Инбридинг и аутбридинг в селекции растений и животных. Инбридинг у растений

Аутбридинг и инбридинг. Генетическая сущность инбридинга.

Под инбридингом, или инцухтом, понимают скрещивание родственных особей. Альтернативой инбридингу является аутбридинг. Крайняя форма инбридинга – самоопыление, которое служит нормой для аутогамных растений; менее тесная – спаривание аллогамных особей различной степени родства.

Инбридинг приводит к возрастанию частот «вредных» генов в гомозиготном состоянии, что определяет явление депрессии или даже летальности.

Многие растения-перекрестники в процессе эволюции развили системы самонесовместимости, препятствующие самоопылению(инбридингу).

Явления инбридинга свойственны также животным и человеку. Мерой степени инбридинга служит коэфициент инбридинга (F),кот.показывает вероятность того, что у особи в данный момент в определенном локусе окажутся 2 гена,полностью идентичные аллелю одного из предков. Идентичность в данном случае определяется идентичностью происхождения.

В селекции растений и животных часто применяют инбридинг с целью получения гомозиготных особей при регулярном повторении определенного типа скрещиваний

Инбридинг ведет к гомозиготности , чем и пользуются селекционеры растений, работая с гибридными потомствами самоопылителей или создавая инцухтлинии у таких культур, как кукуруза, томат, лук и др.

Получение полностью гомозиготных растений при самоопылении находится в прямой зависимости от числа соответствующих локусов, интенсивности инбридинга и числа инбредных поколений. При этом в каждом поколении инбридинга степень гетерозиготности уменьшается в 2 раза.

Применение инбридинга к перекрестноопыляющимся растениям приводит ко все увеличивающейся потере растениями жизнеспособности( инбредное вырождение). Такая потеря жизнеспособности и,как результат, уменьшение продуктивности продолжаются до достижения инбредного минимума, который наступает примерно к 10-му поколению инбридинга, когда его продолжение уже не вызывает дальнейшего падения жизнеспособности

В потомстве практически любого инбредного материала наблюдают уменьшение числа завязавшихся семян, снижение фертильности пыльцы, скорости роста, размера и мощности растений. При длительной самоопылении жизнеспособность растений уменьшается от поколения к поколению.

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 продуктивности потомков, то есть, нет рекомбинантных потерь из-за провалов в уровне продуктивности.

Аутбридинг– наиболее часто применяемый метод разведения у всех видов животных и во всех породах. Его применение было предпосылкой для создания примерно в 1850 году современных пород сельскохозяйственных животных из разнообразия местных пород, наряду использованием таких методов разведение как прилитие крови, поглощение и комбинирование для достижения этими породами сегодняшнего уровня продуктивности.

49. Характеристика инцухт-линий, их практическое значение. Инбредная депрессия и инбредный минимум.

Под инбридингом, или инцухтом, понимают скрещивание родственных особей.

В селекции растений и животных часто применяют инбридинг с целью получения гомозиготных особей при регулярном повторении определенного типа скрещиваний

Инбридинг ведет к гомозиготности , чем и пользуются селекционеры растений, работая с гибридными потомствами самоопылителей или создавая инцухт-линии у таких культур, как кукуруза, томат, лук и др.

Получение полностью гомозиготных растений при самоопылении находится в прямой зависимости от числа соответствующих локусов, интенсивности инбридинга и числа инбредных поколений. При этом в каждом поколении инбридинга степень гетерозиготности уменьшается в 2 раза.

Инцухт-депрессия особенно сильно проявляется в первых поколениях и постепенно снижается в последующих. Этот процесс продолжается до тех пор, пока растения не достигнут стабильного инцухт-минимума, или инбредного минимума, т.е. такого состояния , когда инцухт-депрессия достигает своей наивысшей точки и не вызывает дальнейшего снижения жизнеспособности и продуктивности особей в последующий поколениях.

Причина снижения жизнеспособности организмов при инбридинге (инцухте) – возникшая у них гомозиготность по летальным, полулетальным и др.генам, снижающим у них жизнеспособность организма, а также появление плохо приспособленных к конкретным условиям среды генотипов, которые в исходной аллогамной популяции возникают редко, а в случае их появления – элиминируют . другая возможная причина инцухт-депрессии – нарушение сбалансированности полигенной системы.

Беспрерывное самоопыление быстро очищает популяцию от вредных генов. С каждым поколением самоопыления растения становятся все более и более выравненным по признакам, которые характерны для соотв-щей инбредной линии. Выживщие линии в дальнейшем, после 10-20 лет инбридинга, практически уже не снижают своей жизнеспособности. К этому времени они становятся гомозиготными по большинству генов и достигают инбредного минимума( инцухт-минимума).

