Інбридинг - що таке? Інбридинг: приклади

Досягнення популяційної генетики, її масові теоретичні обґрунтування всіх природних процесів, що відбуваються в ареалах, дозволяють людям використовувати ці знання у власних потребах. Так, дуже поширені такі явища, як інбридинг і аутбридинг. Більш знайоме для всіх синонимичное поняття до даних термінам - інцест. Що ж собою являють ці процеси з наукової точки зору і чого людина може домогтися, використовуючи їх, розберемо в цій статті.

Інбридинг - що таке?

Для початку визначимося з самим поняттям. Отже, інбридинг, кажучи науковою генетичним мовою, це концентрація ідентичних за походженням алелей генів в складі одного генотипу, тобто у конкретного організму.

Якщо більш простими словами відповісти на питання "Інбридинг - що таке?", То можна сказати, що це цілеспрямоване схрещування близькоспоріднених форм рослин, тварин, людей з метою накопичення в генотипі певних алелей гена, що несуть потрібну ознаку. Насправді є кілька синонімів даного процесу. Так, коли мова йде про людської популяції, то близькоспоріднені шлюби називають інцестом. Якщо мова про рослини, то говорять про інцухт. Інбридинг - поняття для тваринництва. Однак цей же термін можливо використовувати і в селекції сільськогосподарських культур.

гетерозис

Існує таке поняття, як крайня ступінь інбридингу. Це відбувається тоді, коли:

• тварина здатна до самооплодотворению;
• рослина самозапилюється.

У цих випадках накопичити в поколіннях гомозиготні аллели з потрібним ознакою набагато простіше, адже виключається набір хромосом від різних особин. Це властивість активно використовується в рослинництві. Особи від першого покоління при самозапилення часто дають такі результати, при яких врожайність підвищується на 60%! Це зветься гетерозису і є самим застосовуваним способом отримання таких продуктів рослинного походження, як:

• бавовник;
• перець;
• горох;
• квасоля;
• цитрусові;
• пшениця;
• ячмінь та інші.

В умовах інбридингу, здійснюваного людиною, можливо погашення проявляемостью шкідливих генів переведенням їх в гетерозиготное стан в майбутніх поколіннях. Це здійснюється шляхом штучного відбору. Якщо ж рослина живе в природних умовах, то такий відбір здійснює сама природа, він є природним. Саме тому в природі серед самозапильних рослин практично не можна зустріти каліцтв, викривлень і серйозних генетичних захворювань.

Історія розвитку поняття

Якщо зануритися в історію, то таке поняття, як інцест, існує з самої давнини, ще з часів фараонів. У різних цивілізаціях неоднаково сприймалося дане явище. Наприклад, у стародавніх римлян інцест вважався страшним гріхом. А ось в таких місцях, як Єгипет, країни Європи, доколумбова Америка, і у всіх прихильників язичництва цей процес був абсолютно нормальним компонентом життя. Брати вільно одружувалися з сестер, і це віталося, оскільки дозволяло зберегти "благородну" кров династії в разі королівських і монарших сімей. Однак Біблія заборонила подібні кровозмішення, інцест став вважатися найстрашнішим гріхом, тому весь християнський світ припинив згодом подібні процеси.

Якщо ж говорити про рослинах, тварин, то про те, що таке інбридинг, що таке гетерозис, люди дізналися лише згодом досвідченим шляхом. Зрозуміло, що тоді знання популяційної генетики були недоступні. Люди керувалися лише наочністю, досвідченими випробуваннями. Однак і цього вистачило, щоб було помічено: для отримання потрібних ознак і закріплення їх в потомстві слід схрещувати між собою кровоспоріднені форми з наявним геном, що проявляється зовні.

Це ж стосувалося і рослин. Відомо, що ще в XIV столітті в Османській імперії вирощувалися прекрасні тюльпани нестандартних кольорів, одержувані шляхом інцухт. Серед тварин особливо часто піддавалися інбридингу собаки, так як саме вони були головним атрибутом полювання, а вона, в свою чергу, - практично основною розвагою.

Інбридинг у собак дозволяв отримувати найсильніших, витривалих і натасканих на результат мисливських псів. Правда велика кількість особин, що виникли від мутацій, піддавалися знищенню.

Ступінь і коефіцієнт інбридингу

Теоретичні обгрунтування даного поняття було дано багатьма вченими, однак найбільш цінні праці англійця Райта і росіянина Кисловського. Спільними зусиллями, але незалежно один від одного вони зуміли створити формулу, що дозволяє вираховувати коефіцієнт інбридингу в поколіннях. Вона виглядає наступним чином:

Відео: Результат близькоспорідненого схрещування

F_x = F (1/2)^{n + ni-1} * (1 + F_a) * 100, де

• F_x - коефіцієнт інбридингу, який виражається у відсотках;
• F_a - коефіцієнт інбридингу від загального предка;
• n, n_i - родоводи лінії.

Якщо знати кілька поколінь виду, а також мати інформацію про вже розрахованих для предків коефіцієнтах інбридингу, то можна обчислити показник для будь-якого організму. Тільки слід вказати, що подібні розрахунки проводяться лише з теоретичної метою. Практика показує, що даний метод неефективний, так як не враховує рецесивних алелей, що несуть шкідливі мутації. А вони можуть стати як гомо-, так і гетерозиготами при частих проведеннях процесу.

