovanih vrsta biljaka i ivotinja.

Fokusira se na posledice nastale usled smanjenja velikih, autbrednih populacija na male jedinice gde su stohastiki faktori i efekti inbridinga predominantni.

KONZERVACIONA GENETIKA

tetni efekti inbridinga na reprodukciju i preivljavanje INBRIDNA DEPRESIJA

gubitak GENETIKOG DIVERZITETA i mogunosti za evoluciju kao odgovor na sredinske promene GUBITAK POTENCIJALA ZA EVOLUCIJU

Fragmentacija populacija i smanjenje protoka gena

Preovladjivanje sluajnih efekata (GENETIKI DRIFT)

Akumulacija i gubitak (PROIAVANJE) tetnih mutacija

Genetiko upravljanje malim uzgojnim populacijama

razreavanje taksonomski nejasnih sluajeva

odredjivanje lokalnih populacija u okviru vrste gde je potreban nadzor i gazdovanje

upotreba molekularno-genetikih analiza u FORENZICI i razjanjavanje onih aspekata biologije vrste koji su od znaaja za njeno ouvanje.

KONZERVACIONA GENETIKA

CILJ:

KONZERVACIONA GENETIKA

GENETIKI DIVERZITET

IUCN: potreba ouvanja genetike raznovrsnosti je jedanod tri globalna prioriteta ouvanja biodiverziteta.

KONZERVACIONA GENETIKA

KONZERVACIONA GENETIKA

OBJEKAT INTERESOVANJA

Lokalna populacija dema

KONZERVACIONA GENETIKA

OBJEKAT INTERESOVANJA

Lokalna populacija dema

KONZERVACIONA GENETIKA

OBJEKAT INTERESOVANJA

Lokalna populacija dema

KONZERVACIONA GENETIKA

OBJEKAT INTERESOVANJA

Lokalna populacija dema

KONZERVACIONA GENETIKA

OBJEKAT INTERESOVANJA

Lokalna populacija dema

KONZERVACIONA GENETIKA

GENSKI DIVERZITET

Raznovrsnost genskog fonda jedne lokalne populacije.Izraava se putem razliitih parametara:

KONZERVACIONA GENETIKA

GENSKI DIVERZITET

Raznovrsnost genskog fonda jedne lokalne populacije.Izraava se putem razliitih parametara:

Proporcija polimorfnih lokusa (P)

KONZERVACIONA GENETIKA

GENSKI DIVERZITET

Raznovrsnost genskog fonda jedne lokalne populacije.Izraava se putem razliitih parametara:

Proporcija polimorfnih lokusa (P)

Prosean broj alela po lokusu (na)

KONZERVACIONA GENETIKA

GENSKI DIVERZITET

Raznovrsnost genskog fonda jedne lokalne populacije.Izraava se putem razliitih parametara:

Proporcija polimorfnih lokusa (P)

Prosean broj alela po lokusu (na)

Heterozigotnost (H)

KONZERVACIONA GENETIKA

GENSKI DIVERZITET

Raznovrsnost genskog fonda jedne lokalne populacije.Izraava se putem razliitih parametara:

Proporcija polimorfnih lokusa (P)

Prosean broj alela po lokusu (na)

Heterozigotnost (H)

Genski diverzitet

BIODIVERZITET

DIVERZITET VRSTA

GENETIKI DIVERZITET

KONZERVACIONA GENETIKA

KONZERVACIONA GENETIKA

ZATO JE NEOPHODAN GENETIKI DIVERZITET?

Odsustvo medjupopulacione genetike

diferencijacije u okviru vrste sugerie postojanje

uniformnih sredinskih uslova tako da su uspene

genetike kombinacije iste u svim subpopulacijama.

To moe znaiti i "ranjivost" vrste, jer drastina

sredinska promena moe da eliminie ili znatno

redukuje brojnost populacija.