Потомство принудительного самоопыляемой аллогамной популяции к моменту достижения линиями инбредного минимума представляют собой ряд однородных, но в то же время ослабленных инбредных линий, которые резко отличаются друг от друга по совокупности характерных для них признаков и при самоопылении стойко сохраняют свои осбенности в последующих поколениях. Из перекрестноопыляющихся линий можно получить огромное число различных инбредных линий, отличающихся друг от друга по всевозможным признакам.

Дифференциация и контрастность инбредных линий определяется гетерогенностью исходной популяции. Степень разнородности между самоопыленными линиями, выделенными из одной аллогамной популяции, позволяет судить о генетической структуре данной популяции. Для животных объектов необходимы близкородственные скрещивания(брат+сестра, отец+дочь, мать+сын, двоюродные братья+сестры ). Поэтому инбридинг применяют для разложения популяции или гибрида на гомозиготные линии. Материнские растения, которые подвергаются принудительному самоопылению, обозначают буквами I0 или S0 ; первое поколение от самоопыления – I1 или S1 , второе I2 или S2 и т.д.

50. Схема получения двойных межлинейных гибридов кукурузы на основе ЦМС.

Один из самых важнейших принципов, который способствовал созданию самой продуктивной форму кукурузы – межлинейных гибридов ,был разработан америк-м исследователем Шеллом в 1904 году. Шелл впервые впервые использовал принудительное самоопыление кукурузы (инбридинг) для получения чистых линий этой культуры.

Шелл предположил, что сортовые посевы кукурузы представляют собой разнородную смесь многих генотипов. Установил, что сорта перекрестноопыляющейся кукурузы представлены многими гетерозиготными генотипами. Поэтому самоопыление у кукурузы сопровождалось генетическим расщеплением, возрастанием гомозиготности, а следовательно и увеличением однообразия инбредных линий.

Наблюдающуюся при инбридинге депрессию Шелл связывал с гомозиготностью и высказал предположение, что гибридная мощность неизбежно связана с гетерозиготностью, возникающей при скрещивании. Для обозначения мощности гетерозиготных гибридов он предложил в 1914 году термин «гетерозис» .

Шелл предложил выращивать самоопыленные линии в больших количествах, затем высевать на общем участке чередующимися рядками семена двух линий, дающих при скрещивании высокий гетерозис, удалять у всех растений материнской линии мужские соцветия и собранные с кастрированных растений гибридные семена использовать для производственных посевов высокоурожайных межлинейных гибридов кукурузы.

При практической реализации возникли серьезные затруднения технического порядка. Первые инбредные линии имели очень низкую урожайность, примерно в 3 раза меньше, чем обычные сорта+ на участке скрещивания гибридные семена получают только на материнской линии, т.е. с половины площади посева. На участке гибридизации выход семян простого межлинейного гибрида, получаемого от скрещивания двух линий, примерно в 6 раз ниже, чем урожай семян обычного сорта с такой же площади. Стоимость семян простых межлинейных гибридов была очень высока.

Чтобы снизить стоимость гибридных семян Джонс предложил использовать двойные межлинейные гибриды, получаемые путем скрещивания двух простых межлинейных гибридов. При удачно подобранных комбинациях скрещиваемых линий к лучшим простым межлинейным гибридам или даже достигают их уровня.

Поскольку урожайность простых гибридов исходных форм для получения двойных межлинейных гибридов очень высокая, стоимость семян ниже, чем простых межлинейных гибридов. При этом потребность в семенах низкопродуктивных самоопыленных линий уменьшается более чем в 100 раз.

Кукуруза в виде двойных межлинейных гибридов была признана во всем мире как самая высокоурожайная зерновая культура.

Гибридная кукуруза пример выдающегося успеха практической реализации принципов современной генетики.

51. Понятие и формы изменчивости.

По определению Лобашева (1967) «изменчивость есть процесс, отражающий взаимосвязь организма со средой». Все живые организмы развиваются, живути приносят потомство при определенных, часто весьма разнообразных и непрерывно изменяющихся условиях внешней среды. В процессе индивидуального развития взаимодействие среды и организмов приводит к определенной их изменчивости

Изменчивость- свойство организмов приобретать признаки

Фенотипическая- модификационная- ненаследственная- изменения фенотипа под воздейством среды.

Генотипическая- наследственная

А) Комбинативная- перекомбинация генов родителей у потомков

Механизмы- свободное комбинирование хромосом и хроматид при расхождении в мейозе; кроссинговер; случайная встреча гамет разных при оплодотворении

Полученная комбинация определяет возможности развития признаков. Наследуется тип реакции на воздейство окружающей среды.

