Прочитайте:
|
Существует два способа полового размножения: аутбридинг и инбридинг. Аутбридинг заключается в скрещивании организмов неродственного происхождения. Инбридинг осуществляется путем скрещивания организмов, находящихся в близком родстве. Крайняя форма инбридинга у обоеполых организмов — это самооплодотворение. Применительно к растениям самооплодотворение именуется инцухтом. У раздельнополых организмов, в том числе у двудомных растений высшей степенью инбридинга является скрещивание сибсов (т.е. братьев и сестер). Инбридинг ведет к увеличению гомозиготности и уменьшению гетерозиготности, аутбридинг приводит к противоположным результатам. При инбридинге гетерозиготы с генотипом Аа поколение F 1 на 1/2 будет состоять из гетерозигот Аа и на 1/2 из гомозигот (1/4 АА и 1/4 аа). Таким образом, доля гетерозигот в каждом инбредном поколении уменьшится в два раза, а потому n-м поколении бесконечно большой популяции составит (1/2) n . В реальных популяциях переход в гомозиготное состояние происходит в восьмом поколении самоопылителей и в 12 при скрещивании сибсов. Для многих видов растений инбридинг — естественный способ оплодотворения. К таковым относятся такие культуры, как пшеница, рис, ячмень, овес, горох, томат, хлопчатник, сорго. Однако число перекрестноопыляющихся видов значительно больше. Из культигенов это кукуруза, рожь, сахарная свекла, капуста, яблоня, слива, виноград. Для перекрестноопыляемых видов инцухт — аномалия, ведущая к депрессии. Инбредная депрессия выражается в снижении продуктивности и жизнеспособности организмов. Инбредная депрессия нарастает постепенно, пока не достигает инбредного минимума. Чаще всего это происходит в пятом инцухт-поколении. Причина инбредного вырождения заключается в переходе в гомозиготное состояние рецессивных летальных, полулетальных аллелей и аллелей стерильности. Иногда путем инцухта удается получить линии с отдельными ценными признаками — устойчивостью к некоторым заболеваниям, короткостебельностью и т. д. Однако инбредное вырождение по другим важным признакам вынудило отказаться от использования инцухта как самостоятельного селекционного приема.
47. Гипотезы, объясняющие явление гетерозиса
Термином «гетерозис» обозначают явление превышения потомством показателя по какому-либо признаку лучшего родителя. Оно открыто в 1770г. Йозефом Готлибом Кёльрейтером, адъюнкт-ботаником Российской академии наук. Полученный им гибрид между двумя видами табака превзошел родителей по мощности, раньше их зацвел и созрел. В 1876 г. американский селекционер В.Билл открыл гетерозис межсортовых гибридов кукурузы. Однако сам термин «гетерозис» был введен в научный обиход только в 1914 г. американским генетиком Г. Шеллом. Различают положительный и отрицательный гетерозис. При более мощном развитии вегетативных органов гибрида по сравнению с родителями говорят о соматическом гетерозисе, при повышении урожайности семян и плодов — о репродуктивном, при увеличении приспособленности и конкурентоспособности — об адаптивном. Для объяснения природы гетерозиса предложено большое число гипотез. Согласно гипотезе доминирования (предложена Данвепортом и Джонсом в 1908 и 1917 гг.), в процессе эволюции гены, действующие благоприятно на рост и развитие организма, становятся доминантными, а действующие неблагоприятно — рецессивными. Гетерозис — это эффект действия многих благоприятных доминантных генов. Определенное число таких генов гибрид получает от каждого из родителей. Инбредная депрессия обусловлена действием неблагоприятных рецессивных аллелей во втором (F2) и последующих поколениях. Теория доминирования не смогла объяснить, например, гетерозиса двойных межлинейных гибридов кукурузы, получаемых путем комбинирования четырех неродственных линий (A*B)*(C*D), когда при скрещивании простых межлинейных гибридов должно проявляться действие большого числа гомозиготных рецессивных аллелей. Многие ученые склонны объяснять явление гетерозиса, характерное гибридам F 1 по сравнению родительскими линиями, аллельным взаимодействием генов в гетерозиготном состоянии. Гетерозиготы по сравнению с гомозиготами (инбредными линиями) менее подвержены изменениям под действием внешних условий, больше способны физиологически компенсировать влияние факторов окружающей среды, особенно экстремальных их проявлений. Обусловлено это неодинаковой реакцией разнотипных аллельных генов. Данная гипотеза была предложена еще в 1908 г. Шеллом и Истом. Иногда ее именуют гипотезой сверхдоминирования. Гипотеза аддитаментальных факторов (от лат. additamentum — дополнение), в отличие от гипотезы доминирования, включает эффект не только от доминантных и полудоминантных, но также и рецессивных генов, а в противоположность гипотезе сверхдоминирования она предполагает суммарный эффект генов либо их блоков на конкретном этапе развития организма или популяции. Гетерозиготность, утверждает гипотеза аддитаментальных факторов, сама по себе не гарантирует гетерозиса, а гомозиготность не исключает его. Гипотеза генетического баланса была разработана в 1942г. Дж. Холденом и Е. Мазером. Она подчеркивает адаптивное значение благоприятного баланса генов и генных продуктов, закрепленным естественным отбором в процессе эволюции. Эта гипотеза явно противоречит тому факту, что гетерозис часто наблюдается у гибридов географически удаленных родителей, т.е., таких гибридов, у которых генетический баланс явно нарушен. В 1982 г. В.А. Струнников выдвинул гипотезу становления гетерозиса на основе неуравновешенных компенсационных комплексов генов. Она объясняет гетерозис действием полулетальных мутантных генов, которые позволяют сохранять жизнеспособность организмов в гомозиготном состоянии при условии достаточного баланса благоприятных генов, погашающих вредное действие полулеталей. Длительный отбор на жизнеспособность линий, несущих полулетальный ген в гомозиготном состоянии, приводит к крупным генетическим перестройкам, в результате которых образуются новые формы, имеющих компенсационный комплекс генов жизнеспособности. Данная гипотеза, таким образом, предполагает, что адаптивный и генеративный гетерозис контролируется одними и теми же генами. На молекулярном уровне гетерозис объясняется объединением в клетке гибридов первого поколения нескольких разновидностей одного фермента (изоферментов), что обеспечивает их лучшую адаптацию к колебаниям внешних и внутренних факторов. Предполагается, что для определенных условий необходим оптимальный набор изоферментов; утрата или замена любого изофермента из существующего набора сужает диапозон условий, при которых сохраняется высокая жизнеспособность организма. При гибридизации в растениях первого поколения происходит суммирование изоферментов обоих родителей. Если это суммирование благоприятно для жизнеспособности организма, то и наблюдается гетерозис. Хотя данная гипотеза выглядит весьма привлекательно, нельзя утерждать, что ее использование дало надежные результаты в селекции. С эволюционных позиций гетерозис определяется генетической системой, повышающей выживаемость популяции в естественных условиях. Но его эффект скоротечен, в большинстве случаев только первое поколение обнаруживает вспышку жизнеспособности. Ни одна из предложенных гипотез, объясняющих гетерозис, не стала общепризнанной универсальной теорией. Вероятнее всего, тайна гетерозиса объясняется ни каким-то одним фактором, а несколькими, причем в зависимости от вида, его генофонда популяции, физиологического состояния организма и, наконец, условий среды объяснение может быть разным.
