6. INTERAKSI GEN Prof.Dr.Ir. Kuswanto, MS - 2010

Interaksi Gen Interaksi INTRA-ALELIK : Interaksi alel-alel pada lokus yang sama. Alel dominan menutupi pengaruh dari alel resesif, sebagian atau penuh Interaksi INTER-ALELIK : Interaksi alel-alel pada lokus berbeda. Gen pada satu lokus mempengaruhi ekspresi dari lokus lain atau gen pada satu lokus berinteraksi dengan gen pada lokus lain.

Interaksi Intra-alelik Dominan Sempurna (complete dominance) Dominan tidak Sempurna (Incomplete dominance/Partial dominance) Kodominan (codominance) Gen Letal (lethal gene) Gen ganda (multiple alleles)

Dominan Tidak Sempurna Contoh : Warna bunga pukul empat P : RR x rr Merah putih Gamet : R r F1 : Rr (Merah muda) F2 : Rr x Rr RR 2 Rr rr 1 Merah : 2 Merah muda: 1 putih

Red snapdragon crossed with white snapdragon F1 offspring have pink flowers F2 generation : ¼ are red, ½ are pink, ¼ are white

AWARNA BUNGA ANYELIR (Dianthus caryophillus) Red = CR CR Pink = CRCW White = CWCW

Egg Plant Pigmentation WHAT ABOUT phenotype ratio of F2 ?

KODOMINAN Dua alel menghasilkan produk berbeda yang kerjanya berlainan yang dapat diketahui pada keadaan heterozigot Contoh : warna bulu pada kuda crcr = red hairs cwcw = white hairs crcw = roan coat (mixture of both colors)

ALEL GANDA Alel ganda ada tiga atau lebih bentuk alel dari suatu gen pada satu lokus tertentu. Umumnya setiap individu hanya mempunyai dua alel untuk setiap gen. Karena itu alel ganda hanya dapat dipelajari pada populasi Contoh : Golongan darah manusia Sterilitas jantan pada tanaman tembakau

I stands for “isoagglutinogen”, which is another word for antigen. ABO blood groups in humans are determined by three alleles, IA, IB, and IO (also referred to as i) Both the IA and IB alleles are dominant to the IO allele The IA and IB alleles are codominant to each other I stands for “isoagglutinogen”, which is another word for antigen. Because each individual carries two alleles, there are six possible genotypes and four possible blood types IA IA or IAIO- type A IB IB or IBIO- type B IA IB - type AB IOIO - type O

Sterilitas jantan pada tembakau CONTOH 1 : GENOTIPE P : S1 S2 X S1 S2 Gamet : S1 S2 S1 S2 GENOTIPE F1 : ------------- Polen S1 dan S2 tidak dapat tumbuh pada kepala putik (betina) karena memiliki alel yang sama (S2 dan S2)

Sterilitas jantan pada tembakau CONTOH 2 : GENOTIPE P : S1 S2 X S2 S3 Gamet : S1 S2 S2 S3 GENOTIPE F1 : S1 S3 S2 S3 Polen S2 tidak dapat tumbuh pada kepala putik (betina) karena memiliki alel yang sama (S2)

Sterilitas jantan pada tembakau CONTOH 3 : GENOTIPE P : S1 S2 X S3 S4 Gamet : S1 S2 S3 S4 GENOTIPE F1 : S1 S3 S2 S3 S1 S4 S2 S4 Polen S3 dan S4 dapat tumbuh pada kepala putik (betina) karena tidak memiliki alel yang sama

C+ C+ Agouti (abu-abu liar) Cch Cch, Cch Ch, Cch Ca Chinchilla Tiga atau lebih bentuk gen pada lokus tertentu, misal warna kulit bulu kelinci Genotipe : Fenotipe : C+ C+ Agouti (abu-abu liar) C+ Cch, C+ Ch, C+ Ca Agouti (abu-abu liar) Cch Cch, Cch Ch, Cch Ca Chinchilla Ch Ch,Ch Ca Himalayan Ca Ca Albino

Alel ganda pada kelinci Genotipe : Fenotipe : C+ C+ Agouti (abu-abu liar) C+ Cch, C+ Ch, C+ Ca Agouti (abu-abu liar) Cch Cch, Cch Ch, Cch Ca Chinchilla Ch Ch,Ch Ca Himalayan Ca Ca Albino

Fenotipe : 3 agouti : 1 albino Tipe liar selalu lebih dominan terhadap alel-alelnya. P C+C+ x CaCa F1 C+Ca F2 1 C+C+ 2 C+Ca 1 CaCa Fenotipe : 3 agouti : 1 albino

