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Maintenir de vieilles lignées : les différences entre les notions de préservation et de conservation des espèces [VO Eng]

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Je m'excuse par avance auprès de l'auteur, car je ne retrouve plus la source de cet article...

il est possible que j'ai récupéré ceci sur un forum (la vibes, icmag...)

je vais faire mon possible pour corriger cela


viendra également la traduction,



Merci à Animalxxx et à Rahan






Maintaining old lines: the difference between preservation and conservation




We all want to maintain our old seed lines in life. Forgotten by the professionnals, bad transmission due to prohibition, the management of these strains is allways difficult. Panama red, Acapulco gold, Colombian gold, Kerala, Black Magic African, Blond Libanese ..., the list of these mythical strains in danger or near to disappear is long.

However, few seeds of these strains have been preserved by some afficionados during all these years. How to maintain them, without losing their specificity? Two approachs are possible, two visions of the relation with the plan, more or less ambitious.


The first approach can be named "conservation". The goal is here to conserve the strain in its whole complexity, i.e. to conserve a maximum (as close to 100% as possible) the intra specific diversity.


The second approach can be named "preservation". The goal is here to preserve the traits that define the strain, admitting that the diversity as a whole can not be conserved, but that the preserved stuff will be sufficient so that the strain is perfectly recognizable.


Both approach are incompatible. Indeed, when doing conservation, you have to maximize the number of genetic combinations to increase the chances to conserve the total diversity of the strain. At the opposite, when preserving, you have first to select the important traits , so that you fix them in the strain and so obtain a strain that is easier to conserve later. We will see together and in details in a first step what are the biological mechanisms that are involved in these two approachs and in a second step, we will precise how we can use them in our growrooms.


1. Biological concepts


1.a Transmission of a gene and allelic frequency


At each reproduction, genes are transmitted by the gamets which have been created after a meiosis. Each gamet owns one allele for one gene (he is haploid), contrario to the global individual that owns two alleles for each genes (he is diploid). Due to this, there is a random factor in the reproduction event: Which allele will be implied in the reproduction? These processes have been described by Mendel when he determined how genes were quantitatively transmitted. Notice that he did not know at this time that chromosoms existed and what a gene was ! Studying the whole population, and based on the allelic frequence in this population and the probability of 0.5 (one chance over two), the reproduction at the population level can be simplified with a simple table with 4 cases.


Given a locus L for a gene, with two alleles: A (dominant) and a (recessive). AA and Aa will produce phenotype A and aa phenotype a. F (A) = 0.75 is the allelic A frequency in the population. It means that 75% of the individuals have at least one allele A. F(A) + F(a) is allways equal to 1 so F (a) = 0.25.


With the Mendelian table, we can predict phenotype occurence in the descendance:


So if we want to observe the phenotype a, by crossing the individuals randomly, we have 6.125% chances to meet it in the progeny. A contrario, the phenotype A will be present at 56.25 + 18.75 + 18.75 = 93.75% in the progeny, even if 37% of the individuals owns a recessive allele a which does not express as he is dominated by A.


If we selected for phenotype A, we would reproduce only these phenotypes. The new allelic frequencies would be:


F (A) = (0.5625 x 2 + 0.1875 + 0.1875) / total = 1.5 /


0.375 +0.375 + 1.125) = 0.8


whereas a would have a frequency of :


F (a) = 0.1875 + 0.1875 / total = 0.375 /


(0.375+0.375+1.125) = 0.2


The allele a frequency diminished in the population. In the next generation, we obtain:


Whereas we had 6.125% of chances to observe the phenotype a in the F2, we have now only 4% to find it in the next generation! There has been a genetic drift in the allelic frequencies, we will detain this phenomena later.



1.b Transmitting many independant genes


What happens now if we want to study the transmission of two independant genes (that means they are transmitted independantly of each other) ? This study can be interesting, particularly when one of the two genes enhances the other, i.e. for example the protein produced by the first gene is necessary to allow the second to express, or when this protein interact with the protein produced by the second gene.


Given a phenotype A dominant (AA, Aa) and a phenotype a recessive(aa) for locus 1 and B the dominant phenotype(BB, Bb) with b the recessive phenotype (bb) for locus 2. A has a frequency of 0.75, a of 0.25 and F (B) = 0.75 ; F (B) = 0.25.


The calculation of the next generation is done with :



The work on the strain is now harder: We have quickly rare phenotypes (6.125% in the first progeny for phenotype a B).


If we work on three genes, with the same allelic frequencies (0.75 for the dominant and 0.25 for the recessive), the difficulties rise again:


We have here extremely rare phenotypes: 1.56% of chances to obtain phenotype a b c. We need already 100 individuals to have a good chance to obtain it in our grow !



1.c Transmission of two genes linked together


It is possible that two genes that we want to study are located in the same chromosom (see meiosis functionning for more details). We say that they are linked. If an individual owns alleles A and B in the first version of the chromosom and alleles a and b in the second version, then he can only produce gamets A,B or a,b. However, exceptionnally, crossing over may happen. in this case, the two chromosoms cross each other physically and exchange genetic material. If this cross happens between the two loci, then the individual may produce gamets A,b and a,B.




1.d Other difficulties to take into account


Some genes can be located in the sexual chromosoms. In this case, their expression is linked with sex, particularly when the gene is located on the chromosom X and when the sex is determined with a XY system. Indeed, when we have a male XY, all genes located in the chromosom X express as they have no equivalent in the Y chromosom. So it doesn't matter here wether they are dominant or recessive.


Generally speaking, don't forget also that we simplified a lot the phenotypic expression of the genes by saying that one genes gives one phenotype. In fact, a traits is very often the result of multiple gene interactions.



1.e The selection concept


Selection is a process that may happen after a natural event or after an human event. The selection of the phenotypes was firstly demonstrated by Darwin in his book "On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or The Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life", in which he demonstrates that natural selection is the motor of evolution.


Natural selection is simply described with three principles :

- individuals differ each other

- the most adapted survive and they reproduce together

- the adaptative advantages that allowed the survival are able to be transmitted to the progeny


The result is that natural selection explain the adaptation of the species to their environment, with as consequence, the concept of character displacement inside the species.