48. Использование гетерозиса гибридов первого поколения в селекции и семеноводстве
Эффект гетерозиса давно и с большим успехом используется в практической селекции. Его широкое применение позволило повысить урожайность культур на 25…50 %, улучшить такие хозяйственно важные признаки, как скороспелость, дружность созревания, устойчивость к болезням и вредителям. В мировом сельском хозяйстве денежный доход от увеличения производства зерна за счет использования гетерозиса только за один год превышает общие затраты на исследования по улучшению растений с 1900 г. Использование гибридов F1, при возделывании которых обычно и реализуется свойство гетерозиса сыграло решающую роль в повышении урожайности кукурузы, сорго, сахарной свеклы. Особое место в этом ряду занимает кукуруза. Благодаря главным образом использованию гетерозиса в США урожайность культуры с 1950 по 1970 г. увеличилась вдвое. Быстрый рост площадей после освоения гибридов был связан не только с ростом урожайности, но и большей стабильностью урожаев в течение ряда лет, что связано с высокой адаптивностью гибридов. Благодаря всему указанному зерно кукурузы составляет 2/3 объемов зерновых в США. В настоящее время активно ведутся исследования по получению гибридов зерновых колосовых культур. Первый гибрид ячменя был внедрен в США в 1968 г. Созданные гибриды пшеницы обеспечивают прибавку урожая 20… 25% и содержания белка на 0.5…1.5%. Активно ведутся работы по созданию гибридов ржи, риса. Гибридная селекция все более доминирует в работе с кормовыми культурами, особенно клевером и другими многолетними травами. Среди овощных культур наиболее перспективно это направление на таких культурах, как томаты, капуста (листовая, брокколи, брюссельская), огурцы, перец, морковь, шпинат. Несмотря на отсутствие единства в объяснении фундаментальных причин гетерозиса гибридов, ведущая роль этого направления селекции не подвергается сомнению. Гибридная селекция по сравнению с традиционными методами имеет следующие преимущества:1Возможность ускорения процесса селекции на основе знаний о характере проявлений признаков в F 1 .2 Быстраяй реализация ценных геноисточников.3 Возможность преодоления генотипических коррелятивных связей между хозяйственно-значимыми признаками.4 Большая вероятность гетерозиса по сравнению с равноценным проявлением трансгрессии в рекомбинационной селекции.5 Наличие большого числа инбредных линий позволяет вести динамичную селекцию, быстро реагировать на запросы потребителей.
- Лайнбридинг
- Инбридинг
- Племенная линия на общего предка
- Аутбридинг (Ауткроссинг)
- Ауткросс с другой породой
В процессе своей работы заводчик-селекционер должен решать, каких самок с какими из отборных самцов следует спаривать, чтобы их потомство сочетало определённые признаки и приобретало улучшенные черты. Это селекционное мероприятие называется подбором пар для скрещиваний. Подбор пар должен производиться планомерно и систематически, и цель его — изменение генетической структуры популяции животных данного питомника в желательном направлении или сохранение и закрепление в потомстве определённого сочетания ценных признаков. Иногда для выведения новых пород или привнесения в породу совсем новых признаков, ранее ей не свойственных, применяется межпородное или даже межвидовое скрещивание, но обычно основным направлением работы селекционера является так называемое чистопородное разведение — спаривание особей одной породы.
Но существует также и прямая опасность инбридинга для отдельных особей. Дело в том, что как в процессе индивидуальной жизни животного (и человека), так и на протяжении поколений время от времени происходят мутации — изменения генов. Большая часть мутаций — вредные, и если бы они немедленно проявлялись, то приводили бы к смерти (летальные мутации), уродствам, ненормальностям поведения, несоответствиям окружающей среде, и т.п. Однако большая часть мутаций в то же время имеет рецессивный характер, т.е. в комбинации с нормальным парным геном, благодаря двойному набору генов, не проявляется в гетерозиготном состоянии. Груз таких вредных, но не проявляемых, скрытых мутаций имеется у каждого гетерозиготного индивидуума, включая каждого человека. Инбридинг создаёт гомозиготность, в том числе гомозиготность по вредным генам, и, следовательно, ведёт к их фенотипическому проявлению в потомстве — внутриутробной или ранней смерти, уродствам, пониженной жизнеспособности и т.п. Это явление называется инбредной депрессией.