MEUPOPULACIONA GENETIKA DIFERENCIJACIJA:

KONZERVACIONA GENETIKA

NAGLA PROMENA SREDINSKIH USLOVA:

KONZERVACIONA GENETIKA

SVAKA VRSTA JE REZERVOAR JEDINSTVENE GENETIKE INFORMACIJE

KONZERVACIONA GENETIKA

NESTANAK SVAKE VRSTE JE KRITINA TAKA PREDSTAVLJA KRAJ 3-5 BILIONA GODINA EVOLUTIVNOG RAZVOJA

KONZERVACIONA GENETIKA

KONZERVACIONA GENETIKA

ZATO JE NEOPHODAN DIVERZITET VRSTA?

Gubitak pojedinih vrsta u ekosistemima utie na

nain na koji ti sistemi zajedno deluju u prometu

esencijalnih hranljivih materija i vode i protoku

energije.

Poto imamo ograniene mogunosti da

predvidimo kako ekosistemi reaguju u smislu

zamene vrsta ili pojave novih vrsta zbog nestanka

odredjene, postoji razlog da se zabrinemo uvek

kada je bilo koja vrsta u opasnosti od nestajanja.

KONZERVACIONA GENETIKA

ZATO JE NEOPHODAN DIVERZITET VRSTA?

KONZERVACIONA GENETIKA

ZATO JE NEOPHODAN DIVERZITET EKOSISTEMA?

Kada prirodan, autohton predeo biva"iscepkan"

ovekovom aktivnou, ukupna raznovrsnost

zajednice moe ostati ista ili ak porasti, ali

kvalitativne promene na lokalnom i regionalnom nivou

dovode do homogenizacije flore i faune, odnosno do

gubitka karakteristinosti datog biogeografskog

regiona, a samim tim globalni biodiverzitet se

smanjuje.

KONZERVACIONA GENETIKA

ZATO JE NEOPHODAN BIODIVERZITET?

Diverzitet gena, vrsta i ekosistema predstavlja

osnovni materijal pomou koga se ljudske zajednice

prilagodjavaju na promene. Zato gubitak svake vrste,

genskog alela i ekosistema umanjuje potencijal ivog

sveta, a samim tim i ljudske vrste, da se prilagodi

promenljivoj odnosno menjajuoj se okolini.

KONZERVACIONA GENETIKA

GENETIKA STRUKTURA POPULACIJE

Objedinjena informacija o

raznovrsnosti raspodeli te raznovrsnosti ugena populaciji.

KONZERVACIONA GENETIKA

GENETIKA STRUKTURA POPULACIJE

Objedinjena informacija o

raznovrsnosti raspodeli te raznovrsnosti ugena populaciji.

Odreena je tipovima i uestalostima alela u

populacijama.

KONZERVACIONA GENETIKA

Afriki lav:

analizirano 26 strukturnih genskih lokusa6 lokusa polimorfno P = 23%

Prosena heterozigotnost po jedinki Hi = 7.1%

Prosean alelski diverzitet (prosean broj alela po lokusu) na = 1.27

Ovi nivoi genetikog diverziteta karakteristini su za vrste koje nisu ugroene.

KONZERVACIONA GENETIKA

Karakteristike organizama od najveeg znaaja za ouvanje su one koje imaju uticaja na zdravlje i reproduktivni uspeh.

-broj realizovanih potomaka-koliina semena kod biljaka-sposobnost za razmnoavanje-dugovenost-stopa rasta-ponaanje izbegavanja predatora-telesna teina-visina-jaina

= KVANTITATIVNE KARAKTERISTIKE

KONZERVACIONA GENETIKA

Kod vrsta gde nije zastupljeno ukrtanje u srodstvu, sve kvantitativne karakteristike ispoljavaju genetiki diverzitet.