Б) Мутационная- внезапное изменение генетического материала из-за среды. Непредсказума, индивидуальна, материал для естественного отбора

Генные – точковые. Изменение стркутуры генов, нарушение обменов веществ

Сдвиг рамки считывания из-за выпадения или вставки нескольких пар нуклеотидов в ДНК. Транзиция- замена пурина на пиримидин и наоборот. Трансверсия

Хромосомные- изменения структуры хромосом

Делеция- выпадение участка хромосомы. Кошачий крик у человека

Дупликация- удвоение участка. Плосковидные глаза у дрозофилы

Инверсия- участки меняются местами. Изменение порядка генов

Транслокация- обмен участками Негомологичных хромосом.

Геномные- изменения числа хромосом из-за среды

Гаплоидия- встречается у трутней. Жизнеспособность снижена, проявляются все рецессивные гены.

Полиплоидия- получаются эндомитозом (без веретена деления с ядерной оболочкой)- увеличение набора хромосом. Повышения урожайности.

Автополиплоидия- триплоиды

Аллополиплоид- твёрдая пшеница. Организмы с геномами разных диких видов

Теттраплоид- картофель, гречка, твёрдая пшеница

Гексаплоид- мягкая пшеница

Анеуплоидия- изменение числа хромосом в определённых парах

. 52. Ненаследственная изменчивость. Норма реакции, использование ее в сельском хозяйстве

Ненаследственная изменчивость - модификационная

У мягкой пшеницы (разновидность эритроспермум) в условиях прохладного лета ости колоса белого цвета, а в условиях жаркого – черного. В последнем случае разновидность определяется как нигриаристатум. Цвет остей в обоих случаях зависит от условий выращивания. Растения примулы при t=15…20 градусах образуют цветки красного цвета, а при t=30…35 белого.

Реакция организма на изменение внешних условий не беспредельна и определяется его генотипом. Например,растения одного и того же вида гороха по-разному реагируют на засуху. При опред-ом уровне влагообеспеченности одни растения гибнут, вторые не завязывают семян, а третьи выживают и дают неплохой урожай.

Пределы реакции определенного организма на изменение внешних условийназывают нормой реакции генотипа.

Для с/х практики нашей страны наиб.ценность представляют генотипы с широкой нормой реакции. Это объясняется ежегодно меняющимися условиями вегетационного периода: засушливое лето, дождливое лето, паровые и непаровые предшественники и т.п.

Каждый организм в любом сообществе имеет свои строго индивидуальные особенности. Это явление получило название индивидуальной изменчивости. Он может быть 2 типов: количественная (масса, рост) и качественная (окраска, форма семян).

В основе этих двух типов лежит закон открытый бельгийским ученым Кетле (1846) «существует некое среднее значение, характеризующее определенную совокупность значений по какому-то признаку (напр., высота растений определенного сорта).

В этой совокупности любая из особей в той или иной степени отклоняется по рассматриваемому признаку (его значению) от среднего. Это отклонение у одних особей больше, у других меньше. В целом все особи изучаемого сообщества составляют вариационный ряд, в кот. Все особи (варианты) симметрично распределяются около некоего среднего значения ẍ (среднее арифметич.).

Закономерности распределения особей изучает статистика, оперируя такими показателями,как дисперсия(величина рассеивания показателей вокруг средней арифметической) и связи (корреляция, коварианса).

При этом вычисляют среднюю арифметическую ẍ и вариансу, или дисперсию,пользуясь формулами: ẍ , где Σ-сумма наблюдений Х; n- число наблюдений; ẍ-среднее арифметическое

Наиболее часто в статистике при изучении количественных признаков применяют вариасу как важную статистическую величину, показывающую изменчивость изучаемого количественного признака.Корень квадратный из вариасы называется стандартным отклонением, а отношение стандартного отклонения к среднему арифметическому - коэффициентом вариации. Его применяют при сравнении данных, полученных с использованием разных единиц измерения, например сантиметр ( высота особи), грамма (масса особи) и т.п.

Еще один важный показатель – распределение исследуемых значений около среднего арифметического. Отклонения, превышающие 2

53. Основные положения мутационной теории Г. Де Фриза.

Приоритет в создании теории мутаций принадлежит русскому ботанику Коржинскому, опубликовавшему в 1899 г.работу «Гетерогенезис и эволюция», и голландскому ботанику Г. Де Фризу, обосновавшему в своей работе «теория мутаций» (1901) значение мутаций (внезапных наследуемых изменений). Термин «мутация» предложен де Фризом в 1901г.

Гюго де Фриз – на основе собственных экспериментов с энотерой Ламарка, сформулировал следующие законы мутационной теории

1. Возникновение мутаций происходит внезапно

2. Мутантные формы константны с момента своего возникновения.

3. Мутационная изменчивость не связана с модификационной и независима от нее.

4. Мутации происходят во всех возможных направлениях.

5. Одни и те же мутации могут возникать повторно.

Однако следует отметить, что основоположники мутационной теории ошибались, считая, что мутация сразу же приводит к возникновению нового «элементарного вида». В действительности любая мутация является лишь «материалом» для естественного отбора.