Чистопородное разведение
подразделяется на два типа: аутбридинг
— система неродственных спариваний животных внутри породы, и инбридинг
— система спариваний особей, имеющих близкую степень родства, типа брат-сестра, отец-дочь, мать-сын, двоюродные братья и сестры, и т.д. В общем виде инбридинг предполагает, что спариваемые особи — будущие отец и мать — имеют общих предков или хотя бы одного общего предка. Хотя для специалистов важность и необходимость инбридинга в чистопородном разведении очевидны, среди любителей существует масса мифов и предубеждений, причём как против самого инбридинга, так и против использования инбредных производителей в разведении. (Последнее — особенно большая ошибка, так как инбридированные отборные производители являются, как правило, препотентными — их дети получаются в основном «в отца», — а также часто дают исключительно сильное потомство.)
Разумное разведение кошек осуществляется при комбинировании двух основных типов разведения — лайнбридинга и инбридинга, но время от времени необходим и разумный ауткросс. В среднем, потомство при всех методах разведения будет практически равным, но там, где применялся инбридинг потомство будет или значительно лучше, или много хуже. Следует также помнить, что даже самый выдающийся производитель не будет в генетическом смысле одинаково хорошо сочетаться с абсолютно всеми партнерами.
Лайнбридинг
Родословные кошек, которые участвуют в разведении, включают родственные линии.
Преимущество состоит в том, что вы закрепляете черты, которые уже существуют в этих линиях и скрещиваете линии, которые уже гармонируют друг с другом. Общий предок есть только в третьем-четвертом поколении. Чем дальше родство, тем больше будет варьировать тип получаемых потомков. При лайнбридинге, как и при остальных методах разведения кошек, очень важно проводить тщательный отбор используемых далее потомков и не допускать в племенную работу тех, что не удовлетворяют стандарту и не имеют желательных для бридпрограммы характеристик.
Лайнбридинг подобен инбридингу — спариваются также родственники, но их общий предок обнаруживается только в третьем — четвертом поколении. Конечно, чем более дальнее родство, тем больше будет варьировать тип получаемых потомков.. При лайнбридинге, так же как и при инбридинге, очень важно устранять из племенной работы всех животных, которые не удовлетворяют стандарту.
Инбридинг
Вы делаете вязки кошек, которые состоят друг с другом в близком родстве, например: отец с дочерью, мать с сыном, сибсов (брата с сестрой), полусибсов (имеющих общего отца или мать), дядя с племянницей, тетя с племянником, прародитель с внуком. При этом методе разведения уже существующие черты будут закреплены и усилены. Но следует помнить, что существующие генетические пороки и проблемы при их наличии так же выявятся и закрепятся. Инбридинг никогда не следует применять, если нет уверенности в том, что поголовье абсолютно здорово, как физически, так и психически. При таком способе разведения обязательна еще более строгая отбраковка всего племенного материала, не удовлетворяющего стандартам. Котятам пет-качества не следует выдавать родословных и, тем более, никогда не следует использовать в дальнейшей племенной работе, получая от них потомство.
Пару слов к аргументу, что межродственное скрещивание не здорово. Этот аргумент просто не верен. Для близкородственного скрещивания, конечно, должны использоваться лучшие кошки. «Лучший» — означает самых крепких и самых здоровых животных — помимо самых красивых и соответствующих стандарту. Котята, рожденные из такой программы, более здоровы чем их родители, потому что с инбридингом уже существующие черты относительно здоровья — также закрепляются.
Начинающим заводчикам кошек, которые не знают точно что они хотят, получить в итоге, не знают родословные своих производителей по крайней мере на четыре поколения назад, не целесообразно пытаться применять инбридинг. Рискованные эксперименты могут принести огорчения. Но если вы знаете кровные линии с которыми работаете и используете эту методику разумно — вы получите прекрасные результаты: красивых, породных и здоровых животных.
Все системы племенного разведения основаны на инбридинге. Родственные спаривания необходимы для того, чтобы генетически закрепить признаки, то есть добиться гомозиготности по генам, их определяющим. Понятно, что в пометах, полученных от гомозиготных родителей, не будет уже наблюдаться расщепления котят по внешним признакам. Инбридинг производится на выдающегося по своим экстерьерным качествам производителя кота или кошку, который — в идеале — должен обладать высокой препотентностью по комплексу значимых признаков. Кроме того, этот производитель не должен быть носителем рецессивно наследуемых аномалий. Ведь те заводчики, которые не практикуют инбредных скрещиваний, боясь «вырождения», на самом деле, опасаются именно выщепления в гомозиготную форму этих мутантных аллелей. А вот настоящего вырождения, правильнее сказать, инбредной депрессии, ни в первом, ни во втором поколении даже при самых тесных инбридингах быть не может.
Племенная линия с общим предком
Одно и то же животное используется для скрещивания в различных поколениях.
Аутбридинг (Ауткроссинг)
Вы используете кошек от полностью различных линий.
К этой методике разведения обращаются, когда воспроизводство в линии или инбридинг не улучшает ничто больше, которое означает, что ваша племпрограмма прибыла в определенную инертность. К нему также прибегают, когда нужно ввести какую-либо специфическую характеристику от другой линии, или для исправления недостатка, проникшего в линию в части физических или психических характеристик.
