Příbuzenské křížení

Inbreeding ( anglicky inbreeding from in „inside“ + šlechtění „breeding“) je forma homogamie , křížení blízce příbuzných forem v rámci stejné populace organismů (zvířat nebo rostlin).

Termín "příbuzenské křížení" se obvykle používá ve vztahu ke zvířatům a pro rostliny je běžnější termín " inzucht " ( německy Inzucht ); termín se také používá při popisu výsledku příbuzenských sňatků mezi šlechtickými rodinami.

Příbuzenská plemenitba je oblíbeným systémem páření u příbuzných jedinců. Odchovaní potomci mají vysokou úroveň homozygotnosti, nízký rozsah variability znaků a sníženou životaschopnost. Inbreeding je oblíbený zejména v rostlinné a živočišné výrobě, jeho hlavním cílem je získat hybridy s vysokou produktivitou a životaschopností. Tento jev se nazývá heteróza.

Tato metoda je ve včelařství poměrně často využívána, nicméně ve studiích, jak v domácí, tak v zahraniční literatuře o včelařství, neexistují žádné důkazy podložené výsledky.

Incest je výrazná forma příbuzenské plemenitby, kdy dochází ke křížení mezi jedinci, kteří jsou přímo příbuzní. Konečnou formou inbreedingu je samooplodnění .

Vlastnosti systému

Pomocí systému příbuzenské plemenitby (křížení jedinců sestra x bratr) po dobu 3 generací klesá životaschopnost snůšky, jasný ukazatel exteriérových odlišností včel, klesá tělesná hmotnost včely, počet rozmnož. trubek ve vaječnících klesá v děloze.

Aplikace systému příbuzenské plemenitby

Příbuzenská plemenitba je široce používána chovateli ke zlepšení cílových charakteristik zvířecího plemene nebo odrůdy rostlin . Nejběžnějším typem příbuzenské plemenitby, který se v chovu používá , se nazývá linebreeding . V linebreedingu se potomci páří s jedním ze svých předků.

Tuto formu křížení lze použít pouze s nepřirozenou inseminací nebo s částečnou izolací hmyzu.

Příbuzenská plemenitba se používá při výběru včel k fixaci určitých vlastností u potomstva. Existují tři hlavní formy příbuzenské plemenitby – vzdálená, blízká a umírněná.

Pro získání heterotických hybridů je nutné křížit inbrední linie, které se budou vyznačovat vysokou produktivitou a životaschopností. Získat hybridní inbrední matku je poměrně obtížné, efekt heterózy se projevuje pouze v první generaci a jeho projev u včel je nevýznamný.

Inbrední linie včel má nízkou životaschopnost a je poměrně obtížné je udržet.

Příbuzenská plemenitba u včel je dosti nepříznivým jevem, je zatížena také řetězcem pohlavních alel.

Podstata heterogenního výběru spočívá v tom, že určité mateřské rodiny jsou vybírány pro křížení rodiny, která jí není podobná, ale má několik cenných rysů. Pokud se následně včelaři podaří vybrat rodiny, které tyto znaky získaly, pak bude cíl příbuzenské plemenitby považován za splněný.

V křížení existuje i forma heterogenní selekce, využívají ji chovatelé pro vědecké účely. Při nekontrolovaném křížení plemen dominantní znaky vyblednou, což vede ke zhoršení užitkovosti místních plemen.

Jak víte, diploidní organismus dostává každý gen ve dvou kopiích ( alelách ) – od otce a od matky. Pokud se tyto alely liší, pak se jedinec nazývá heterozygotní (pro daný gen), a pokud se neliší, pak homozygotní . V příbuzenské plemenitbě jsou rodiče příbuzní, a proto sdílejí mnoho stejných alel, což vede ke zvýšení homozygotnosti s každou generací.

Inbreeding vede ke zvýšení stálosti fenotypových znaků u potomků a v konečném důsledku se provádí za účelem získání linií geneticky identických jedinců (inbrední linie), na kterých je vhodné provádět biologické a lékařské experimenty [1] .

S úzce souvisejícím křížením (nebo samosprašováním u rostlin) může dojít k útlumu příbuzenské plemenitby : snížení výnosu rostlinných plodin, obroušení zvířat, výskyt anomálií a deformací. To se vysvětluje homozygotností pro škodlivé recesivní alely a řeší se vyřazením nositelů defektních genů.