54. Классификации мутаций.

Классификация мутация весьма разнообразна. Наиболее стабильна классификация ядерных мутаций, представляющих три типа (по Ш.Ауэрбах, 1978):

· Изменение числа хромосом

· Изменение расположения и порядка генов на хромосомах

1) Делекции (нехватки). Затрагивают число генов на хромосомах. Различают 2 типа делекции : терминальную (с потерей концевого участка хромосомы) и интеркалярную (потеря участка в середине любого плеча) делекции.

2) Дупликации (удвоение). В результате мутации один из участков хромосомы представлен два раза

3) Инверсии. Возникают в результате двух разрывов в одной хромосоме и поворота этого участка на 180®

a) Перецентрическая инверсия. (включает центромеру)

b) Парицентрическая инверсия. Участок хромосомы, совершивший поворот на 180®, не затрагивает центромеру

4) Транслокации (обмен участками негомологичных хромосом)

a) Реципрокные транслокации. Возникают, когда разрывы приводят к обмену участками негомологичных хромосом

b) Нереципрокные транслокации (транспозиции). Участок хромосомы меняет свое положение, оставаясь в той же хромосоме. Это событие происходит в результате трех разрывов

Следует иметь в виду, что при «перемещении» может изменяться проявление гена, т.е. имеет место так называемый «эффект положения гена».

· Изменение индивидуальных генов

Ген представляет собой отрезок двухцепочной ДНК, состоящей из определенного числа пар нуклеотидов. На основе генетического кода происходит синтез самых разнообразных белков. Любое изменение молекулярной структуры ДНК приводит к изменению эволюционно установившегося порядка синтеза определенных белков в клетке.

1. Точковые мутации – в ДНК может мутировать любая пара оснований. Существуют два типа таких мутаций : ТРАНЗИЦИИ и ТРАНСВЕРСИИ. В отдельных генах есть сайты, мутации в которых происходят в десятки раз чаще, чем при случайном распределении. Такие сайты (здесь «сайт» - одна пара оснований) получили название горячих точек.

2. Сдвиг рамки считывания – под воздействием акридиновых соединений происходит деформирование спиральной структуры ДНК. В результате при репликации ДНК происходит выпадение или вставка дополнительных пар оснований. Молчащие – мутации не приводящие к каким либо заметным изменениям. Мутации инактивирующие ген, получили название прямых мутаций. Положение может быть исправлено только в результате обратной мутации (реверсии)

55. Индуцированный мутагенез. Виды мутагенов. Спонтанная мутация.

Мутации, возникающие в естественных условиях, называют спонтанными, а искусственно вызванные – индуцированными.

До 1925 года генетики имели дело только с естественными мутациями.

В 1925 году Филлипов и Нодсонов показали, что с помощью рентгеновского излучения можно во много раз увеличить мутационную изменчивость.

К наст.времени разработано много приемов индунцирования мутаций.

Мутагенные факторы (мутагены) делят на:

физические (рентгеновские лучи, протоны, бета-лучи, гамма-лучи, нейтроны, альфа-частицы, УФсвет)

химические (это вещества, вызывающие в организме мутации(у растений, насекомых). В настювремя известно около 10 химических мутагенов, которые классифицируются :

· Ингибиторы азотистых оснований нуклеиновых кислот

· Аналоги азотистых оснований

· Алкилирующие агенты

· Окислители, восстановители и свободные радикалы

· Акридиновые красители

Доза химического мутагена - это количество веществ (%), которым обрабатывают объект ( семена и т.п. (~0,01-0,04 %)

Химические мутагены вызывают преимущественно генные (точковые) мутации

Биологические- продукты метаболизма паразитических агентов, бактерии, микоплазмы, вирусы, кишечный сосальщик (разрушает теломеры хромосом, кроссинговер нарушается)

56. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова.

Исследуя изменчивость близких видов растений в пределах одного и того же рода, Вавилов (1920) установил закономерность, показывающую сходные направления этой изменчивости.

В целом исследование растений по группам видов, родов и семейств позволило Вавилову прийти к следующим выводам.

1. Виды и роды ,генетически близкие между собой, характеризуют тождественными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм для одного вида, можно предвидеть нахождение тождественных форм у других видов и родов. Чем ближе расположены в общей системе роды и линеоны, тем полнее тождество в рядах их изменчивости

2. Целые семейства растений в общем характеризуются определенным циклом изменчивости, проходящей через все роды, составляющие семейство

“Виды и роды, генетические близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов”

poisk-ru.ru

Инбридинг

ИНБРИДИНГ (близкородственное скрещивание), скрещивание организмов, близких по степени родства. Так как такие организмы всегда имеют общих предков, высока вероятность, что они получили от них одинаковые аллельные гены. Поэтому при инбридинге, в отличие от аутбридинга, возрастает вероятность «встречи» одинаковых аллелей в гомозиготе. Чем ближе степень родства у родителей, тем выше степень гомозиготности у их потомков. Наивысшая степень инбридинга у самоопыляющихся растений и у самооплодотворяющихся животных.

