FAQ: Crossing-overs on the sex-chromosomes
Question: can a crossing-over between two mutations on the sex chromosomes arise in hens and can a hen has shows a phenotype caused by a crossing over? What about naming crossing-overs?
Answer: It goes without saying that there are many misunderstandings about crossing-overs. Especially when it comes to the sex chromosome. More than one debate is about this on social media.
Maybe this explanation can help?
Colour mutations arise in genes on the chromosomes. We have autosomal chromosomes and each bird has always a pair (two) of autosomal chromosomes – normally one inherited from the mother and one from the father. The two copies of chromosomes in a pair would be referred to as homologous chromosomes.
But birds also have one pair of sex-chromosomes. A male has two Z chromosomes, but a female has only one Z chromosome and one W chromosome. On the Z chromosome genes are present that can be responsible for colour mutations, not on the W chromosome.
In parrots we have following, eleven, (proven) colour mutations on the Z chromosome: cinnamon, SL ino, pallid, platinum, pale, pearly, opaline, yellow check, slate, pewter and SL dominant greywing. except SL dominant greywing, all inherit sex-linked recessive; SL dominant greywing, inherits SL incomplete dominant.
Importantly, we know that SL ino, pale, pallid, platinum and pearly are alleles of the same gene. These are variants that have arisen on the same gene. In other words, till now, we have seven genes on the Z chromosome that can cause a colour mutation.
A crossing-over is the exchange of genes between homologous chromosomes, resulting in a mixture of parental characteristics in offspring during the production of gametes. We need this crossing-over if we want to combine two colour mutations in the Z chromosome.
When we mate two sex-linked recessive colour mutations such as cinnamon green male with an opaline green hen, we get the following possible outcomes:
50% probability of cinnamon green females
50% probability of green/cinnamon/opaline males
The males are wild type, but heterozygote (split) for cinnamon and opaline. On one Z chromosome of the pair the gene for cinnamon is mutated, on the other Z chromosome the opaline gene is mutated. The hens are cinnamon, since they have only one Z chromosome. They cannot be heterozygote (split) for a sex-linked mutation.
Because only males can be split for both cinnamon and opaline, a crossing over for sex-lined mutations can only occur in some males. Keep in mind that not in every double split male a crossing-over happens. The crossing-over change between opaline and cinnamon is +/- 40%.
Due to this crossing-over, the cinnamon gene can end up on one Z chromosome together with the opaline gene. These males are green split for opaline-cinnamon. From that hens can be born that are opaline-cinnamon, males will be green/opaline-cinnamon.(without crossing-over only opaline or cinnamon hens will be born from that double split male). Combination of these males and hens will produce opaline-cinnamon males and hens.
With other words a crossing-over, for sex-linked mutations, can only arises in males, but both males and hens can both express the crossing-over in their phenotypes. Without that crossing-over you can never have a visual combination of sex-linked mutations.
About naming crossing-overs..
According to international agreements no new names are created for mutation combinations. So not even for phenotypes caused by crossing-over. Another rule is that the least ‘reduced mutation’ is mentioned first.
The combinations are indicated by placing a hyphen between the names of the mutations involved. For instance, combinations of cinnamon and SL ino will be cinnamon-SL ino. Opaline and cinnamon will become opaline-cinnamon, etc…
So in cinnamon the black pigment present only becomes brown and is more present than in a SL ino green, so cinnamon is mentioned first in the name. Opaline does not really have a reduction but a rearrangement of the pigment, so this will come before cinnamon in this combination, etc.
More info in my book.
FAQ: Crossing-overs op het geslachtschromosome
Vraag: kan een crossing-over tussen twee kleurmutaties op de geslachtschromosomen ontstaan bij poppen en, kan een pop dan een fenotype vertonen veroorzaakt door een crossing-over? Hoe deze crossing-overs benoemen?
Antwoord: Het spreekt voor zich dat er veel misverstanden bestaan over crossing-overs. Vooral als het om het geslachtschromosoom gaat. Meer dan één debat gaat daarover op social media.
Misschien dat dit kan helpen.