Тому результати практики відрізняються від розрахованих теоретично. Формула Райта-Кисловського використовується лише при написанні дипломних, курсових робіт, дисертацій, де дуже великий обсяг даних за багато поколінь вимагає систематизації та подібних розрахунків.

Якщо ж говорити про ступінь інбридингу, то її ми вже позначали вище. У практиці собаківництва прийнято позначати її римськими цифрами, які показують, в якому поколінні був загальний предок з потрібним ознакою.

Класифікація

Тісний (близький) інбридинг - що таке? Це один з різновидів процесу, про яку мова піде нижче. Також виділяють помірний і віддалений інбридинг. Щоб зрозуміти основні відмінності і подібності між різними видами, розглянемо кожен з них.

тісний інбридинг

Це найскладніший і небезпечний вид даного процесу. Він полягає в схрещуванні найближчих по крові споріднених порід. Якщо перевести на людські ступеня споріднення, то це, наприклад, мати і син, батько і дочка, брат і сестра.

При такому вигляді схрещування відбувається тісний обмін схожих алелей. В результаті необхідний ознака швидко проявляється у потомства першого покоління. Однак небезпечно це тим, що утворюється особина може нести прихований рецесивний мутантний ген, і їх буде тим більше, чим більше за кількістю приплід. У таких випадках швидко відбувається накопичення шкідливих ознак і з`являються каліцтва, виникає мертвонародження, безпліддя організмів.

помірний вид

Такий інбридинг тварин полягає в схрещуванні більш далеких родичів. Перекладаючи на людські ступеня споріднення, це, наприклад, двоюрідні брат і сестра, племінниця і дядько і так далі.

В результаті можна поступово, роблячи ретельну вибірку, домогтися гомозиготности по потрібних параметрах. Процес цей довгий, але зате він мінімізує гомозиготность шкідливих алелів. В результаті можна отримувати хороше покоління, міцне, витривале і здорове практично при кожному приплоді.

Звичайно, рецессивная аллель мутантного гена все одно себе проявить, можливо, не один раз, проте з часом загасне зовсім, перейшовши в гетерозиготу.

віддалений вид

Цей інбридинг тварин передбачає схрещування не настільки близькоспоріднених особин. Так, якщо проектувати на людей, це можуть бути, наприклад, троюрідні брати і сестри.

Подібний процес дає результат дуже слабкий, часто практично непомітний. Крім того, дослідження підтвердили, що з плином часу з`являються покоління особин з різко негативними ознаками. Тварини більш хворобливі, слабкі, мутантні гени переважають і є причиною каліцтв.

Очевидно, що отримання найкращого приплоду, здатного передати свої ознаки наступному поколінню і так продовжувати робити по ланцюжку далі, - це те, на що спрямований інбридинг (мета, для якої він застосовується).

приклади схрещування

Інбридинг в тваринництві застосовується давно. І саме на прикладі представників ссавців очевидно, як він працює. Говорячи про такий інбридинг, приклади можна навести такі:

• чистопородні популяції коней;
• чисті лінії породистих собак;
• видове одноманітність потрібних порід кішок і так далі.

В принципі, можна застосувати таке схрещування до всіх видів тварин. Просто для більшості це буде чисто експериментом. А ось інбридинг, приклади якого ми навели вище, - це вже завдання серйозного практичного значення.

Особливо велика заслуга належить в цьому досвідченим собаківників, які знають всі тонкощі схрещування і отримання по-справжньому прекрасного і здорового приплоду. Але генетика - дуже примхлива наука, тому трапляються промахи. Рецесивні гени можуть проявити себе, і особина буде непридатна для продажу, для призначеної мети, в цілому для життя.

Інбридинг в кінології

Як ми вже відзначали, кінологи присвячені в таємниці даного явища більше, ніж всі інші фахівці. Інбридинг у собак - важлива умова при розведенні чистопородних ліній. Досвідченими собаківниками доведено, що найбільший ефект дає саме помірний вид такого схрещування.

Відео: «Сільський порядок». Секрети розведення кроликів (27.05.2015)

Умови для успішного інбридингу собак:

• якість генотипу родоначальника;
• грамотний і прорахований підхід до процесу;
• вибір помірного варіанту.

Головне для будь-якого собаківника - не допускати початку інбредних депресії. Це такий стан лінії, коли особини починають передавати один одному мутантні гени, що викликають каліцтва. В результаті всі особини слабкі, хворобливі і часто гинуть.

аутбридинг

інбридинг в селекції рослин дуже важливий, адже багато сільськогосподарських культур самоопиляеми, тому його ефективність висока. А ось якщо говорити про тварин, то частіше застосовують все ж аутбридинг - протилежне за структурою дію. Тобто схрещуються взагалі не родинні особини, в результаті отримують хороші породисті лінії. Таким способом розводять коней, корів, свиней, собак та інших домашніх тварин. Аутбридинг - простий і надійний метод розведення, так як від покоління до покоління отримують стабільних по продуктивності нащадків.