Одно из важных последствий инбридинга – повышение частоты проявления вредных рецессивных аллелей. Обычно такие аллели находятся в популяции в гетерозиготном состоянии и их проявление подавлено нормальным доминантным аллелем. Переход вредных аллелей в гомозиготное состояние ухудшает приспособленность потомства, снижает его плодовитость, жизнеспособность и устойчивость к болезням. Происходит вырождение потомства, или инбредная депрессия. Однако в природных популяциях самоопыляющихся растений инбредная депрессия не возникает, несмотря на высокую степень гомозиготности: естественный отбор выбраковывает вредные рецессивные аллели по мере их перехода в гомозиготное состояние.

В селекции для создания пород и сортов, у которых были бы максимально выражены хозяйственно ценные признаки, проводят в каждом поколении искусственный отбор лучших родителей. При этом для получения однородных линий организмов с устойчивыми желаемыми признаками систематически повышают гомозиготность путём инбридинга. Чтобы избежать его вредных последствий, скрещивают организмы из различных (независимых) инбредных линий. Таким образом удаётся сохранить гомозиготность по желаемым признакам, а вредные аллели перевести в гетерозиготное состояние. Кроме того, таким способом получают эффект, обратный инбредной депрессии, – гетерозис, широко используемый в селекции.

Близкородственные (кровосмесительные) браки у человека также часто приводят к нежелательным последствиям. Так, частота появления новорождённых с различными наследственными нарушениями в случае браков между двоюродными братьями и сёстрами в среднем в два раза выше, чем при неродственных браках. Поэтому во многих странах браки между близкими родственниками за-прещены законами и обычаями.

sbio.info

инбридинг и гибридизация :: SYL.ru

Закон Менделя в действии

Основные методы селекции растений редко используются в чистом виде. Чаще комбинируют несколько. Какие именно, зависит от способа размножения растений и от того, какой отбор применяется – массовый или индивидуальный. Когда осуществляется селекция растений с перекрестным опылением, отдают предпочтение массовому отбору. После нескольких поколений искомый признак или свойство приобретают большую степень выраженности. Появляется новый сорт. Но он генетически неоднороден, поэтому  через определенные промежутки времени отбор повторяют. Селекция растений чистых гомозиготных линий дает результат только при индивидуальном отборе. В первом поколении материал состоит наполовину из гетерозигот и наполовину из гомозигот. Действие закона Менделя обеспечивает появление в восьмом поколении стопроцентной гомозиготности. Особенности селекции растений этим способом заключаются в том, что при исключительно высокой чистоте желаемых признаков резко снижается жизнеспособность и плодоношение. Дальнейшее совершенствование заданных свойств осуществляется методом гибридизации. Селекционеры получают новый материал для нового отбора - растения, которые существенно превосходят родителей по культивируемым признакам и объединяют все их жизнеспособные преобладающие гены. Этот эффект еще называют гетерозисом. Рассмотреть все методы, которыми производится селекция растений, в пределах одной статьи - задача неосуществимая. Приведем только самый наглядный пример гибридизации - розу.

Чудо селекции – королева цветов

Этот метод используют для выведения новых сортов как сельскохозяйственных, так и декоративных растений. Почти двадцать тысяч современных сортов садовой розы – это тоже результат гибридизации. Что же дала селекция растений этому когда-то дикому невзрачному цветку? Какие вновь приобретенные свойства сделали розу королевой?

• Раскидистость. Благодаря ей такие разновидности, как Этуаль д’Оланд, Голден Эмблем, Мадам Бушу, Радиани, Талисман, прочно обосновались на клумбах и декоративных террасах.
• Душистость. Даже самые прекрасные цветы теряют очарование, если не имеют запаха. На рынке обычно такие и продают. А женщине так приятно принять букет, пахнущий интригующим мускусом или дамасской утонченностью. Чтобы доставить ей это удовольствие, нужно дарить Тавриду, Сан Фернандо, Лениниану, Миранду, Октябрину, Розовую Жемчужину. Именно эти ароматные сорта обычно и используются в букетах.
• Миниатюрность. Но цветы должны не только пахнуть. Невесте, например, полагается букет из белых роз, но он должен быть небольшой. И тут выручают специально выведенные миниатюрные сорта - Бэби Голд Стар, Бо-Пип, Миджет, Синдерелла, роза Роулетии.
• Другие свойства. Для живых изгородей созданы сильнорослые обильноцветущие розы флорибунда, для арок и беседок есть вьющиеся Элеганс, Красный Маяк, Альбертин, Розовая Новость, Голден Глоу, для штамбов – плакучие сорта. От природы роза - теплолюбивое растение, но селекция и в этом плане предоставляет выбор: холодостойкие виды - для севера, жаростойкие - для юга. Вот такой чудо-цветок, созданный человеком.