Stupeň homozygotnosti, tedy stupeň inbreedingu, je určen vzorcem navrženým Wrightem (S. Wright):

F_{x}=\sum ({\frac {1}{2}})^{n+n_{1}-1}

kde je koeficient příbuzenské plemenitby, je počet generací od společného předka z matčiny strany, je počet generací od společného předka z otcovy strany. Koeficient Inbreeding ukazuje nejen pravděpodobnost, že jedinec je homozygot pro danou alelu, ale také skutečnost, že obě alely tohoto lokusu jsou identického původu. Pokud byl samotný společný předek již inbrední, pak se do vzorce zavede oprava inbrednosti společného rodiče ( ) a vzorec se stane: $F_{x}$ $n$ $n_{1}$ $1+fa$

F_{x}=\sum [({\frac {1}{2}})^{n+n_{1}-1}(1+fa)]

V případě, že má jedinec ve svém rodokmenu více společných předků, je koeficient příbuzenské plemenitby určen součtem koeficientů příbuzenské plemenitby pro každého společného předka. Ukazatel dokáže určit míru inbreedingu populace. V tomto případě koeficient I. odráží frekvenci homozygotů ve studované populaci ve srovnání s populací panmix. Koeficient příbuzenské plemenitby je hodnota pravděpodobnosti a pohybuje se od 0 do 1. Hodnota odpovídá panmixii, a je ukazatelem, že sňatky ve zkoumané rodině byly výhradně mezi příbuznými. [2] $F_{x}$ $F_{x}=0$ $F_{x}=1$

Etapy utváření generací

Dědičný přenos těsným křížením lze popsat následovně: děloha-dcera je heterogenní, protože dědičný fond je určen genomem dělohy-matky a genomem „otce“. Genotyp dceřiné dělohy se však bude lišit od mateřské dělohy, protože k oplození vajíčka a přenosu genomu dojde z jiné dělohy (trubce).

Z toho vyplývá, že královna v F1 se stane heterozygotní, ale trubec bude patřit do genomu matky.

Včela dělnice, stejně jako královna, bude heterogenní. Jejich druhá generace (která bude první po příbuzenské plemenitbě) bude mít stejný typ dělnice a genotyp královny, nazývá se inbrední, kvůli téměř identickému utváření genomu (25 % bude z matčiny královny).

Generace číslo tři, s identickými kříženci, již bude téměř zcela inbrední.

Technologie líhnutí včelích královen

K. Jenter (Yenter; Karl Jenter) zdokonalil technologii chovu včel a vytvořil „Jenterovy plástve“ [3] . Díky nim je možné vypěstovat královny z jednodenních larev. Tyto buňky umožňují získat potřebný počet matek z konkrétní rodiny. Pokud jsou ve včelíně všechny královny nahrazeny mláďaty, budou inseminovány trubci původní kolonie. Děloha však zůstane heterogenní. Bude obsahovat genom matky a trubce (který inseminoval dělohu).

Pracovní třída výsledných včelích matek bude mít stejný mateřský genom. Jeho uniformita je považována za podmíněnou, protože se získávají ze spermií různých trubců. Druhý genom zdědí po trubci jiné matky, z toho vyplývá, že dělnická třída včel bude heterogenní. Nesmíme zapomínat, že určité procento dědičnosti mladých královen může zahrnovat stejný genom. K tomu dochází v důsledku oplodnění dělohy spermatem jednoho trubce. První výměna matek neovlivňuje celkovou produktivitu včelína, nicméně v genofondu dojde ke změně, která není pro včelaře patrná.

Ve druhém roce výměny matky lze pozorovat následující: trubci přijatí královnou 1. generace mají genom svých matek a při volném křížení bude děloha inseminována těmito trubci podle tety x neteře. princip, kde teta je královnou trubce 1. generace, to znamená, že druhý rok již bude úzce související křížení. Včelnice s královnami 2. generace budou mít vyčerpaný genofond.

Ve třetím roce generace matek je genom odvozen od trubce 2. generace, což vede k homozygotnosti včelích dělnic a snížení jejich životaschopnosti a produktivity.

Proto včelaři potřebují vyměnit matky pro 1. generaci ze stejných rodin. Do budoucna je tato reprodukce bezvýznamná [4] .

Viz také

Poznámky

↑ 10.5.2.. - Kniha . paseka-ru.narod.ru . Získáno 6. září 2021. Archivováno z originálu dne 6. září 2021. (neurčitý)
↑ velká lékařská encyklopedie. Darwin C. Změna živočichů a rostlin v domácím státě 1941;.
↑ Co je hřeben Genter a jak se používá ve včelařství? . Získáno 6. září 2021. Archivováno z originálu dne 6. září 2021. (Ruština)
↑ Moderní technologie líhnutí královny | Moderní včelaření (ruské) ? . Získáno 6. září 2021. Archivováno z originálu dne 6. září 2021. (neurčitý)

Literatura

Inbreeding - článek z Velké sovětské encyklopedie