Как правило, на аутбридинге работают начинающие заводчики, которые «боятся» использовать обдуманные методы разведения, требующие знаний своих кровных линий. Как правило результат таких вязок почти никогда не бывает выдающимся. При использовании аутбридинга, получить животное с выставочными качествами практически невозможно. Он приносит породе мало полезного и увеличивает количество посредственных котят. Но изредка случаются исключения.
Иногда весьма тщательно продуманные вязки разочаровывают заводчика и он, запутавшись окончательно, делает полный аутбридинг, от которого сам не знает, чего ожидать, но неожиданно, кот и кошка каким-то образом удивительно подходят друг к другу и дают прекрасных котят. Но будьте осторожны — потомки таких вязок редко бывают выдающимся племенным материалом и сами не производят отличного потомства, если только не были «возвращены назад», т. е. линейно инбридированы с котом или кошкой их собственной кровной линии, которая обладает доминантными генами для требуемой характеристики.
Но простое копирование схем удачного разведения не принесет ожидаемого успеха. Незнание заводчиком качества предков его племенных кошек порой приносит породе так много вреда, что к тому времени, когда он осознает масштабы ущерба, часто уже слишком поздно, чтобы что-либо исправить. Наиболее трудно определить лучшего котенка, когда приходится выбирать из большого числа плохих или средних. Во всех отношениях великолепный экземпляр, с одним заметным недостатком, лучше для племенного разведения, чем средний, у которого отсутствуют как очень хорошие, так и очень плохие черты. Очевидно, что будет гораздо легче при дальнейшем племенном использовании избавиться от одного недостатка, чем пытаться ввести в линию одновременно много хороших качеств.
Ауткроссинг (аутбридинг) — это спаривание неродственных производителей.
Животное полученное таким путем (то есть от неродственных спариваний), обычно имеет малоинформативную родословную. Особенно если ни по отцовской, ни по материнской стороне не наблюдается общих предков. Единственные полезные для племенной работы данные, которые можно получить при изучении такой родословной — это сведения о наличии того или иного выдающегося препотентного предка или, напротив, животного — носителя нежелательных аллелей.
Аутбредное животное может быть обладателем прекрасного типа, иметь великолепную выставочную карьеру, иметь родословную, в которой собрано множество титулованных животных, но все это не дает гарантии, что оно окажется стабильным в качестве производителя, поскольку его замечательные признаки не закреплены в генотипе соответствующей племенной работой. Впрочем, бывают и исключения, чаще всего в породах, приближенных к «дикому типу».
Для успешного, дальнейшего разведения аутбредных животных в подборе пары, следует ориентироваться на выдающегося предка, то есть, лучшими партнерами для аутбредных кошек оказываются близкие, или даже отдаленные родственники этого самого предка, сохраняющие его специфические черты.
По наблюдениям классика кошачьей генетики Роя Робинсона, «исключительных», генетически стабильных аутбредных особей порой можно выявить по внешнему виду. Их отличает скорее исключительная гармоничность и соразмерность во всех частях, нежели подчеркнуто яркий, и чуть утрированный породный тип. Именно такие особи оказываются гомозиготными по большинству генов, а значит и более препотентными.
Ауткросс с другой породой
Вы скрещиваете кошек различных пород. Главным образом эта техника используется, чтобы ввести новый окрас в породу или для расширения генетического пула. Для подобных вязок должны использоваться только выдающиеся представители породы.В заключение хотелось бы подчеркнуть, что для ведения качественной и результативной племенной работы необходимо применять методики разумного и грамотного подбора производителей. Это включает в себя отбор как по генотипу, так и по фенотипу. Оценка по фенотипу производится как самостоятельно заводчиком, так и подтверждается на выставках кошек. Оценка же по генотипу проводится по родословным животных и качеству их потомства. Племенную ценность кошки или кота можно выяснить, лишь оценив производителя по качеству его потомков. Животное прекрасного фенотипа далеко не всегда будет хорошим производителем и передавать свои лучшие черты котятам. Для этого нужна грамотная племенная работа, в которой первую роль играет заводчик.
Подбор производителей
Чаще всего, не имеющие опыта заводчики предпочитают подбор по принципу — «лучшее с лучшим». Иногда этот метод себя оправдывает.
Однако в ряде случаев, даже лучшие по экстерьеру животные при подобном скрещивании дают некачественное потомство, что является результатом
несовместимости разных типов. Велика вероятность возникновения опрощающих потомство эффектов. Особенно часто принцип «лучшее с лучшим» не работает в породах, резко отличных от «дикого типа» (например, персидской).
Из всего этого следует, что представители экстремальных (удаленных от «дикого типа») пород, составляющие племенную пару, должны быть не просто лучшими, но и однотипными. Только в этом случае можно рассчитывать на желательный результат. Подбор пар по принципу «лучшее с лучшим» чаще всего оказывается удачным в породах, тип которых приближен к естественному (например, в сибирской).
«Компенсирующий» метод подбора. В этом случае, оба производителя имеют определенные недостатки, которые, в идеале, по замыслу заводчика должны «выпасть» у их потомства. Но зачастую, заводчики склонны злоупотреблять компенсирующим подбором, пытаясь одновременно исправить все имеющиеся у их кошек недостатки. Следует знать, что при этом способе подбора, надежда на успех есть только в том случае, если число подлежащих исправлению признаков в одном скрещивании ограничено (не более 1-2 недостатков для каждого из партнеров). Кроме того, следует учесть, что компенсация не означает, будто можно исправить недокус перекусом — и то, и другое является дефектом. Компенсировать недокус (перекус и проч.) можно только с идеальным в данном отношении партнером
Улучшающий подбор. В этом случае один из производителей (обычно это кот) обладает отличными экстерьерными характеристиками и отличается высокой препотентностью по большинству из них. В этом случае самка может быть значительно ниже по качеству. То, что улучшателем чаще оказывается кот, имеет условное генетическое толкование, основанное на том, что к племенному коту предъявляют более жесткие требования и, следовательно, он обладает наиболее выраженными породными качествами.