www.syl.ru

Инбридинг и аутбридинг в селекции растений и животных | Биология. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Раздел:

Селекция

В отличие от биологических видов сорта и породы при скрещивании в себе вырождаются. Это значит, что потомки не только теряют изначальные породные (сортовые) свойства, но и снижают свою жизнеспособность и репродуктивный потенциал. Если у плодовых и многих декоративных видов растений этого можно избежать за счёт бесполого размножения (сорта яблонь, груш, слив, абрикос и других пло­довых деревьев воссоздают с помощью прививок, тюльпанов и лилий — луковицами, ирисы — корневищами, смородину — черенками и т.д.), то сорта зерновых культур и породы живот­ных воспроизводят только половым путём, что и приводит к их постепенному вырождению. В чём же тут дело?

Оказывается, что обратной стороной отбора особей с опреде­лёнными признаками и свойствами в ряду поколений является выбраковка особей с другими свойствами и признаками, за которыми стоят конкретные гены и генотипические комби­нации. В результате искусственный отбор всегда приводит к резкому обеднению генофонда, а потому любой сорт генети­чески менее разнообразен, чем исходный материал, из которого он выведен. К этому следует добавить, что сорта и породы поддерживаются только скрещиваниями в себе. Такие скре­щивания называют инбредными (от англ. inbreeding: in — в, внутри, breeding — разведение). К этому следует добавить, что очень часто сорта происходят от единичных особей, а породы от отдельных родительских пар, а это значит, что всё их потом­ство — близкие родственники. Скрещивание родственных организмов называют инбридингом. Последствия инбридинга у человека хорошо известны. Это повышение смертности и вырождение потомства, связанные с тем, что рецессивные летальные и полулегальные аллели переходят в гомозиготное состояние. Подобные негативные результаты наблюдаются и при близкородственных скрещиваниях у растений и живот­ных: уменьшается урожайность растительных культур, живот­ные мельчают, возникают аномалии развития и увечья.

Для того чтобы избежать вырождения сорта или породы, необходимо: Материал с сайта http://worldofschool.ru

• во-первых, постоянно поддерживать породу или сорт, подби­рая самые удачные родительские пары, содержащие лучшие породные (сортовые) качества;
• во-вторых, время от времени «подливать» в породу или сорт «свежую кровь» т. е. проводить скрещивания с особями близ­кой породы (сорта) или просто с особями с похожими свой­ствами. Эти неродственные скрещивания принято называть аутбредными (от англ. outbreeding: out — вне и breeding). Таким образом, задачами селекционеров являются не только выведение новых сортов и пород, но и поддержка уже созданных, а в критических ситуациях и их восстановление. Этим занимаются специальные научные центры и селекционные станции.

• Інбридинг і аутбридинг у селекції рослин

• Реферат на тему инбридинг и аутбридинг

• Инбридинг и инбридинг в селекции

• Селекция растений и животных кратки рассказ

• Сообщение о селекции животных краткое содержание

• Почему процесс разведения животных одной породы неизбежно связан с инбридингом?

worldofschool.ru

ИНБРИДИНГ — Большая Медицинская Энциклопедия

ИНБРИДИНГ (англ. inbreeding; in в, внутри + breeding разведение; син. инцухт) — скрещивание или брак особей, состоящих между собой в близких родственных отношениях. Формой наиболее близкого И. является принудительное самоопыление (самооплодотворение) у растений. Скрещивания (браки) особей, родственные отношения между которыми менее тесны, чем это наблюдается в среднем для популяции (см.), обозначают как аутбридинг. Разновидностями аутбридинга являются межпородное скрещивание, кроссбридинг, скрещивание инбредных особей (т. е. особей, появившихся на свет в результате И.) с неродственными им аутбредными особями, так наз. топкроссинг.

Сущность И. заключается в том, что у инбредных организмов увеличивается степень гомозиготности (см. Менделя законы) в силу того, что в браке родственных особей значительно возрастает вероятность получения потомством одинаковых генов со стороны обоих родителей. Вероятность установления гомозиготности, т. е. составления пары аллелей из идентичных аллелей (см.), зависит от частоты данного аллеля в популяции, к к-рой принадлежат особи. Чем ниже частота аллеля, тем меньше вероятность встречи двух гетерозиготных носителей этого аллеля и тем меньше вероятность того, что потомство унаследует от обоих родителей эти аллели. В случае родственных браков эта вероятность не зависит от частоты аллеля в популяции, является величиной постоянной для каждой из степеней родства между родителями. Для некоторых из них она намного превышает вероятность, существующую для панмиксной популяции, в к-рой вероятность появления гомозиготных носителей относительно мала (см. Изоляты). Эта закономерность особенно четко прослеживается в отношении аллелей, частота которых в популяции низка.