As we started to see above, this displacement of character in the population is in fact a change of allelic frequencies under the pressure of selection whether natural or from human origin. For example, if the phenotype a was in fact a non potent phenotype, and if human was selecting for potency in the strain, he would give a selective advantage to the phenotype A by eliminating phenotypes a from the reproduction. In this way, the allele A frequency would increase in the population at each generation. If we discovered that in fact, the combination of alleles a,b,c, gives the most potent individuals, due to gene interaction, then we would select this rare phenotype (1.56% of the population) and very quickly, as he is homozygous (a,b and c being recessive, to obtain this phenotype, we need to have individuals aa, bb and cc ) , we would make the population drift to this pheno, to the point where alleles A, B and C would simply and quickly disappear from the population !


For a natural selection example: if phenotype a was an phenotype that flowers in 25 weeks, when grown under temperate climate, he would never have the time to reproduce and so he would disappear from the population as we grow several generations. It is also called genetic drift.





1.e The concept of selection


Selection is a process that may happen after a natural event or after an human event. The selection of the phenotypes was firstly demonstrated by Darwin in his book "On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or The Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life", in which he demonstrates that natural selection is the motor of evolution.


Natural selection is simply described with three principles :

- individuals differ each other


- the most adapted survive and they reproduce together

- the adaptative advantages that allowed the survival are able to be transmitted to the progeny


The result is that natural selection explain the adaptation of the species to their environment, with as consequence, the concept of character displacement inside the species.


As we started to see above, this displacement of character in the population is in fact a change of allelic frequencies under the pressure of selection whether natural or from human origin. For example, if the phenotype a was in fact a non potent phenotype, and if human was selecting for potency in the strain, he would give a selective advantage to the phenotype A by eliminating phenotypes a from the reproduction. In this way, the allele A frequency would increase in the population at each generation. If we discovered that in fact, the combination of alleles a,b,c, gives the most potent individuals, due to gene interaction, then we would select this rare phenotype (1.56% of the population) and very quickly, as he is homozygous (a,b and c being recessive, to obtain this phenotype, we need to have individuals aa, bb and cc ) , we would make the population drift to this pheno, to the point where alleles A, B and C would simply and quickly disappear from the population !


For a natural selection example: if phenotype a was an phenotype that flowers in 25 weeks, when grown under temperate climate, he would never have the time to reproduce and so he would disappear from the population as we grow several generations. It is also called genetic drift.


The genetic drift can be quantified mathematically by modifying the calculation of the Mendelian tables. We define w as the fitness of the genotype.


Let's take a population of 100 individuals. In this population, we have 25 individuals that are AA; 50 that are Aa and 25 that are aa. Allelic frequencies of A and a are respectively p= 0.5 and q = 0.5.


Let's consider that the 25 AA individuals, 90% of the Aa individuals and 80% of the aa individuals will be able to reproduce. By consequence, w(AA) = 1 ; w(Aa) = 0,9 and w(aa) = 0,8


When reproducing, each individual produces two gametes. With the reproduction rates we just defined, we obtain 1 x 2 x 25 + 0,9 x 2 x 50 + 0,8 x 2 x 25 = 180 gametes.


What are the new allelic frequencies?


The 25 AA individuals produce 50 gametes A.


The 45 Aa individuals produce 45 gametes A and 45 gametes a.


The 20 aa individuals produce 40 gametes a.


Finally, we obtain 95 gametes A and 85 gametes a so by consequence, the new allelic frequencies are p = 0,53 and q = 0,47.


The allele A has an increase in its allelic frequency between generation n and generation n+1, because of its better ability to being reproduced when he is represented by AA individuals.


Let's imagine the simplified case where the phenotype a can not reproduce at all because of a too high flowering time. We have there:w(aa) = 0. If phenotype A reproduces perfectly, we have: w(AA) = 1 and w(Aa) = 1.

In this example, phenotype a is considered as lethal, which means that this phenotype can not reproduce.


In this context, we can calculate the effect of selection on the allelic a frequency with the relation:


qg = q0 / (1 + g x q0)


where qg is the allelic frequency of allele a at generation g, q0 is the allelic a frequency at initial generation and g is the number of generations since initial generation.


If we use q0 = 0,25, then, after 10 generations,

Q10 = 0,08





Allele a became rare !


Obviously, the studied allele is not necessarily recessive, it can also be dominant or co-dominant and the maths demonstrate that this status and the allelic frequency at the beginning, the genotype can have a more or less stability during the following generations.





2. A strategy to maintain old strains


2.1 What do we want and what are we working?


This two questions may seem evident but they are really important to conduct the work.





What are we working? On a variety of Cannabis sativa, obviously. But it is not enough !


How can we caracterize it? Which criterias do you use to recognize it? Are these criterias constant between individuals? Or do they appear on only a part of the population? Does the strain come from a wild area where human is not here or a contrario, did she appear from selection of humans since decennias?


Two approaches are possible considering the material you have to preserve or conserve :


- Some varieties have never been frequent, because the traits that have been selected in these varieties correspond to particular environment. In this case, the populations of this variety were never big and so that strain has already known consaguinity episods which conducted to drastic selection events of particular phenotypes. This is the case for example, for varieties that were selected by humans or that were adpated to very narrow ecological niches.

- Some other varieties, a contrario, developped in environments wild or semi-wild, giving strains that are adpated to very variable environments. In this case, their genetic stuff is very diverse, allowing to adapt to changing conditions, owning many alleles in its genetic stuff. In other words, these varieties have not "put their eggs in the same basket". This is the case for the strains growing freely near the road or in wild places where man doesn't put his hands too strong, and where environmental conditions may vary.


Initially, Cannabis sativa is a very generalist species, able to adapt to very variable conditions, from an extreme to another, hence its success. This kind of species shows a great plasticity, allowing to adapt easily against local conditions; with as consequencies many phenos that can differ greatly. The difference between indica varieties and sativa varieties is a good example of the plasticity of Cannabis sativa for the leaves shape. The Ducksfoot is an interesting variety in this purpose. The difference of potency between wild hemp and drug type hemp is also a good illustration of this plasticity of Cannabis sativa.


Often, as we said, wild or semi-wild variety will show a great heterogeneity in their phenotypic expression of the genotype diversity ; this genetic diversity being favored to have a solution in case of brutal changes in the grow conditions. We will have multiple phenos, with some rarer hard to observe.