Kleurmutaties ontstaan in genen op de chromosomen. We hebben autosomale chromosomen en elke vogel heeft steeds een paar (twee) autosomale chromosomen – normaal gesproken één geërfd van de moeder en één van de vader. De twee kopieën van een paar chromosomen, worden homologe chromosomen genoemd.
Maar vogels hebben ook één paar geslachtschromosomen. Een man heeft twee Z-chromosomen, een pop echter heeft maar één Z-chromosoom en één W-chromosoom. Op het Z-chromosoom zijn de genen aanwezig die verantwoordelijk kunnen zijn voor kleurmutaties, niet op het W chromosoom.
Bij parkieten hebben we de volgende elf (bewezen) kleurmutaties op het Z-chromosoom: cinnamon, SL ino, pale, platinum, pallid, pearly, opaline, geelwang, slate, pewter en SL dominant greywing. Behalve SL dominant greywing, vererven ze allemaal geslachtsgebonden recessief; SL dominant greywing vererft SL incomplete dominant.
Belangrijk is dat we weten dat zowel SL ino, pale, pallid, platinum and pearly allelen zijn van eenzelfde gen. Dat zijn varianten die ontstaan zijn op eenzelfde gen. We hebben, tot nu toe, met andere woorden zeven genen op het Z chromosoom die een kleurmutatie kunnen veroorzaken.
Een crossing-over is de uitwisseling van genen tussen homologe chromosomen (chromosomen van hetzelfde paar), wat resulteert in een mix van ouderlijke kenmerken bij nakomelingen tijdens de productie van gameten. Deze crossing-over hebben we nodig als we twee kleurmutaties op het Z-chromosoom met elkaar willen combineren.
Wanneer we twee geslachtsgebonden recessieve kleurmutaties met elkaar verparen zoals een cinnamon groene man met een opaline groene pop, dan krijgen we volgende mogelijke uitkomsten:
50% kans op cinnamon poppen
50% kans op groen/cinnamon/opaline mannen.
De man is groen, maar (dubbel-) split voor cinnamon en opaline. Op een Z chromosoom van het paar is het gen voor cinnamon gemuteerd, op het andere Z chromosoom het opaline gen.
De poppen zijn cinnamon, aangezien ze maar één Z-chromosoom hebben. Ze kunnen nooit heterozygoot (split) zijn voor een geslachtsgebonden mutatie. Omdat enkel de mannen kunnen split zijn voor zowel cinnamon als opaline, kan een crossing-over voor SL mutaties enkel ontstaan bij mannen. Besef we dat niet in elke (dubbel-) split man een crossing-over ontstaat. Bij opaline en cinnamon is de crossing-over kans 40%.
Door deze crossing-over kan het cinnamon gen samen met het opaline gen op één Z chromosoom terecht komen. Daaruit kunnen dan poppen geboren worden die opaline-cinnamon zijn, mannen zullen groen/opaline-cinnamon zijn. Combinaties van deze mannen en poppen zorgen dan voor opaline-cinnamon mannen en poppen.
Met andere woorden een crossing-over – van geslachtsgebonden mutaties – kan alleen ontstaan bij mannen, maar zowel mannen als poppen kunnen de crossing-over tonen in hun fenotypes.
Wat betreft de namen:
Volgens internationale afspraken worden er geen nieuwe namen gemaakt voor mutatiecombinaties. Dus niet voor fenotypes veroorzaakt door kruising. Een andere regel is dat de minst ‘gereduceerde mutatie’ als eerste wordt genoemd. De combinaties worden aangegeven door een streepje te plaatsen tussen de namen van de betrokken mutaties. Combinaties van cinnamon en SL ino worden bijvoorbeeld cinnamon-SL ino. Opaline en cinnamon worden opaline-cinnamon, enz…
In cinnamon wordt het aanwezige zwarte pigment alleen bruin en is meer aanwezig dan in een SL ino groen, dus cinnamon wordt hier als eerste in de naam genoemd. Opaline heeft niet echt een reductie maar een herschikking van het pigment, dus in deze combinatie komt dit voor cinnamon, enz.
Meer info in mijn boek.