近交系と遠交系における適応度低下

近親交配による適応度のコストと、遺伝的に分岐した集団を交配させることによる対照的なリスク。

Definition

近交系適応度低下とは、近縁個体が交配した結果、有害な劣性対立遺伝子が露呈し、ヘテロ接合性が減少することで生じる、生存、繁殖力、成長といった適応度の低下である。遠交系適応度低下とは、遺伝的または適応的に分岐した集団の個体が交配した際に起こりうる適応度の損失であり、局所的に適応した遺伝子複合体を破壊する可能性がある。

Scope

近親交配による適応度低下（近親交配による適応度の減少）、その遺伝的基盤、近交係数による測定、および小規模集団の減少におけるその役割について、また、分岐した集団間の交配後に起こりうる適応度低下である遠交系適応度低下についても扱う。これら2つの間の管理上のトレードオフも含む。遺伝的浮動と有効個体数（関連トピック）および遺伝子流動の実践的実施（遺伝的救済で扱われる）は除く。

Core questions

• なぜ近親交配は適応度を低下させるのか？
• 近交係数はどのように測定され、使用されるのか？
• 集団間の交配は、利益ではなく遠交系適応度低下を引き起こすのはどのような場合か？
• 管理者は近交系と遠交系のリスクのバランスをどのように取るのか？

Key concepts

• 近交系適応度低下
• 近交係数
• 有害劣性対立遺伝子
• ヘテロ接合体優位
• 遠交系適応度低下
• 共適応遺伝子複合体

Key theories

近交系適応度低下の遺伝的基盤

近親交配はホモ接合性を高め、劣性有害対立遺伝子を露呈させ（優性仮説）、ヘテロ接合体優位性を減少させる（超優性）。これらのメカニズムはいずれも適応度を低下させるが、一般的には優性効果が優勢である。

遠交系適応度低下と局所適応

分岐した集団を交配させると、共適応遺伝子複合体が破壊されたり、局所的に不適応な対立遺伝子が導入されたりして、雑種の適応度が低下する可能性がある。このリスクは、遺伝的距離、分岐した環境、染色体差とともに増加する。

Clinical relevance

近交系適応度低下は、多くの絶滅危惧種や動物園の個体群で記録されており、飼育下繁殖における血統に基づく配偶者選択を推進している。遠交系適応度低下という競合するリスクは、移入や遺伝的救済の際にどの供給源集団を混合できるかに関するガイドラインを形成しており、これは日常的な管理上の決定となっている。

History

ダーウィンは19世紀に植物における近交系の影響を記録した。保全遺伝学は、1980年代から1990年代にかけて、近交系適応度低下が野生個体群に対する現実の脅威であることを確立し、初期の懐疑論に反論した。遠交系適応度低下のリスクとそれを予測するための枠組みは、移入と救済がより一般的になった2000年代から2010年代にかけて開発された。

Debates

遠交系適応度低下のリスクはどの程度深刻か？

集団の混合が適応度を損ない、局所適応を消し去る可能性があると警告する者もいる一方で、特に供給源集団が慎重に選ばれている場合、そのリスクは近交系の差し迫った危険と比較して過大評価されていることが多いと主張する者もいる。

Key figures

• Richard Frankham
• Philip Hedrick
• Charles Darwin

Seminal works

• frankham2010
• allendorf2013
• whiteley2015

Frequently asked questions

近交系適応度低下とは何ですか？

近親者が交配した際に、生存率、繁殖力、その他の適応形質が低下することです。これは、近親交配によって有害な劣性対立遺伝子の2つのコピーを受け継ぐ可能性が高まり、有益な遺伝的多様性が減少するために起こります。

集団を混合することは、遺伝学的に常に良いことではないのですか？

必ずしもそうではありません。新しい遺伝子を加えることはしばしば有益ですが、非常に異なる条件に適応した集団や、染色体的に異なる集団を交配させると、適応度の低い子孫（遠交系適応度低下）が生じる可能性があります。管理者は、集団を混合する前に、このリスクと利益を比較検討します。