Генотип і фенотип: у чому різниця

Два слова для двох речей

Обидва терміни запровадив данський ботанік Вільгельм Йогансен у книжці 1909 року, а англійською виклав їх у статті 1911 року.

Два організми з однаковим генотипом можуть відрізнятися. Це називають фенотиповою пластичністю: ті самі гени за різного світла, температури чи живлення дають різний результат.

Що таке генотип простими словами

Генотип — це інструкція, записана в ДНК. Її організм отримує від батьків у момент зачаття чи запилення, і за життя вона не змінюється. Побачити генотип очима неможливо: його читають лише аналізом ДНК.

Що таке фенотип простими словами

Фенотип — це все, що можна побачити й виміряти: зріст, колір, форма листя, запах, швидкість росту. Він складається з двох частин: того, що записано в генах, і того, в яких умовах організм ріс.

Приклади

• Близнюки. Однояйцеві близнюки мають однаковий генотип, але з роками дедалі більше різняться: вага, засмага, шрами, звички залежать від життя, а не від генів.
• Гортензія. Той самий кущ цвіте блакитним на кислому ґрунті й рожевим на лужному. Генотип один, фенотипи різні.
• Горох Менделя. Рослина з двома копіями гена жовтого насіння і рослина з однією копією виглядають однаково: обидві дають жовті горошини. Фенотип один, генотипи різні.

Отже, за фенотипом не завжди можна вгадати генотип, і навпаки.

Чому з одного сорту ростуть різні рослини

Насінини з однієї пачки — це брати й сестри, а не копії. Кожна отримала свою комбінацію батьківських генів, тож і генотипи в них різні.

У коноплях ця різниця особливо помітна. Автори пангеному 2025 року порівняли 193 геноми й виявили, що дві копії геному в одній рослині відрізняються в середньому на п’яту частину довжини. Що більше відмінностей між копіями, то різноманітніше потомство.

Селекціонери зменшують розкид двома способами.

• Стабілізація. Рослини з потрібними ознаками схрещують між собою кілька поколінь поспіль, поки потомство не стане одноманітним.
• Гібриди F1. Схрещують дві чисті лінії, і перше покоління виходить вирівняним. Як це влаштовано, пояснює розділ Селекція. Royal Queen Seeds описує свої F1 саме так. Але єдиного стандарту немає: інші виробники називають F1 будь-яке перше покоління від схрещування двох гібридів.

Що таке пошук фенотипу

Селекціонери й колекціонери називають це фенохантом. Пророщують багато насінин одного сорту, порівнюють рослини й залишають одну-дві найкращі. Саме так з’являються рослини, які потім стають знаменитими.

Номер у назві сорту

Gelato #33, Gorilla Glue #4: номер означає конкретну рослину, яку селекціонер відібрав серед багатьох сіянців. Відібраний фенотип зберігають живцюванням. Живці мають той самий генотип, що й материнська рослина, тому сорт лишається незмінним, доки живе клон.

«Генотип» у картці сорту

У каталогах насіння словом «генотип» позначають частки індики, сативи й рудералісу, наприклад «70 % Indica / 30 % Sativa». Це заява виробника про походження сорту, а не результат аналізу ДНК.

Дослідження показують, що ці ярлики слабко пов’язані зі справжньою генетикою.

• У 2021 році вивчили 297 зразків, 137 із них на рівні ДНК: ярлики «індика» й «сатива» майже не пояснювали генетичних відмінностей. Вони відображали хіба що вміст кількох терпенів.
• У 2015 році в шести порівняннях із сімнадцяти зразок виявився генетично ближчим до сорту з іншою назвою, ніж до однойменного. Про це докладніше в розділі Чому однакова назва не гарантує однакової генетики.

Тому в картках каталогу частки подано як дані виробника, а родовід показано окремо: батьки говорять про сорт більше, ніж відсотки.

Хемотип

Є третій спосіб описати рослину: за тим, які речовини вона виробляє, тобто за ТГК і КБД. Хемотип I — це рослини з переважанням ТГК, хемотип II — з ТГК і КБД приблизно порівну, хемотип III — з переважанням КБД. На відміну від ярликів «індика» й «сатива», хемотип можна виміряти в лабораторії.

Питання й відповіді