Man opererer indenfor heste med 3 såkaldte grundfarver. Brun, rød og sort.

Stjernens Mini-Mai, brun - Bakkegaard's Moonlightning, rød - Bakkegaard's Robynlightning, sort

Disse tre farver styres af interaktionen mellem to loci. E-lokus og A-lokus.
Jeg vil starte ud med at forklare den simplificerede version, idet grundfarvernes nedarvning nok er det sværeste at forstå. Så hvis vi kigger på de to loci som tænd sluk kontakter, med kun 2 alleler i hvert loci, så gælder det følgende:

E-lokus, også kaldet Extension Locus, kan opfattes som en kontakt mellem sort og rød.
Vi kigger på to alleler, den recessive alle "e" og den dominante vildtype allel "E".
Den recessive allel (e) skyldes en mutation i genet der koder for melanocyttens overfladereceptor (MC1R genet). Mutationen gør at receptren ikke kan aktiveres af det melanocyt stimulerende hormon, der ellers gør at melanocytten producerer eumelanin (sort pigment). Resultatet er altså at melanocytten kun kan producere pheomelanin (rødt pigment).
Den dominante allel (E) koder for en normalt fungerende receptor, hvorfor melanocytter da vil være i stand til at producere eumelanin.

Genotyper:
e/e: melanocyttere kan ikke producere eumelanin og producerer derfor istedet pheomelanin.
E/e: Melanocytterne har både defekte og normale receptorer og kan derfor godt producerer eumelanin.
E/E: Fuldt funktionelle receptorer - produktion af eumelanin.
Altså giver kun den homozygot recessive genotype (e/e) en rød hest.

A-lokus, også kaldet Agouti Locus, kan opfattes som en kontakt mellem brun eller ikke brun.
Genet koder for "Agouti Signalling Protein" (ASIP), der er et protein produkt, der går ind og blokerer melanocyttens overfladereceptorer i de områder hvor proteinet udtrykkes.
Melanocytternes i disse områder kan derfor ikke reagere på det melanocyt stimulerende hormon, og producerer derfor pheomelanin.
Vi kigger på to alleler, den recessive allel "a" og den dominante vildtype allel "A".
Den recessive allel (a) skyldes en mutation der resulterer i et ikke funktionelt ASIP, hvilket resulterer i at eumelanin produceres over hele kroppen.
Den dominante allel (A) giver et funktionelt ASIP, der fordeles på hestens krop undtaget man, hale og ben. Dette resulterer i at der dannes pheomelanin (rødt pigment) på kroppen og sort pigment på ben, samt man og hale.

Da funktionen af A-lokus er at "slukke" for produktionen af det sorte pigment i et område på kroppen, er det også indlysende at dette lokus ikke har nogen effekt på heste med rød grundfarve.
Disse heste producerer jo i forvejen kun pheomelanin over hele kroppen, så der vil effekten af A-lokus være maskeret. Det er derfor man siger at for at hesten skal kunne blive brun, skal den også have et gen for sort. Og at de røde heste kan bære brunt skjult.

Genotyper Extension vs. Agouti:

e/e a/a: Rød hest, ikke bærer af brun
e/e A/a: Rød hest, heterozygot bærer af brun
e/e A/A: Rød hest, homozygot bærer af brun
E/e a/a: Heterozygot sort hest, ikke bærer af brun
E/E a/a: Homozygot sort hest, ikke bærer af brun
E/e A/a: Heterozygot brun hest, bærer af rød
E/e A/A: Homozygot brun hest, bærer af rød
E/E A/a: Heterozygot brun hest, ikke bærer af rød
E/E A/A: Homozygot brun hest, ikke bærer af rød

Avl med grundfarverne
Mulige farver

Rød x Rød = Altid Rød! (Næsten!! - Se hvorfor dette ikke længere er en sikker regel under mushroom genet)
Da en rød hest har to "e" alleler, kan den kun give en "" allel videre, og hvis begge forældre kun kan det, vil føllet få to "e" alleler og dermed også selv blive rød.
Rød x Sort = Kan evt. give Sort, Brun eller Rød.
Rød er kun muligt såfremt den sorte hest er bærer af rød (E/e) idet der jo er nødt til at komme en recessiv allel "e" fra både moderen og faderen, før føllet blir rødt. Brun er kun mulig såfremt den røde hest er bærer af brun (A/A eller A/a). Sort er kun muligt såfremt den røde hest ikke er homozygot for brun (a/a eller A/a). Hvis den røde hest er homozygot for brun, vil denne altid give en brun "A" allel videre, og derfor vil hesten ikke kunne blive sort, da denne jo "omdanner" den sorte hest til en brun.
Rød x Brun = Kan altid give Brun, men evt. også Sort eller Rød.
Rød er kun muligt såfremt den brune hest er bærer af rød. Sort er kun muligt såfrem ingen af hestene er homozygote for brun.
Sort x Sort = Kan altid give Sort, men evt. også Rød
Hvis begge heste er bærer af rød vil der være 25% chance for et rødt føl. To sorte heste kan aldrig give et brunt føl, da dette gen jo som sagt ikke kan bæres skjult på sorte heste.
Sort x Brun = Kan altid give Brun, men evt. også Sort eller Rød.
Rød er kun muligt såfremt begge heste er bærer af rød. I såfald vil der være 25% chance for rødt føl. Sort er kun muligt såfremt den brune hest ikke er homozygot for brun.
Brun x Brun = Kan altid give Brun, men evt. også Sort eller Rød
Igen gælder at rød kun er muligt hvis begge hestene er bærer af rød, og at sort kun er muligt hvis begge heste er heterozygot for brun.