What do we want to do? The amateurs of Cannabis sativa are often enthusiastic and this particularly since few years, and they answer often "conserve the genepool". The conservation of a variety is a very complex project and at this point, we will often have two opinions fighting each others :

- The realistics / defaitist which argue that we need at least 1,000 individuals to preserve in a correct manner and they propose whether to abandon the project, whether to stock a huge number of seeds (possibly from a first reproduction if the original number was not sufficient), waiting for a better future.





- The optimistics / naives that argue that we do not know really what is our future and that it is better to do something when we have the things in hand rather than stock them and wait.


This is the kind of debate that we see in a recurrent manner, and we will see now the scientific elements that can be used in this discussion. Obviously I have my opinion on this topic, but I prefer to let you make yourself your opinion, studying facts and not words. Let's see what we have to know and what can cause problems for amateurs like us ; when we have seeds of a rare strain with few seeds and a great willing to see it grow and reproduce, in the best conditions. When concluding this text, I'll give you my opinion


2.2 The concept of efficient population

The main issue that we will encounter is the population size. Most of the following will only explain the problems encountered when reducting population size.


The population size is a problem at two levels: First, the number of individuals that we can grow and second, the number of individuals that we can bring to reproduce. The last quantity is named "efficient population", which is, the number of individuals in the population that will have the same chance to reproduce and transmit their genetic stuff to the next generation.


The efficient population is calculated in two way. First when reproducing, this will be the number of individuals that are active in the reproduction event, with a consideration of the sex ratio.





It is then calculated following the relation:


Ne = [4 x Nm x Nf] / [Nm + Nf]


Where Nm is the number of males, Nf lthe number of females and Ne, lthe size of the efficient population.


For example, if we take a population of 200 individuals, it is not the same in reproduction success if we obtain 100 males and 100 females or if we obtain 120 males et 80 females. Ne diminishes from 200 to 72, translating in this way the diminution of the number of possibilities of genetic exchange during the reproduction of the population.


But the efficient population is also a dynamic concept, because we know all that if a generation has been reproduced with 3 individuals, it is not worth the pain to reproduce it with 2000 individuals at the following generation. We say that the strain undergoes a bottle neck.


We can calculate the consequences of bottlenew with the following relation :


Ne = 1 / [1/t ( 1/N1 + 1/N2 + … + 1/Nt)]


Where t is the number of generations.


Imagine that we have reproduced N1 = 50 individuals then N2 = 8 individuals then N3= 50 individuals.


Ne = 1 / [1/3 x (1/50 + 1/8 + 1/50)] = 18,2


Whereas the mean number of individuals was 36, the bottle neck in the second generation conducted to a diminution of the mean efficient population to 18 individuals !


2.3 The concept of founder effect

When we own only a small number of seeds of a particular variety, the diversity of this sample has big probabilities to be inferior to the real diversity of the whole variety. This population, that comes from these seeds, undergoes the founder effect, which is the fact that its diversity will allways be restricted to the initial representativeness compared to the real whole population.This is a problem when we own only a small sample that has a bad representativeness of the diversity of the strain and when it will never be enriched by new individuals grown outside this sample. This is the case when we own only 25 seeds of a rare variety that disappeared. The positive side of the thing is that maintaining such a population is probably easier than maintaining the diversity of a strain for which we have 10,000 seeds, once the first reproduction ensured, obviously...


2.4 The concept of genetic drift


As we have seen before, this risk happens when population are of small size. Indeed, the allelic frequencies are valids when we work on big numbers. In case of small numbers, it is possible that randomly, we find a rare phenotype that is over represented in the next generation, if, for example, it is the only female that survives.


In fact, the genetic drift is mostly not avoidable with our grow conditions. We have seen that the most important factor modifying the allelic frequencoes was the ability to reproduce. And this will be precisely the big difficulty (aside with the capacity to grow large populations) that we will have to fight when growing landraces.


Outdoor, the main problem will be the lack of light and the flowering time. When growing under temperate climate, it is hard to finish pure tropical sativas due to freeze temperatures in december/january. And the sun has not the same intensity than under tropical conditions. Nothing is balck or white, and we may observe most of the potential of the strain and even test its full potential. But for the phenotypes that are rare and extrem (which are the ones that need huge light and long flowering time ; and also a great number of individuals to have a chance to see them ,for example), it will be hard to observe and reproduce them like they would do in thier native environment. The genetic drift is most probable at more or less long term, as a function of grow conditions and grower abilities.


Indoor, we can escape from the problem of the long flowering time but not from the problem of the light (which is different here, it is more likely to be a problem of spectra) nor from the population size. Often, we will have also the problem of the size of the individuals which is reduced indoor, very far from natural size of the outdoor individuals. Indoor, the grower has a very limited vision of the potential of the strain, which is here the potential of the strain adapted indoor. As a paradox, indoor is better adapted for the reproduction, allowing to pollinate easily and to ensure that pollination will not be polluted by other strains coming from the neighbourhood (the pollen of C. sativa can travel for dozen of kilometers or more...).


To conclude with this genetic drift, you must absolutely understand that genetic drift is a random process that affects both lethal and positive alleles. This means that a population can both fix lethal alleles as the generations goes AND /OR fix beneficial alleles which will make it adapt better to its environment.


2.5 the concept of degree of consanguinity

In small populations, the probability of consanguinity is higher. This consanguinity conducts to the increase of homozygous (which, again, is not strictly synonymous to inbreeding depression!)


The degree of consanguinity in a population can be determined with the coefficient of consanguinity F:


F = (2 pq - H) / 2 pq





Where 2 pq is the expected frequency of heterozygous and H the frequency of heterozygous really observed in the population.


In a small population, heterozygous rate will decrease at each generation, as a function of efficient population size. It will decrease as much as the efficient population size is small, following the relation:


Ht / H0 = [1 – 1/ (2 x Ne)]t


Where H0 is the initial frequency of heterozygous, Ht is the frenquency of heterozygous after t generations and Ne is the mean size of the efficient population.


What we call inbreeding depression is the increase of the homozygous rate for lethal alleles. But this increase may also concern favourable alleles.