Во всех случаях, какие бы типы подбора пар не рассматривались, всегда возникает проблема однотипности производителей. А так как более однотипными и более генетически однородными являются родственные между собой особи, то одним из наиболее удачных методов подбора является подбор пар по родословным.
Линия
— это группа животных, ведущая начало от выдающегося предка, которая обладает характерными для него ценными признаками, стойко передающимися потомству при условии отбора и подбора. Линия характеризуется также периодическим, обычно умеренным инбридингом на данного производителя. Линейное разведение — оптимальный путь племенной работы с любой породой, однако наибольшее значение она приобретает для тех групп кошек, чей облик наиболее удаляется от экстерьера дикого предка.
Обычно термин «линия» используется в том случае, если родоначальник — самец, что встречается чаще (хотя бы потому, что производитель способен оставить большее количество потомства, нежели производительница). Если общим предком является самка, используют термин «семейство».
Высококлассные, но генетически неоднородные производители часто дают потомство опрощенного экстерьера, так называемый возврат к дикому типу предков. По родословной можно хотя бы приблизительно определить, линейного ли разведения ваше животное.
От родоначальника линии в идеале требуется хорошее здоровье, высокая плодовитость, отличные качества экстерьера, высокая препотентность по ряду нужных признаков и отсутствие носительства вредных мутаций. Последнее особенно важно — иначе вместе с закреплением типа родоначальника произойдет закрепление этих мутаций, да еще сопровождающееся периодическим выщеплением больных или аномальных потомков. Но это идеальные требования, которые далеко не всегда реальны в жизни.
Наиболее часто владельцы крупных питомников не придерживаются тактики они остерегаются не столько инбредной депрессии, сколько отсутствия прогресса в типе потомства. Поэтому многие кошачьи родословные построены на сложных системах межлинейных скрещиваний (лайнкроссов), которые нередко повторяются. Межлинейные скрещивания повышают общую жизнеспособность животных, а нередко и обеспечивают удачные сочетания положительных качеств обеих родительских линий.
Отрицательной стороной лайнкроссов является то, что неудачное сочетание линий может привести к упрощению типа потомства, и даже к нарушениям в развитии потомков, (не сочетаемость родительских генотипов). Поэтому при планировании межлинейного скрещивания обычно стараются сформировать родительскую пару таким образом, чтобы в родословной одного из партнеров хотя бы однократно присутствовал родоначальник линии другого, или же в родословной каждого из них присутствовал родоначальник некоей третьей линии. Найти животных именно с такой родословной бывает затруднительно. Поэтому при подборе пары для линейного производителя полезно изучить ряд родословных выдающихся котов на предмет повторяющихся кроссов между линиями питомников. Как правило, неоднократное повторение спариваний различных особей, происходящих из одних и тех же питомников, свидетельствует о хорошем сочетании их линий.
Нередко, для снижения напряжённости инбридинга в популяции применяется инкроссинг
— простое спаривание инбредных самцов одной линии, с самками другой, или топкроссинг
— спаривание инбредных самцов с аутбредными самками.
«Относительная безопасность аутбридинга, успехи межлинейных комбинаций, риск носительства аномалий — все эти факторы должны привести заводчика к выводу о практичности 3-4 (не более) линий, построенных на умеренном инбридинге на выдающегося предка, о выгоде частых лайнкроссов и интенсивным обмене племенным материалом между питомниками».
Инбридинг или аутбридинг? Достоинства и недостатки
Для того чтобы селекция и племенной подбор осуществлялись наиболее эффективно, необходимо придерживаться определенной системы разведения. Осуществляемое разведение кошек в своем большинстве на языке такой дисциплины, как племенное дело, носит название рэндом-бридинг, или случайное скрещивание. При рэндом-бридинге почти не бывает родственных спариваний, а те немногие близкородственные вязки, которые изредка происходят, не имеют признаков какой-либо осмысленности.
Аутбридинг
Аутбридинг — как метод разведения — представляет собой спаривание не родственных между собой животных одного вида. Сюда можно отнести и межпородные вязки, и спаривание не родственных особей внутри породы. Аутбридинг обычно применяется в питомниках однократно, то есть без повторения в последующих поколениях, в отличие от инбридинга. Генетический смысл аутбридинга противоположен инбридингу — он повышает степень гетерозиготности потомства по любым генам. Из этого положения и вытекают две основные причины использования аутбридинга в племенном разведении: или он нужен для преодоления инбредной депрессии в питомнике, или чаще — для внесения новых аллелей в племенную популяцию.
Инбредная депрессия
Почему же в человеческом обществе в большинстве цивилизаций существует либо прямой запрет на кровосмешение, либо осуждение его? Более того, почему в дикой природе тоже всё приспособлено так, чтобы по возможности уйти от инбридинга и гомозиготности? Главная причина в том, что и дикой природе, и человеческому обществу для успешного выживания и приспособляемости к меняющимся условиям окружающей среды (в том числе социальной и экономической в случае человеческого общества) необходимо разнообразие генотипов и особей в популяции. В разнообразном сообществе всегда найдутся особи, лучше всех приспособленные к данной конкретной ситуации; однако ситуация меняется — и другие особи, с другими признаками выплывают на поверхность. Однообразие популяции, хотя и хорошо приспособленной к данным конкретным условиям её существования, обрекает биологический вид на вымирание при изменении условий существования. Таким образом, стремление к созданию разнообразия необходимо не отдельным особям, а всему виду для удовлетворения различным и меняющимся требованиям окружающей среды и исторического процесса.