Det er den sværeste del af farvegenetikken hos hest, men nu skulle der gerne være nogenlunde styr på nedarvningen af grundfarverne.
Så nu vil jeg tillade mig at gøre tingene lidt mere komplicerede.

I både E-lokus og A-lokus har man terorier om yderligere alleler der har indflydelse på hestens grundfarve.

En af disse er dominant sort.

Her er tale om en sjælden dominant allel, som er foreslået at ligge i E-lokus (ED) og som "låser” melanocyttens overflade receptor i ”tændt” position. Dette resulterer i at hesten bliver sort, uanset genotypen i A-locus, idet denne låste receptor ikke længere kan influereres af ASIP fra A-lokus. Den resulterende farve er en ”svag" sort farve der ofte istedet klassificeres som sortbrn eller mørkebrun. Ofte er disse dominante sorte heste født brune, og blir så sorte senere hen, nogle først når de er nogle år ganmle. Denne dominant sorte allel menes at findes hos arabere arabere og i meget sjældne tilfælde, appaloosa.
Da denne allel jo går ind og dominerer over allelerne i A-lokus, betyder det altså at den dominante allel "A" altså her godt kan bæres skjult på sorte heste. Dette betyder også at der i de sjældne tilfælde hvor man parrer to dominant sorte individer, hvor den ene eller begge er skjult bærer af brun, vil kunne få et brunt føl efter disse to sorte heste.
Denne allel er dog meget sjælden og findes kun i et fåtal af racer.

Der er dokumenteret endnu en recessiv mutation (udover "e") i E-locus (ea) Denne allel giver også rød grundfarve, der ikke kan skelnes fra den røde farve der kommer ved almindelig e/e genotype. Allelen kan dog forvirre ved genotypning, idet man tester for om "e" allelen er til stede, så hvis hestens genotype er e/ea istedet for e/e så vil resultatet af testen være at hesten er heterozygot i E-lokus, og man vil derfor gå ud fra at hesten er E/e. Indtil videre er denne sjældne allel dog kun dokumenteret i en enkelt race: Schwartzwälder Kaltblut/ Black Forrest Horse:

Her ses to eksemplarer på Schwartzwälder Kaltblut. Begge heste er røde. Den meget mørke, næsten sorte røde farve skyldes ikke ea allelen, og kan også ses hos "almideligt" røde heste.

Dominansforholdene mellem de 4 foreslåede alleler i E-lokus ser således ud: ED > E > e / ea
Hvor ED dominerer over E, som til gengæld dominerer over e og ea.

I A-lokus mener man også at der i alt er 4 forskellige alleler.
Hvor "A" allelen giver den karakteristiske brune hest som vi kender den, med sort man og hale samt 4 sorte ben, så giver den noget mere sjældne vildtype allel "A+" en lignende farve, men hvor det sorte på benene, er begrænset til hestens koder. Ellers er farven ens.

Shetlandspony: Wilco v.d. Meysberg, almidelig brun - Miniaturehoppe: Satin, vildtype brun - Morgan hest: Blythewood Beau Brummel, vildtype brun.

De heste som vi betegner som mørkebrune eller på amerikansk, brown, menes at skyldes en allel "at", hvor t står for "tan" som i "black and tan". Denne allel giver den typiske mørkebrune hest med lysebrun mule og lysebrunt i lysken. Mange heste er karakteriseret som "sortbrune". Nogle af disse vil være de såkaldte "black and tan"/mørkebrune, men mange af dem vil istedet være genetisk sorte, og blot være afblegede til en brunlig farve.

Mosbækmindes Minnie, mørkebrun - Annagaard Urania, mørkebrun - Bakkegaard's Grace, sort, afbleget

Dominansforholdet mellem de 4 alleler er således: A+ > A > at > a

Det er muligt at teste for den recessive allel i extension locus "e" og derved teste om en sort eller brun hest er bærer af rød eller ej.
Det er også muligt at teste for den recessive "a" allel i agouti locus, for derved at teste om eks. en rød hest er bærer af brun, eller om en brun hest er homozygot eller heterozygot for brun.
Der er netop også udviklet en test for Black and Tan eller "at" allelen men der er kun et laboratorie i verden der kan lave denne test indtil videre.