In some species, this inbreeding depression may in fact save the species if it is immediately followed by a selection event. It is what is called (in french) the purge of the genetic load. The selection eliminates drastically the homozygous for lethal alleles and only individuals homozygous for favourable alleles survive. The strain is globally improved.


Autofecundation is a particular characteristic that speed up the fixing of the recessive traits, whether good or bad. Some species that use this process doesn't have anymore reduction of their fitness as the generations goes on: natural and/or human selection events, with autofecundation, i.e. strong consanguinity, have removed the worst alleles and conserved only the favourable ones.


For other species, animal species particularly, the consanguinity conducts quickly to disappearance, since it conducts quickly to the fixing of lethal alleles at the level of reproduction functions.




2.6 The ex-situ conservation


This is the kind of conservation that interests us here. It is simply the conservation of varieties out of their natural environment. How to minimize the effects of this conservation on genetic diversity?


If we use again the formula dedicated to calculate the degree of consanguinity, we can propose a solution to maximize heterozygous in the population :


Ht / H0 = [1 – 1/ (2 x Nfo)] x [1 – 1/ (2 N (Ne / N)]^t-1


Where N is the real population, Ne the mean efficient population on the t generations and Nfo the founder population.


If we analyse this relation, we can see three principles to follow :


- Use the highest number of individuals when reproducing the founder population

- Maximize the ratio Ne/N so that the maximum number of individuals reproduce at each generation

- Minimize t, which means, minimize the number of generations






We have seen in this text shortly what we have to know in genetics to maintain old school lines. If you read a little bit more in the books (and you'll do it after this marvelous post, don't you? ), you will realize quickly that these elements stay at the theoretical level, because they act at a large scale, and we have difficulties to link them with the thousands of genes that are in living organisms.


If you stay at the mathematical level, you may be discouraged but I advice you to look at it quietly. Please note that without the real allele frequencies, for each variety, we can not determine anything precisely and then we use these concepts to inspire ourselves, think to the problem, define an attitude to have when growing...


Make your opinion! Look closely at your varieties: are they diverse? What are the criteria that define them? How many individuals can you grow at a time? How many grow per year?


We know we should conserve each strain that crosses our roads. But you and I know the difficulties of such projects... Are we really able to save these lines? Would we be able to do it even if the laws change? Look at all the problems, and read with a critical eye what it written in the forums, whether it comes from professionnals, amateur or biologists...A preservation that is well done (i.e. with a careful selection) is far away better than a global conservation project that missed a step. You have here the elements that prove it.


Concentrate yourself on your possibilities and please don't stop on the words. In this forum, you will never see someone criticizing you if you are testing something. Read and jump ! Surf on the wave !


If you feel alone with your project, contact other members and discuss with them. Preserving is a difficult art but it has the advantage to be exciting for your brain and it is nice to discuss it with other people, to share ideas. The old lines allways had difficulties to be maintained, because of their necessity to grow in a particular environment, but also because some men want to destroy them or even worst want to hide them to exploit them better. Will we be able to do something best than in the past?


Original Post by Rahan

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Recommended Comments

Slt Nomad


Juste un petit hs pour la source, ça à l'air de venir de Rahan, donc la vibes?


Originally composed by Rahan/LittleMan


cf ici



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Yo @NoMaD ! merci pour ton blog qui fourmille d'info breeding :)
 Je sais pas si c'est fait depuis, mais le texte m'intéresse bien, je vais faire une traduction au cas ou,
je te repartage ça ici,si ça te dit ?

édit/  les smiley lunettes, j'ai mis 5 minutes à comprendre :rolleyes:  , c'est  des B collés au parenthèses  B)  ... on pourrait coder le génome avec des emoji  :mdr:.... aller,  j'y retourne
++ !

Edited by manuel valls

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Yo , pas de réponse : bonne réponse

 j'ai donc traduit la chose en espérant avoir fait ça bien, je risque de repartager ça dans mon blog ou ailleur, c'est relativement simple et explicite.
en revanche j'ai cherché qui était ce fameux Rahan , gogol m'a proposé un personnage qui me semblait peu fiable, un sorte de surfeur en peau de bête qui vouait un culte à un chico d'animal qu'il appel " coutela " , j'imagine que c'est un homonyme ....

 allez trêve de galéjades.