Но существует также и прямая опасность инбридинга для отдельных особей. Дело в том, что как в процессе индивидуальной жизни животного (и человека), так и на протяжении поколений время от времени происходят мутации — изменения генов. Большая часть мутаций — вредные, и если бы они немедленно проявлялись, то приводили бы к смерти (летальные мутации), уродствам, ненормальностям поведения, несоответствиям окружающей среде, и т.п. Однако большая часть мутаций в то же время имеет рецессивный характер, т.е. в комбинации с нормальным парным геном, благодаря двойному набору генов, не проявляется в гетерозиготном состоянии. Груз таких вредных, но не проявляемых, скрытых мутаций имеется у каждого гетерозиготного индивидуума, включая каждого человека. Инбридинг создаёт гомозиготность, в том числе гомозиготность по вредным генам, и, следовательно, ведёт к их фенотипическому проявлению в потомстве — внутриутробной или ранней смерти, уродствам, пониженной жизнеспособности и т.п. Это явление называется инбредной депрессией
.
Инбредная депрессия
— неспецифическое снижение жизнеспособности (отставание молодняка в росте и развитии, снижение иммунитета) — нередко начинается в тех питомниках, где в нескольких поколениях активно применяют родственные вязки (инбридинг). При регулярных инбридингах, однако, такие мутантные копии, переходя в гомозиготную форму, способны накапливаться в породных популяциях. Вот в этом случае и рекомендуется вязка с не родственным представителем породы. К потомству половина аллелей-копий переходит от старой инбредной линии, а половина — от нового производителя, а значит, гетерозиготность котят по генам резко повысится. У потомков первого поколения от подобных вязок, как правило, появляется высокая устойчивость к инфекционным заболеваниям, активный рост, крупные размеры и высокая плодовитость.
Такое неспецифическое повышение всех жизненных показателей называется «гетерозис
». Гораздо чаще аутбридинг применяют с целью ввести в племенную группу животных (питомник, например) новые аллели. Иногда это один-единственный аллель, например, какого-либо нового окраса. Естественно, от животного, гомозиготного по интересующему вас гену, вожделенный «цветовой» аллель перейдет к потомкам. Но не забудьте, что одновременно к этим потомкам перейдут и все другие, абсолютно ненужные вам аллели. Дальше задача заводчика состоит в том, чтобы нужный признак закрепить, а ото всей ненужной «коллекции» чужеродных аллелей избавиться. Как правило, на этой стадии от аутбридинга следует переходить к инбридингу. Иначе складывается ситуация, если вы предпринимаете аутбредное спаривание для улучшения типа животного. В этом случае, особенно когда вы имеете дело с новым производителем прогрессивного типа, вам хочется «взять» у него в свой питомник максимум современных признаков — то есть большое количество новых аллелей, точнее, аллельных комбинаций. Результаты такой вязки — особи «среднего» класса с представителем нового породного типа — бывают различными. Изредка, если этот представитель препотентен (то есть передает свои признаки потомству с высокой частотой), котята оказываются «улучшенными» уже в первом поколении. Чаще никакого видимого прогресса не наблюдается. С генетической точки зрения, ситуация в этом случае выглядит так. Кот, естественно, передал имеющиеся у него аллели своим потомкам, но они не проявились, например, в силу своей рецессивности. Их проявление подавили доминантные материнские аллели. Кроме того, вряд ли производитель был гомозиготен абсолютно по всем генам, определяющим нужные вам признаки, — это нереально при любой инбредной системе выведения данного кота. Значит, нужные аллели перешли только к части потомков. В этом случае вам опять-таки приходится переходить на инбредное разведение. Вовсе не обязательно, чтобы это был именно инцест, Например, для следующей вязки можно воспользоваться производителем такого же современного типа, родственным первому или происходящему из той же линии (питомника). Но вот повторный аутбридинг — новая вязка со столь же «прогрессивным» котом, но абсолютно не родственным первому — может привести к весьма неприятным последствиям. Впрочем, столь же печальные последствия возможны даже при первой вязке с «модерновым» котом, правда, совсем не обязательно. Каковы же эти «печальные последствия»? Это нарушение гармонии, сбалансированности частей в облике животного. Оно может быть довольно безобидным, например, массивная голова в сочетании с легким, удлиненным корпусом у сиама или глубоко посаженные маленькие глаза при широких скулах у британца. Но бывают последствия куда более мрачные. Прежде всего, таковыми являются все перестройки челюстных и лицевых костей, происходящие по типу асимметрии. Например, укорочение нижней челюсти при нормально развитой верхней может привести к серьезному нарушению прикуса (недокусу), а он, в свою очередь, — к невозможности для кошки нормально пережевывать пищу, раннему истиранию и потере зубов. Больше всего аномалии, подобные черепным и лицевым перестройкам скелета (не обязательно по типу асимметрии), волнуют заводчиков персидской породы. Подобные проявления в разведении получили название дисгенетических. В принципе, понятие дисгенеза заимствовано из теории и практики межвидовой гибридизации.
Часто встречается такой дефект, как нарушение прикуса. По-видимому, фелинологам и заводчикам в большей степени приходится сталкиваться не с отдельными нарушениями прикуса, определяемыми собственными генами, а с ненаследственными нарушениями нормального развития лицевого скелета. Чаще всего дефекты строения челюстного аппарата наблюдаются в породах с крайне отличным от природного типом. Можно утверждать, что нарушения развития лицевого скелета и зубной системы по большей части все-таки являются обычным результатом несочетаемых генных комплексов родителей, а не наследственными признаками. Проводить отбор против таких дефектов путем выбраковки производителей (якобы являющихся «носителями» аномалии) -занятие с весьма сомнительной целесообразностью. Для того, чтобы избежать подобных проявлений, необходимо прежде всего откорректировать систему разведения и не использовать отдаленных неродственных спариваний, особенно таких кошек, у которых в рамках одной породы заметны различия в строении черепного и лицевого скелета.