Gen Letal Alel menyebabkan tidak terbentuknya produk sehingga mengakibatkan kematian (lethalitas) Contoh : Defisiensi klorofil pada jagung P : Yy x Yy Gamet : Y, y Y, y F1 : 1YY : 2Yy : yy hijau kuning-hijau defisiensi klorofil (albino)

Jagung albino

Dominant Lethal Alleles

INTERAKSI INTER-ALEL (EPISTASI) Kodominan Epistasis Dominan Epistasis Resesif Epistasis Dominan Ganda/Isoepistasi Epistasis Resesif ganda Epistasis Dominan-Resesif Semi epistasi/Gen ganda dengan efek kumulatif

Categories of Inheritance Paterns

KODOMINAN (9 : 3 : 3 : 1)

Epistasis Dominan (12 : 3 : 1) Inheritance of fruit color in summer squash: two loci together control color and a dominant allele at one locus can mask the expression of the alleles at the second locus. A-B- = white A-bb aaB- = yellow aabb = green Gen A tidak aktif memberikan warna. Gen A epistasis terhadap gen B. Therefore, if AaBb is crossed to AaBb, the F2 is as follows: A-B- white 9/16 A-bb white 3/16 aaB- yellow 3/16 aabb green 1/16 12/16 white 3/16 yellow 1/16 green

Dominant Epistasis 29

Fig. 13.13 Dominance epistasis 台大農藝系 遺傳學 601 20000

Fig. 13.14 Dominance epistasis 台大農藝系 遺傳學 601 20000

Epistasis Resesif (9 : 3 : 4) Contoh : Warna bunga Snapdragon aaBB (putih) x AAbb (ungu) AaBb (biru) Genotype Phenotype F2 ratio Final phenotypic ratio A-B- biru 9/16 9/16 A-bb ungu 3/16 3/16 aaB- putih 3/16 aabb putih 1/16 4/16 AaBb x AaBb Due to gene interaction, we see a 9:3:4 F2 ratio.

Epistasis Dominan Ganda (15 : 1) x Epistasis Dominan Ganda (15 : 1) TTVV Triangular ttvv Ovate F1 generation TtVv All triangular F1 (TtVv) x F1 (TtVv) TV Tv tV tv Gen T dan V epistasis terhadap gen t dan v TTVV TTVv TtVV TtVv TV TTVv TTvv TtVv Ttvv Tv TtVV TtVv ttVV ttVv tV TtVv Ttvv ttVv ttvv tv (b) The crosses of Shull

Epistasis Resesif Ganda (9 : 7) Bila kedua genotipe homozigot resesif menghasilkan fenotip yg identik 9 C_P_ : 3 C_pp :3 ccP_ : 1 ccpp purple white

Fig. 13.16 Duplicate recessive epistasis: Generation of an F2 9:7 ratio for flower color in sweet peas 台大農藝系 遺傳學 601 20000 Peter J. Russell, iGenetics: Copyright © Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings.

Epistasis Dominan Resesif (13:3) Gen C : penghasil warna Gen c : mencegah warna Gen I : penghambat pembentukan warna Gen i : tidak menghambat pembentukan warna P IICC x iicc putih putih F1 IiCc Merah F2 9 I-C- : 3 I-cc : 3 iiC- : 1 iicc putih : putih : 3 berwarna : putih 13 putih : 3 berwarna

GEN DUPLIKAT DENGAN EFEK KUMULATIF/ SEMI EPISTASIS (9 : 6 : 1) * Dua gen bukan alelnya bekerja saling menambah atau bersifat kumulatif untuk menimbulkan suatu karakter. Contoh : pada Cucurbita pepo yang memiliki tiga macam bentuk buah yaitu cakram, bulat, lonjong. P : BBLL x bbll cakram lonjong  F1 : BbLl cakram F2 : 9 B-L- cakram 3 B-ll bulat 3 bbL- bulat cakram : bulat : lonjong 1 bbll lonjong 9 : 6 : 1

Fig. 13.10 Generation of an F2 9:6:1 ratio for fruit shape in summer squash 台大農藝系 遺傳學 601 20000 Peter J. Russell, iGenetics: Copyright © Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings.

Generation of Epistatic Ratios Complementary action Epistasis of aa over B- Epistasis of A- over bb Duplicate action Figure: 04-06 Caption: Generation of various modified dihybrid ratios from 9 unique genotypes.

Figure: 04-07 Caption: Basis of modified dihybrid F2 phenotypic ratios.

Epistatic Interaction Summary 43

TERIMA KASIH