Maintenir les anciennes souches : différence entre conservation et préservation


 Dans la vie Nous voulons tous maintenir nos vieilles lignées de graines : Oubliées par les professionnels, une mauvaise transmission dûe à l'interdiction, la gestion de ces souches est toujours difficile. "Panama Red", ou "Acapulco gold", colombienne, Kerala, Black Magic African, Blonde libanaise ..., la liste de ces souches mythiques en danger ou proche de disparaître est longue.
Cependant, quelques graines de ces souches ont été conservées par certains afficionados pendant toutes ces années. Comment les maintenir, sans perdre leur spécificité? Deux approches sont possibles, deux visions de la relation avec le plan, plus ou moins ambitieuses.
La première approche peut être appelée "conservation". L'objectif est ici de conserver la contrainte dans toute sa complexité, c'est-à-dire de conserver au maximum (la plus proche possible de 100%) la diversité intra spécifique.
La deuxième approche peut être nommée "préservation". Le but est ici de préserver les traits qui définissent la souche, admettant que la diversité dans son ensemble ne peut pas être conservée, mais que la substance préservée sera suffisante pour que la souche soit parfaitement reconnaissable.
Les deux approches sont incompatibles. En effet, lors de la conservation, vous devez maximiser le nombre de combinaisons génétiques pour augmenter les chances de conserver la diversité totale de la souche. Au contraire, en conservant, vous devez d'abord sélectionner les caractères importants, de sorte que vous les fixez dans la souche et ainsi obtenir une souche plus facile à conserver plus tard. Nous verrons ensemble et en détails dans un premier temps quels sont les mécanismes biologiques impliqués dans ces deux approches et dans un deuxième temps, nous préciserons comment nous pouvons les utiliser dans nos salles de culture.
1. Concepts biologiques
1.a Transmission d'un gène et fréquence allélique
A chaque reproduction, les gènes sont transmis par les gamètes créés après une méiose. Chaque gamète possède un allèle pour un gène (il est haploïde), contrairement à l'individu global qui possède deux allèles pour chaque gène (il est diploïde). Pour cette raison, il y a un facteur aléatoire dans l'événement de reproduction: Quel allèle sera impliqué dans la reproduction? Ces processus ont été décrits par Mendel lorsqu'il a déterminé comment les gènes étaient transmis quantitativement. Remarquez qu'il ne savait pas à l'époque que les chromosomes existaient et q'était un gène! Etudiant l'ensemble de la population, et basé sur la fréquence allélique dans cette population et la probabilité de 0,5 (une chance sur deux), la reproduction au niveau de la population peut être simplifiée avec un simple tableau avec 4 cas.
Étant donné un locus L pour un gène, avec deux allèles: A (dominant) et a (récessif). AA et Aa produiront un phénotype A et un phénotype a. F (A) = 0,75 est la fréquence allélique A dans la population. Cela signifie que 75% des individus ont au moins un allèle A. F (A) + F (a) est toujours égal à 1, donc F (a) = 0,25.
Avec la table mendélienne, nous pouvons prédire l'occurrence du phénotype dans la descendance:
Donc, si nous voulons observer le phénotype a, en croisant les individus au hasard, nous avons 6,125% de chances de le rencontrer dans la progéniture. A contrario, le phénotype A sera présent à 56,25 + 18,75 + 18,75 = 93,75% chez la progéniture, même si 37% des individus possèdent un allèle récessif « a » qui ne s'exprime pas car il est dominé par A.
Si nous avons choisi le phénotype A, nous ne reproduirions que ces phénotypes. Les nouvelles fréquences alléliques seraient:
F (A) = (0,5625 x 2 + 0,1875 + 0,1875) / total = 1,5 /
0,375 +0,375 + 1,125) = 0,8
Alors que « a » aurait une fréquence de:
F (a) = 0,1875 + 0,1875 / total = 0,375 /
(0,375 + 0,375 + 1,125) = 0,2
La fréquence de l’allèle « a » diminue dans la population. Dans la génération suivante, nous obtenons:
Alors que nous avions 6,125% de chances d'observer le phénotype « a » dans le F2, nous n'avons plus que 4% à le retrouver dans la génération suivante! Il y a eu une dérive génétique dans les fréquences alléliques, nous retiendrons ce phénomène plus tard.
1.b Transmettre de nombreux gènes indépendants
Que se passe-t-il maintenant si nous voulons étudier la transmission de deux gènes indépendants (c'est-à-dire qu'ils sont transmis indépendamment les uns des autres)? Cette étude peut être intéressante, notamment lorsque l'un des deux gènes renforce l'autre, c'est-à-dire que la protéine produite par le premier gène est nécessaire pour permettre à la seconde de s'exprimer ou lorsque cette protéine interagit avec la protéine produite par le second gène.
Étant donné un phénotype
  "A" dominant (AA, Aa) et un phénotype récessif (aa) pour le locus 1 et
  "B" le phénotype dominant (BB, Bb) avec "b" le phénotype récessif (bb) pour le locus 2.
 "A" a une fréquence de 0,75, "a" de 0,25 et F (B ) = 0,75; F (B ) = 0,25.
Le calcul de la prochaine génération se fait avec:
Le travail sur la souche est maintenant plus difficile: Nous avons des phénotypes rapidement rares (6.125% dans la première progéniture pour phénotype aB ).
Si nous travaillons sur trois gènes, avec les mêmes fréquences alléliques (0,75 pour le dominant et 0,25 pour le récessif), les difficultés remontent:
Nous avons ici des phénotypes extrêmement rares: 1,56% de chances d'obtenir un phénotype abc. Nous avons déjà besoin de 100 personnes pour avoir une bonne chance de l'obtenir dans notre culture!
1.c Transmission de deux gènes liés entre eux
Il est possible que deux gènes que nous voulons étudier soient situés dans le même chromosome (voir le fonctionnement de la méiose pour plus de détails). Nous disons qu'ils sont liés. Si un individu possède les allèles A et B dans la première version du chromosome et les allèles a et b dans la deuxième version, alors il ne peut produire que des gamètes A, B ou a, b. Cependant, exceptionnellement, le franchissement peut arriver, dans ce cas, les deux chromosomes se croisent physiquement et échangent du matériel génétique. Si ce croisement se produit entre les deux locus, alors l'individu peut produire les gamètes A, b et a, B.
1.d Autres difficultés à prendre en compte
Certains gènes peuvent être localisés dans les chromosomes sexuels. Dans ce cas, leur expression est liée au sexe, en particulier lorsque le gène est situé sur le chromosome X et lorsque le sexe est déterminé par un système XY. En effet, lorsque nous avons un XY mâle, tous les gènes situés dans le chromosome X s'expriment car ils n'ont pas d'équivalent dans le chromosome Y. Donc, peu importe qu'ils soient dominants ou récessifs.
De manière générale, n'oublions pas que nous avons beaucoup simplifié l'expression phénotypique des gènes en disant qu'un gène donne un phénotype. En fait, un trait est très souvent le résultat d'interactions génétiques multiples.