Нарастание степени гомозиготности зависит от степени родства вступающих в брак. Напр., если у особи исходной популяции в гомозиготном состоянии было 50% генов, то при самоопылении у растений стопроцентная гомозиготность практически установится уже к седьмому поколению. При вступлении в брак братьев и сестер к 16-му поколению достигается стопроцентная гомозиготность. Брак двоюродных братьев и двоюродных сестер к 16-му поколению даст лишь 62% гомозиготных генов. Следует отметить, что родство особей не имеет значения для признаков, сцепленных с полом, у мужчин (см. Наследование, Пол, генетика пола). Сцепленные с полом признаки определяются генами, локализованными в половых хромосомах. У мужчин пара половых хромосом представлена X- и Y-xpoмосомами. В связи с этим гены, определяющие сцепленные с полом признаки у мужчин, представлены не парой аллелей, как это наблюдается для аутосом (см. Хромосомы) и половых хромосом женщины (пара XX), а в единичном, гемизиготном состоянии, т. е. они проявляются всегда, и их проявление не может быть замаскировано другим аллелем. В силу этого существующее мнение, что описанная в царствовавших семьях Европы гемофилия (патология, развитие к-рой определяется нарушениями в Х-хромосоме) является результатом И., не имеет оснований. Заболевание мужчин гемофилией зависит от того, получит ли он от матери пораженную хромосому, а не от того, кто является его отцом.

Степень гомозиготности, т. е. степень И., определяют по предложенной Райтом (S. Wright) формуле:

где Fx — коэффициент И., n — число поколений от общего предка по линии матери, n1 — число поколений от общего предка по линии отца, ∑ — общепринятое обозначение суммы. Коэффициент И. показывает не только вероятность гомозиготности особи по данному аллелю, но и то, что оба аллеля этого локуса идентичны по своему происхождению. Если общий предок сам по себе уже был инбредным, то в формулу вводится поправка на инбредность общего родителя (1 + Fa), и формула приобретает вид:

В том случае, когда особь в своей родословной имеет несколько общих предков, коэффициент И. определяют путем суммирования коэффициентов И. на каждого общего предка. Показателем Fx можно определить степень И. популяции. В этом случае коэффициент И. отражает частоту гомозигот в изучаемой популяции по сравнению с панмиксной популяцией. Коэффициент И. является величиной вероятности и изменяется в пределах от 0 до 1. Значение Fx = 0 соответствует панмиксии, a Fx = 1 является показателем того, что браки в исследуемой семье заключались исключительно между родственниками.

Число родственных браков в 20 в., особенно начиная с его середины, отчетливо уменьшается, что в первую очередь вызвано распадом изолятов и значительными размерами миграции населения.

И. можно оценивать по фенотипическому (см. Генотип) сходству особей одной линии. Чем больше у особей одной линии идентичных генов, т. е. чем выше изогенность, тем в большей степени представители этой линии фенотипически сходны между собой. Степень И. можно установить по эффективности трансплантации органов и тканей: чем больше между донором и реципиентом генетического сходства, тем выше результативность трансплантации.

В ряде случаев бывает необходимым повышение степени гомозиготности особи и получение так наз. чистых линий животных. В частности, это относится к лабораторным животным: мышам, крысам, хомячкам, кроликам и другим, которые широко используются для проверки эффективности различных лекарственных средств, сывороток и целого ряда факторов, воздействующих на животный организм, вплоть до факторов космического полета. Для этих исследований чрезвычайно важно, чтобы они проводились на объектах с максимально одинаковым генотипом, т. к. влияние исследуемого фактора может быть затемнено разной реакцией различных генотипов.

И. сыграл большую роль в создании ряда лучших пород с.-х. животных. Однако использование И. в широких масштабах приводит, как правило, к ряду отрицательных последствий: снижению плодовитости, продуктивности, ослаблению конституции. Поэтому распространение в животноводстве искусственного осеменения, многократно уменьшившее количество используемых производителей, создает угрозу стихийного распространения И., и особенно среди крупного рогатого скота. Хотя увеличение потомства от лучших производителей желательно как один из эффективных методов повышения продуктивности с.-х. животных, распространение И. может вызвать отрицательные последствия, значительно превосходящие его положительные эффекты. Наиболее перспективным методом избежания отрицательных и использования положительных эффектов И. является топкроссинг (скрещивание инбредных производителей с неродственными им аутбредными самками).