Аутбредный дисгенез
это
отклонения от гармоничного формирования особи из-за неполной сочетаемости генотипов ее родителей.
А наиболее частая ошибка заводчиков — выбор производителя, препотентного по ряду ценных породных признаков, но несущего дисгенетичные черты (пусть даже в слабой степени). Такой кот окажется препотентным не только по нужным признакам, но и по нежелательному показателю.Что же касается черепно-лицевых асимметрий относительно продольной оси, то, скорее всего, их появление связано с дисбалансом в распределении регуляторных элементов ДНК. Например, в тканях с одной стороны черепа или мордочки сосредоточены элементы, усиливающие активность генов, а с другой — ослабляющие ее. В результате интенсивность роста костной ткани оказывается совершенно различной и мордочку «перекашивает». Уберечься от этого «бича» персидского разведения при постановке аутбридинга очень сложно. Нарушения прикуса часто является результатом аутбредного дискинеза. Однако, если вы хотите не принципиально модернизировать весь породный тип животных своего питомника, а только улучшить, «осовременить» ряд признаков, постарайтесь, подбирая кота для этой цели, оценить равномерность и однотипность развития котят в вашем питомнике и в том, откуда происходит данный производитель. Этот показатель весьма важен с точки зрения равномерности формирования черепных и лицевых структур у предполагаемого потомства.
Аутбридинг и аутбредный дисгенез.
Чаще всего заводчики склонны избегать родственного разведения и предпочитают всевозможные варианты неродственных, отдаленных спариваний — так называемый аутбридинг. Мотивируют они это, как правило, тем, что инбридинг ведет к вырождению, почему-то понимая это слово, как появление «уродов». Под «уродами» в данном случае равно подразумеваются и мутанты, и ослабленные, и больные животные. В этом смысле аутбридинг может быть опасен ничуть не меньше инбридинга, да и к тому же чреват хоть и не столь фатальным, но неприятным результатом: опрощением типа потомства.
Качественные, но неоднородные генетически производители могут давать потомство слабого породного типа. Связано это с механизмом наследования морфологических признаков. Однако последствия аутбридинга могут быть и куда более серьезными. Всем известно, что гибриды между животными разных видов часто оказываются стерильными. Нередко бывает и так, что эти гибриды не достигают нормальных размеров, оставаясь недоразвитыми. Эти нарушения развития, получившие название гибридный дисгенез, происходят от несовместимости генетических систем двух представителей разных видов. Ведь живой организм представляет собой целостную систему, а при его развитии гены должны включаться в работу в определенном порядке, причем деятельность одних сказывается на включении или выключении других. У гибридного животного эта система нарушена, гены, образно говоря, не стыкуются между собой. Примерно то же нередко происходит при скрещивании двух кошек одной породы, но принадлежащих к разным популяциям и не имеющих общих предков.
У пород с типом развития, близким к естественному, однократный аутбридинг не дает столь зримых последствий. Но постоянная «подкачка» неконтролируемых генов при регулярных неродственных спариваниях ведет к нарушению равновесия в геноме: животные перестают быть сбалансированными, появляются диспропорции в строении тела и головы, нарушаются углы костных сочленений, корреляции мышечного аппарата и связок и тому подобное. Это не призыв прекратить неродственные скрещивания и перейти исключительно на инбридинг. В разумных пределах обоснованный аутбридинг, конечно, необходим для прогресса породы. Но нельзя делать такой тип скрещиваний основным, если не единственным, методом племенной работы. Исключительно аутбредное разведение — весьма рискованный метод, поскольку подразумевает получение разнородного, разнотипного потомства, несущего скрытные дефекты, которые впоследствии бывает очень трудно выявить и искоренить.
На проявление комбинативной изменчивости у человека будет оказывать влияние система скрещивания или система браков: инбридинг и аутбридинг.
Инбридинг
– родственный брак, который может быть в разной мере тесным. Брак братьев с сестрами или родителей с детьми называется первой степени родства и является наиболее тесным. Менее тесный — между двоюродными братьями и сестрами или племянниками с детьми или тетками.
1. Первое важное генетическое следствие инбридинга — повышение с каждым поколением гомозиготности потомков по всем независимо наследуемым генам.
2. Второе — разложение популяции на ряд генетически различных линий. Изменчивость инбридируемой популяции будет возрастать, тогда как изменчивость каждой выделяемой линии снижается.
Инбридинг часто ведет к ослаблению и даже вырождению потомков. У человека инбридинг: как правило, вреден. Это усиливает риск заболевания и преждевременной смерти потомков. Но известны примеры длительного тесного инбридинга, не сопровождающиеся вредными последствиями, например, родословная фараонов Египта.
Поскольку изменчивость любого вида организмов в каждый данный момент представляет конечную величину, ясно, что число предков в каком-то поколении должно бы превысить численность вида, что невозможно. Отсюда вытекает, что среди предков происходили браки в той или иной степени родства, вследствие чего фактическое число разных предков сокращалось. Это можно показать на примере человека.
У человека за столетие рождается в среднем 4 поколения. Значит, 30 поколений назад, т.е. около 1200 г. н.э. у каждого из нас должно быть 1 073 741 824 предка. Фактически же численность в ту пору не достигала 1 млрд. Приходится заключить, что в родословной каждого человека много раз встречались браки между родственниками, хотя в основном настолько отдаленными, что они не подозревали о своем родстве.
На самом деле такие браки встречались гораздо чаще, чем следует из приведенного соображения, т.к. на протяжении большей своей части истории человечество существовало в форме изолированных друг от друга народов и племенных групп.