KONZERVACIONA GENETIKA

TETNI ALELI

Genetiki diverzitet podrazumeva i postojanje

tetnih alela u populacijama.Generiu ih mutacije a odstranjuje prirodna selekcija.GENETIKO OPTEREENJEKod vrsta gde nije zastupljeno ukrtanje u srodstvu, uestalost tetnih mutacija je

KONZERVACIONA GENETIKA

TETNI ALELIPRIMERI:-mutacija koja prouzrokuje gubitak hlorofila

-patuljast rast kod kalifornijskih kondora

-slaba absorpcija vitamina E kod Equus przevalskii

-teka oteenja srca i nerazvijeni testisi kod pantera sa Floride

-nedostatak testisa kod koale

-nerazvijeno krzno kod crvenih lemura

KONZERVACIONA GENETIKA

NIVOI GENETIKOG DIVERZITETA :(mikrosatelitski genski lokusi)

Ugroene vrste Neugroene vrste_____________________________________________

na H na HCrni nosorog 4.2 0.69 Afriki bivo 8.6 0.73Meksiki vuk 2.7 0.42 Sivi vuk 4.5 0.62Etiopski vuk 2.4 0.21 Kojot 5.9 0.68Afriki divlji pas 3.5 0.56 Domai pas 6.4 0.73Gepard 3.4 0.39 Afriki lav 4.3 0.66Vetruka sa Mauricijusa 1.4 0.10 Evropska 5.5 0.68

vetrukaJuni vombat 2.1 0.32 Severni vombat 5.9 0.71Komodo varan 4.0 0.31 Ameriki aligator 8.3 0.67Mahagoni 9.7 0.55 Kraljevski 9.3 0.67

mahagoni

KONZERVACIONA GENETIKA

KOJE KOMPONENTE GENETIKOG DIVERZITETA ODRE\UJU SPOSOBNOST EVOLUIRANJA ?

Evolucioni potencijal se direktno meri kao kvantitativno-genetika varijabilnost reproduktivnog uspeha.Reproduktivni uspeh: broj plodnog potomstvaKomponente:-preivljavanje do polne zrelosti-sposobnost za reprodukciju-sposobnost odgajanja mladih

Ovu kvantitativno-genetiku varijabilnost je najtee izmeriti

DNA i alozimska varijabilnost odraavaju evolucioni potencijal JEDINO AKO su korelisane sa kvantitativno-genetikom varijabilnou.

Korelacije izmedju molekularnih i kvantitativnih mera genetikog diverziteta su esto veoma niske.

KONZERVACIONA GENETIKA

EVOLUCIONA GENETIKA PRIRODNIH POPULACIJA

Populacije evoluiraju usled delovanjaMUTACIJAPROTOKA GENASELEKCIJEGENETIKOG DRIFTA

GENETIKI DIVERZITET

KONZERVACIONA GENETIKA

EVOLUCIONA GENETIKA PRIRODNIH POPULACIJA

Populacije evoluiraju usled delovanja

MUTACIJAPROTOKA GENASELEKCIJEGENETIKOG DRIFTA

KONZERVACIONA GENETIKA

EVOLUCIONA GENETIKA PRIRODNIH POPULACIJA

Efekat uskog grla

Genetiki drift

Inbriding

Efektivna veliina populacije

Genetika strukturiranost populacija

Protok gena izmedju fragmentisanih populacija

Populaciona struktura

KONZERVACIONA GENETIKA

EVOLUCIONA GENETIKA PRIRODNIH POPULACIJA

Efekat uskog grla

Gubitak heterozigotnosti posle 1 generacije uskog grla:

H1/H0 = 1 1/2Ne

Gubitak genetikog diverziteta prevashodno nastaje zbog odrivihredukcija veliine populacije.

Ne=25 1 - 1/(2*25) = 1 - 0.02 0.02 = 2% H1 = 98%H0

Ne=100 1 1/(2*100) = 1 0.005 0.005 = 0.5% H1 = 99.5%H0

KONZERVACIONA GENETIKA

Search related