1.e Le concept de sélection
La sélection est un processus qui peut se produire après un événement naturel ou après un événement humain. Le choix des phénotypes a d'abord été démontré par Darwin dans son livre "Sur l'origine des espèces au moyen de la sélection naturelle, ou la préservation des races favorisées dans la lutte pour la vie", dans lequel il démontre que la sélection naturelle est le moteur de l'évolution .
La sélection naturelle est simplement décrite avec trois principes:
- les individus diffèrent les uns des autres
- Les plus adaptés survivent et ils se reproduisent ensemble
- les avantages adaptatifs qui ont permis la survie peuvent être transmis à la progéniture
Le résultat est que la sélection naturelle explique l'adaptation de l'espèce à son environnement, avec comme conséquence, le concept de déplacement du caractère à l'intérieur de l'espèce.
Comme nous l'avons vu plus haut, ce déplacement de caractère dans la population est en fait un changement de fréquences alléliques sous la pression de la sélection naturelle ou d'origine humaine. Par exemple, si le phénotype "a" était en fait un phénotype non puissant, et si l'homme sélectionnait pour la puissance dans la souche, il donnerait un avantage sélectif au phénotype "A" en éliminant les phénotypes "a" de la reproduction. De cette manière, la fréquence de l'allèle "A" augmenterait dans la population à chaque génération. Si nous découvrions qu'en fait, la combinaison des allèles "a", "b", "c", donne les individus les plus puissants, en raison de l'interaction génétique, alors nous sélectionnerions ce phénotype rare (1,56% de la population) et très rapidement, car il est homozygote ("a", "b" et "c" étant récessifs, pour obtenir ce phénotype, il faut avoir des individus aa, bb et cc), on ferait dériver la population vers ce phénomène, au point où les allèles A, B et C seraient simples et rapides disparaître de la population!
Pour un exemple de sélection naturelle: si le phénotype "a" était un phénotype qui fleurit en 25 semaines, lorsqu'il est cultivé sous un climat tempéré, il n'aurait jamais le temps de se reproduire et disparaîtrait ainsi de la population à mesure que nous grandissions. Il est également appelé dérive génétique.
La dérive génétique peut être quantifiée mathématiquement en modifiant le calcul des tables mendéliennes. Nous définissons w comme la forme physique du génotype.
Prenons une population de 100 personnes. Dans cette population, nous avons 25 personnes qui sont AA;
          50 qui sont Aa et
          25 qui sont aa.
Les fréquences alléliques de "A" et "a" sont respectivement p = 0,5 et q = 0,5.
Considérons que les 25 AA, 90% des Aa et 80% des AA seront capables de se reproduire. Par conséquent, w (AA) = 1; w (Aa) = 0,9 et w (aa) = 0,8
Lors de la reproduction, chaque individu produit deux gamètes. Avec les taux de reproduction que nous venons de définir, on obtient 1 x 2 x 25 + 0,9 x 2 x 50 + 0,8 x 2 x 25 = 180 gamètes.
Quelles sont les nouvelles fréquences alléliques?
Les 25 AA produisent 50 gamètes "A".
Les 45 Aa produisent 45 gamètes "A" et 45 gamètes "a".
Les 20 aa produisent 40 gamètes "a".
Finalement, on obtient 95 gamètes "A" et 85 gamètes donc par conséquent, les nouvelles fréquences alléliques sont p = 0,53 et q = 0,47.
L'allèle "A" a une augmentation de sa fréquence allélique entre la génération n et la génération n + 1, en raison de sa meilleure capacité à se reproduire lorsqu'il est représenté par des individus AA.
Imaginons le cas simplifié où le phénotype "a" ne peut pas se reproduire du fait d'un temps de floraison trop élevé. Nous avons là: w (aa) = 0. Si le phénotype "A" se reproduit parfaitement, nous avons: w (AA) = 1 et w (Aa) = 1.
Dans cet exemple, le phénotype "a" est considéré comme létal, ce qui signifie que ce phénotype ne peut pas se reproduire.
Dans ce contexte, on peut calculer l'effet de la sélection sur l'allélique d'une fréquence avec la relation:
qg = q0 / (1 + gx q0)
Où qg est la fréquence allélique de l'allèle "a" à la génération g, q0 est la fréquence allélique à la génération initiale et g est le nombre de générations depuis la génération initiale.
Si nous utilisons q0 = 0,25, alors, après 10 générations,
Q10 = 0,08
L'allèle est devenu rare!
Évidemment, l'allèle étudié n'est pas nécessairement récessif, il peut aussi être dominant ou co-dominant et les maths démontrent que ce statut et la fréquence allélique au départ, le génotype peut avoir plus ou moins de stabilité au cours des générations suivantes.
2. Une stratégie pour maintenir les anciennes souches
2.1 Que voulons-nous et que travaillons-nous?
Ces deux questions peuvent sembler évidentes, mais elles sont vraiment importantes pour effectuer le travail.
Que travaillons-nous? Sur une variété de Cannabis Sativa , évidemment. Mais ce n'est pas assez !
Comment pouvons-nous le caractériser? Quels critères utilisez-vous pour le reconnaître? Ces critères sont-ils constants entre les individus? Ou apparaissent-ils seulement sur une partie de la population? Est-ce que la souche provient d'une zone sauvage où l'humain n'est pas ici ou a contrario, est-ce qu'elle est apparue à partir de la sélection des humains depuis des décennies?
Deux approches sont possibles considérant le matériel que vous devez préserver ou conserver:
- Certaines variétés n'ont jamais été fréquentes, car les caractères qui ont été sélectionnés dans ces variétés correspondent à un environnement particulier. Dans ce cas, les populations de cette variété n'ont jamais été grandes et de sorte que la souche a déjà connu des épisodes de consonguinité qui ont conduit à des événements de sélection drastiques de phénotypes particuliers. C'est le cas par exemple pour les variétés sélectionnées par l'homme ou adaptées à des niches écologiques très étroites.
- D'autres variétés, a contrario, se développent dans des milieux sauvages ou semi-sauvages, donnant des souches adaptées à des environnements très variables. Dans ce cas, leur matériel génétique est très diversifié, permettant de s'adapter à des conditions changeantes, possédant de nombreux allèles dans son matériel génétique. En d'autres termes, ces variétés n'ont pas "mis leurs oeufs dans le même panier". C'est le cas des souches qui poussent librement près de la route ou dans des endroits sauvages où l'homme n'est pas trop intervenu et où les conditions environnementales peuvent varier.
Au départ, Cannabis sativa est une espèce très généraliste, capable de s'adapter à des conditions très variables, d'un extrême à l'autre, d'où son succès. Ce type d'espèce montre une grande plasticité, permettant de s'adapter facilement aux conditions locales; avec comme conséquence de nombreux phénomènes qui peuvent différer grandement. La différence entre les variétés indica et les variétés sativa est un bon exemple de la plasticité de Cannabis sativa pour la forme des feuilles. Le Ducksfoot est une variété intéressante dans ce caractère. La différence de puissance entre le chanvre sauvage et le chanvre de type médicament est également une bonne illustration de cette plasticité de Cannabis sativa .