Поэтому братство всех людей представляет собой действительно реальный генетический факт.
Аутбридинг –
неродственный брак. Неродственными особями считаются — если нет общих предков в 4-6 поколениях.
Аутбридинг повышает гетерозиготность потомков, объединяет в гибридах аллели, которые существовали у родителей порознь. Вредные рецессивные гены, находившие у родителей в гомозиготном состоянии, подавляются у гетерозиготных по ним потомков. Возрастает комбинация всех генов в геноме гибридов и соответственно широко будет проявляться комбинативная изменчивость.
Комбинативная изменчивость в семье касается как нормальных, так и патологических генов, способных присутствовать в генотипе супругов. При решении вопросов медико-генетических аспектов семьи требует точного установления типа наследования заболевания — аутосомно-доминантного, аутосомно-рецессивного или сцепленного с полом, в противном случае прогноз окажется неверным. При наличии рецессивного гетерозиготного аномального гена вероятность заболевания ребенка — 25%.
Частота синдрома Дауна у детей матерей возраста 35 лет — 0, 33%, 40 лет и старше — 1,24%.
Методы селекции растений и животных: скрещивание и искусственный отбор. Скрещивание разных сортов растений и пород животных — основа повышения генетического разнообразия потомства. Виды скрещивания растений: перекрестное опыление и самоопыление. Самоопыление перекрестно-опыляемых растений — способ получения гомозиготного по ряду признаков потомства. Перекрестное опыление — способ увеличения разнообразия потомства. Скрещивание — необходимое условие для осуществления комбинативной изменчивости. Оно позволяет сочетать в потомстве ценные признаки обоих родителей и избавляться от ненужных свойств. В зависимости от степени родства родителей, выделяют несколько типов скрещивания: родственное скрещивание; неродственное скрещивание.
Родственное скрещивание — это скрещивание особей, состоящих в близком родстве: родители — дети, брат — сестра. Родственное скрещивание у животных обозначают термином инбридинг
, в растениеводстве самоопыление растений — инцухт. Однако часто термином инбридинг обозначают близкородственное скрещивание вообще. Длительный инбридинг сопровождается гомозиготизацией потомства, то есть все большее число генов присутствует в одной из возможных аллельных форм. Чем меньшее количество генов ответственно за развитие признака и чем дальше степень родства, тем медленнее наступает гомозиготность. Путем применения инбридинга выводят чистые линии — гомозиготные формы одного сорта.
Неродственное скрещивание (аутбридинг
) — скрещивание неродственных особей, которые могут принадлежать к одной или разной породе или сорту, и даже к разным видам и родам. Если инбридинг приводит к фиксированию определенных признаков в ряду поколений, то за счет аутбридинга осуществляют объединение различных свойств в одном организме. Одним из важнейших следствий аутбридинга является гетерозиготизация, при которой большое число генов генофонда группы организмов присутствует в двух или более аллельных формах.
Для сельского хозяйства ценен один из эффектов аутбридинга — гетерозис
— явление резкого увеличения жизненной силы у гибридов, полученных при скрещивании родителей двух чистых линий. Под жизненной силой при этом подразумевают плодовитость, выживаемость и ряд других свойств. Наиболее сильно гетерозис проявляется у гибридов первого поколения, после чего в ряду поколений достаточно быстро исчезает.
Отдаленная гибридизация
— скрещивание особей, относящихся к разным видам и родам. Её применение позволяет получать особей с уникальным сочетанием признаков, характерных для разных видов. Несмотря на то, что в природе существуют механизмы, препятствующие межвидовому скрещиванию, в некоторых случаях все-таки удается получать потомство (например, мул — гибрид от лошади и осла). Часто, однако, существенным недостатком таких гибридов является их стерильность, однако и это иногда может быть преодолено, в результате аллодиплоидизации.
Биотехнология
—наука, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии. Биотехнологией часто называют применение генной инженерии в XX—XXI веках, но термин относится и к более широкому комплексу процессов модификации биологических организмов для обеспечения потребностей человека, начиная с модификации растений и животных путем искусственного отбора и гибридизации.
АУТБРИДИНГ
АУТБРИДИНГ
(от англ. out — вне и breeding — разведение), скрещивание или система скрещиваний неродств. форм одного вида. «Неродственность» подразумевает отсутствие общих предков в ближайших 4-6 поколениях (скрещивание двух особей, к-рые находятся в менее родств. отношениях, чем любая случайная пара, выбранная из определённой популяции). В связи с тем, что с уменьшением степени родства между скрещиваемыми организмами увеличивается вегюятность наличия у них разных аллелей определённых генов, А. используют для повышения или сохранения определ. степени гетерозиготности особей (гетеро-зиготы часто превосходят по многим биол. параметрам гомозиготные формы). А. имеет важное значение в селекции и разведении с.-х.
животных и растений. На основе А. получают гетерозисные формы, проводя межлинейные и межпородные (межсортовые) скрещивания. А. противопоставляется инбридингу.
.(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — 2-е изд., исправл. — М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)
аутбри́динг
.(Источник: «Биология. Современная иллюстрированная энциклопедия.» Гл. ред. А. П. Горкин; М.: Росмэн, 2006.)
Синонимы
:
Смотреть что такое «АУТБРИДИНГ» в других словарях:
Аутбридинг … Орфографический словарь-справочник
Аутбридинг один из методов разведения, представляющий собой, в отличие от инбридинга, неродственное скрещивание. Аутбридинг относительно простой и надежный метод разведения, так как от поколения к поколению ожидается получение стабильных по … Википедия
Скрещивание особей одного вида, не состоящих в непосредственном родстве. Аутбридинг ведет к явлению гетерозиса. См. также: Инбридинг Финансовый словарь Финам … Финансовый словарь