Souvent, comme nous l'avons dit, une variété sauvage ou semi-sauvage présentera une grande hétérogénéité dans leur expression phénotypique de la diversité génotypique; cette diversité génétique étant favorisée pour avoir une solution en cas de changements brutaux dans les conditions de croissance. Nous aurons plusieurs phénotypes, certains étant plus rares à observer.
Que voulons-nous faire? Les amateurs de Cannabis sativa sont souvent enthousiastes et ceci surtout depuis quelques années, et ils répondent souvent à "conserver le pool". La conservation d'une variété est un projet très complexe et à ce stade, nous aurons souvent deux opinions se combattant les unes les autres:
- Les réalistes / défaitistes qui soutiennent que nous avons besoin d'au moins 1000 individus pour les conserver de manière correcte et qu'ils proposent d'abandonner le projet, que ce soit pour stocker un grand nombre de graines (éventuellement d'une première reproduction si le nombre initial n'était pas suffisant ), en attendant un meilleur avenir.
- Les optimistes / naïfs qui affirment que nous ne savons pas vraiment quel est notre avenir et qu'il vaut mieux faire quelque chose quand nous avons les choses en main plutôt que de les stocker et attendre.
C'est le genre de débat que nous voyons de manière récurrente, et nous allons voir maintenant les éléments scientifiques qui peuvent être utilisés dans cette discussion. Évidemment, j'ai mon opinion sur ce sujet, mais je préfère vous laisser faire votre opinion, en étudiant les faits et non les mots. Voyons ce que nous devons savoir et ce qui peut causer des problèmes pour des amateurs comme nous; quand nous avons des graines d'une souche rare avec peu de graines et une bonne volonté de la voir grandir et se reproduire, dans les meilleures conditions. En concluant ce texte, je vais vous donner mon avis
2.2 Le concept de population efficace
Le principal problème que nous allons rencontrer est la taille de la population. La plupart des éléments suivants expliqueront seulement les problèmes rencontrés lors de la réduction de la taille de la population.
La taille de la population est un problème à deux niveaux: premièrement, le nombre d'individus que nous pouvons cultiver et deuxièmement, le nombre d'individus que nous pouvons apporter pour se reproduire. La dernière quantité est appelée «population efficace», c'est-à-dire le nombre d'individus dans la population qui auront la même chance de reproduire et de transmettre leur matériel génétique à la génération suivante.
La population efficace est calculée de deux façons. Tout d'abord lors de la reproduction, ce sera le nombre d'individus qui sont actifs dans l'événement de reproduction, en tenant compte du sex-ratio.
Il est ensuite calculé en fonction de la relation:
Ne = [4 x Nm x Nf] / [Nm + Nf]
Où Nm est le nombre de mâles, Nf le nombre de femelles et Ne, la taille de la population efficace.
Par exemple, si l'on prend une population de 200 individus, ce n'est pas la même en terme de réussite de reproduction si on obtient 100 mâles et 100 femelles ou si on obtient 120 mâles et 80 femelles. Ne diminue de 200 à 72, traduisant ainsi la diminution du nombre de possibilités d'échange génétique lors de la reproduction de la population.
Mais la population efficace est aussi un concept dynamique, car on sait tout que si une génération a été reproduite avec 3 individus, il ne vaut pas la peine de la reproduire avec 2000 individus à la génération suivante. Nous disons que la souche subit un goulot de bouteille.
Nous pouvons calculer les conséquences de Bottlenew avec la relation suivante:
Ne = 1 / [1 / t (1 / N1 + 1 / N2 + ... + 1 / Nt)]
Où t est le nombre de générations.
Imaginons que nous ayons reproduit N1 = 50 individus puis N2 = 8 individus puis N3 = 50 individus.
Ne = 1 / [1/3 x (1/50 + 1/8 + 1/50)] = 18,2
Alors que le nombre moyen d'individus était de 36, le goulot de la deuxième génération conduisait à une diminution de la population moyenne efficace à 18 individus!
2.3 Le concept d'effet fondateur
Lorsque nous possédons seulement un petit nombre de graines d'une variété particulière, la diversité de cet échantillon a de grandes probabilités d'être inférieure à la diversité réelle de la variété entière. Cette population, issue de ces graines, subit l'effet fondateur, c'est-à-dire que sa diversité sera toujours limitée à la représentativité initiale par rapport à la population totale réelle. C'est un problème quand on ne possède qu'un petit échantillon qui a un mauvaise représentativité de la diversité de la souche et quand elle ne sera jamais enrichie par de nouveaux individus cultivés en dehors de cet échantillon. C'est le cas lorsque nous ne possédons que 25 graines d'une variété rare qui a disparu. Le côté positif de la chose est que le maintien d'une telle population est probablement plus facile que de maintenir la diversité d'une souche pour laquelle nous avons 10 000 graines, une fois la première reproduction assurée, évidemment ...
2.4 Le concept de dérive génétique
Comme nous l'avons vu précédemment, ce risque survient lorsque la population est de petite taille. En effet, les fréquences alléliques sont valides lorsque l'on travaille sur de grands nombres. En cas de petit nombre, il est possible qu'au hasard, on retrouve un phénotype rare surreprésenté dans la génération suivante, si, par exemple, c'est la seule femelle qui survit.
En fait, la dérive génétique n'est généralement pas évitable avec nos conditions de croissance. Nous avons vu que le facteur le plus important modifiant les fréquences alléliques était la capacité à se reproduire. Et ce sera précisément la grande difficulté (en dehors de la capacité à faire croître de grandes populations) que nous devrons combattre en cultivant des variétés locales.
En plein air, le principal problème sera le manque de lumière et le temps de floraison. En période de climat tempéré, il est difficile de terminer les sativas tropicales à cause du gel en décembre / janvier. Et le soleil n'a pas la même intensité que dans les conditions tropicales. Rien n'est noir ni blanc, et nous pouvons observer la plupart du potentiel de la souche et même tester son plein potentiel. Mais pour les phénotypes rares et extrêmes (qui ont besoin d'une grande lumière et d'une longue floraison, et aussi d'un grand nombre d'individus pour avoir une chance de les voir, par exemple), il sera difficile d'observer et de reproduire eux comme ils le feraient dans leur environnement natif. La dérive génétique est plus probable à plus ou moins long terme, en fonction des conditions de croissance et des capacités de croissance.
En intérieur, nous pouvons échapper au problème de la longue période de floraison mais pas du problème de la lumière (qui est différent ici, il est plus probable qu'il s'agisse d'un problème de spectre) ni de la taille de la population. Souvent, nous aurons aussi le problème de la taille des individus qui est réduite à l'intérieur, très loin de la taille naturelle des individus extérieurs. A l'intérieur, le cultivateur a une vision très limitée du potentiel de la souche, qui est ici le potentiel de la souche adaptée à l'intérieur. Paradoxalement, l'intérieur est mieux adapté à la reproduction, ce qui permet de polliniser facilement et de s'assurer que la pollinisation ne sera pas polluée par d'autres souches provenant du voisinage (le pollen de C. sativa peut voyager sur des dizaines de kilomètres ou plus ... ).
Pour conclure avec cette dérive génétique, il faut absolument comprendre que la dérive génétique est un processus aléatoire qui affecte à la fois les allèles létaux et positifs. Cela signifie qu'une population peut à la fois fixer les allèles létaux au fil des générations ET / OU fixer des allèles bénéfiques qui la rendront mieux adaptée à son environnement.
2.5 le concept de degré de consanguinité
Dans les petites populations, la probabilité de consanguinité est plus élevée. Cette consanguinité conduit à l'augmentation des homozygotes (ce qui, encore une fois, n'est pas strictement synonyme de dépression de consanguinité!)
Le degré de consanguinité dans une population peut être déterminé avec le coefficient de consanguinité F:
F = (2 pq - H) / 2 pq
Où 2 pq est la fréquence attendue des hétérozygotes et H la fréquence des hétérozygotes réellement observée dans la population.
Dans une petite population, le taux hétérozygote diminuera à chaque génération, en fonction de la taille efficace de la population. Il diminuera autant que la taille de la population efficace est petite, suivant la relation:
Ht / H0 = [1 - 1 / (2 x Ne)] t
Où H0 est la fréquence initiale des hétérozygotes, Ht est la fréquence des hétérozygotes après t générations et Ne est la taille moyenne de la population efficace.
Ce que nous appelons la dépression de consanguinité est l'augmentation du taux homozygote pour les allèles létaux. Mais cette augmentation peut également concerner des allèles favorables.
Chez certaines espèces, cette dépression de consanguinité peut en fait sauver l'espèce si elle est immédiatement suivie d'un événement de sélection. C'est ce qu'on appelle la purge de la charge génétique. La sélection élimine radicalement les homozygotes pour les allèles létaux et seuls les individus homozygotes pour les allèles favorables survivent. La souche est globalement améliorée.
L'autofécondation est une caractéristique particulière qui accélère la fixation des traits récessifs, qu'ils soient bons ou mauvais. Certaines espèces qui utilisent ce processus n'ont plus aucune réduction de leur forme physique au fil des générations: les sélections naturelles et / ou humaines, avec autofécondation, c'est-à-dire forte consanguinité, ont éliminé les pires allèles et conservé seulement les plus favorables.
Pour d'autres espèces, espèces animales notamment, la consanguinité conduit rapidement à la disparition, puisqu'elle conduit rapidement à la fixation d'allèles létaux au niveau des fonctions de reproduction.
2.6 La conservation ex-situ
C'est le genre de conservation qui nous intéresse ici. C'est simplement la conservation des variétés hors de leur environnement naturel. Comment minimiser les effets de cette conservation sur la diversité génétique?
Si nous utilisons à nouveau la formule dédiée au calcul du degré de consanguinité, nous pouvons proposer une solution pour maximiser hétérozygote dans la population:
Ht / H0 = [1 - 1 / (2 x Nfo)] x [1 - 1 / (2 N (Ne / N)] ^ t-1
Où "N" est la population réelle, "Ne" la population efficace moyenne sur les "t" générations et "Nfo" la population fondatrice.
Si nous analysons cette relation, nous pouvons voir trois principes à suivre:
- Utiliser le plus grand nombre d'individus lors de la reproduction de la population fondatrice
- Maximiser le rapport Ne / N pour que le nombre maximum d'individus se reproduisent à chaque génération
- Minimiser t, ce qui signifie minimiser le nombre de générations
Nous avons vu dans ce texte sous peu ce que nous devons savoir en génétique pour maintenir les anciennes lignées scolaires. Si vous lisez un peu plus dans les livres (et vous le ferez après ce merveilleux post, n'est-ce pas? ), vous réaliserez rapidement que ces éléments restent au niveau théorique, car ils agissent à grande échelle, et nous avons des difficultés à les lier avec les milliers de gènes qui sont dans les organismes vivants.
Si vous restez au niveau mathématique, vous pouvez être découragé mais je vous conseille de le regarder tranquillement. S'il vous plaît noter que sans les fréquences d'allèles réels, pour chaque variété, nous ne pouvons rien déterminer précisément et ensuite nous utilisons ces concepts pour nous inspirer, réfléchir au problème, définir une attitude à avoir en croissance ...
Faites votre opinion! Regardez de près vos variétés: sont-elles diverses? Quels sont les critères qui les définissent? Combien de personnes pouvez-vous développer à la fois? Combien grandissent par an?
Nous savons que nous devrions conserver chaque souche qui traverse nos routes. Mais vous et moi connaissons les difficultés de tels projets ... Sommes-nous vraiment capables de sauver ces lignes? Serions-nous capables de le faire même si les lois changent? Regardez tous les problèmes, et lisez d'un oeil critique ce qu'il a écrit dans les forums, que ce soit des professionnels, des amateurs ou des biologistes ... Une préservation bien faite (c'est-à-dire avec une sélection rigoureuse) est bien mieux qu'un projet de conservation mondiale qui aurait raté une étape. Vous avez ici les éléments qui le prouvent.
Concentrez-vous sur vos possibilités et s'il vous plaît ne vous arrêtez pas sur les mots. Dans ce forum, vous ne verrez jamais quelqu'un vous critiquer si vous testez quelque chose. Lisez et sautez! Surfez sur la vague!
Si vous vous sentez seul avec votre projet, contactez les autres membres et discutez avec eux. Préserver est un art difficile mais il a l'avantage d'être excitant pour votre cerveau et c'est agréable d'en discuter avec d'autres personnes, de partager des idées. Les vieilles lignes ont toujours eu des difficultés à se maintenir, à cause de leur nécessité de grandir dans un environnement particulier, mais aussi parce que certains hommes veulent les détruire ou même pire veulent les cacher pour mieux les exploiter. Serons-nous capables de faire quelque chose de mieux que par le passé?
Message original par Rahan

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