Вопрос о последствиях и допустимости И. до 18 в. интересовал людей лишь в отношении их самих. С давних времен у большинства народов и племен земного шара браки между близкими родственниками типа брат — сестра, отец — дочь, мать — сын, дядя — племянница, двоюродный брат — двоюродная сестра и др. считались вредными и запрещались, а иногда даже сурово наказывались. Приводимые иногда примеры положительного влияния И. являются исключением из общего правила отрицательных последствий инбредных браков. Стерн (С. Stern) приводит данные ряда исследователей, доказывающие, что в США, Франции, Японии и Швеции в 20— 50-х гг. 20 в. в потомстве от браков двоюродных братьев и сестер мертворожденность, смертность в раннем возрасте и распространенность физ. и психических дефектов были в 1,5—3,5 раза выше, чем в потомстве от неродственных (аутбредных) браков. Н. П. Дубинин приводит данные исследования, проведенного в трех р-нах Франции в 1956 г., также показавшего, что в потомстве от браков между родственниками на каждую 1000 новорожденных было на 39—76% больше мертворожденных и погибших в раннем детстве, чем в потомстве от браков между людьми, не состоявшими в родстве.

Библиография: Дарвин Ч. Изменение животных и растений в домашнем состоянии, пер. с англ., с. 364, М.—Л., 1941; Дубинин Н. П. Общая генетика, М., 1976; Использование инбридинга в животноводстве, под ред. Я. Л. Глембоцкого, М., 1977; Штерн К. Основы генетики человека, пер. с англ., с. 359, М., 1965.

Я. Л. Глембоцкий.

xn--90aw5c.xn--c1avg

Почему запрещён инбридинг у людей?

Мало, кто из людей знает, насколько же важен инбридинг для разведения племенных животных и просто получения новых особей с улучшенными качествами от своих родителей и сестёр. Но скрещивание родственных связей встречается не только у животных, инбридинг происходит и у людей. Несмотря на то, что такие кровосмешения с родственниками всегда были под запретом в обществе, так, как считалось, что при рождении ребёнка от родственника могут возникнуть осложнения, не только на генетическом, но и на психологическом уровне.

Но, несмотря на такие табу, инбридинг у людей встречается, особенно это практикуют многие известные народы, которые смело, отдают дочерей и сыновей за их ближайших родственников. Например, в обществе не осуждают браки между двоюродными и троюродными братьями и сёстрами, так, как по определению такой вид инбридинга у человека не сможет нанести вреда.

Но всё же не стоит путать обычное кровосмешение между дальними родственниками и обычный инбридинг у более близких людей. Потомство, полученное при браке двоюродных брата и сестры значительно реже подвергается сильнейшим генетическим изменениям. Чем скажем, если бы в связь вступили родной брат со своей сестрой. Хотя даже при таких браках с дальними родственниками возможно появление потомства с врождёнными генетическими эффектами, в том числе и самыми тяжёлыми формами умственной недостаточности.

И всё это уже не раз доказывалось учёными, хорошо изучавшие проблемы инбридинга у людей, что если в брак вступают близкие родственники, то риск появления на свет нездорового и генетически неполноценного потомства увеличивается почти в двадцать раз. Такой эффект инбридинга у людей объясняется достаточно просто, особенно с точки зрения генетики. При инбридинге у людей, которые как-то связанны родственными связями происходит генетическое смешивание информации, при этом виде инбридинга у людей не изменяется частота генов, но изменению подвергаются сами генотипы, или просто говоря научным языком, происходит специфическая комбинация генов.

В результате такого кровосмешения или по-другому инбридинга у человека с близкими родственными связями повышается степень гомозиготности, а гетерозиготность напротив уменьшается. В результате этого происходит увеличение вариации или по-другому инбредное потомство, демонстрирующее большую вариабельность каждого основного признака, которые контролируются расщепляемыми генами. И другой не менее важный признак в инбридинге у людей это признак, связанный с доминантными и рецессивными аллелями.

Вот, как это обычно происходит, доминантные аллели усиливают само проявление фенотипического проявление признака, в то время как рецессивные уменьшают общее эффект инбридинга у человека. В результате этого происходит снижение экспрессии признака у инбредного вида. А вся причина в том, что инбридинг у человека повышает вероятность, того, что рецессивные аллели смогут образовать пару с рецессивными свойствами и подавить этот признак. Среди учёных изучавших инбридинг у человека, такой эффект называется инбредной депрессией.

Именно по этой причине при инбридинге у человека повышается вероятность, что эти вредные аллели и рецессивные мутанты столкнуться вместе. А значит, при этом произойдут какие-то изменения, которые пагубно повлияют на потомство. Сам факт инбридинга у человека не гарантирует здорового потомства, как уже писалось выше, здесь всё зависит от поведения генов, поэтому ни одни учёные и тем более врачи не смогут предсказать, какими же генетическими отклонениями будет страдать бедующее потомство.

mikrobiki.ru

ИНБРИДИНГ - это... Что такое ИНБРИДИНГ?

agricultural_dictionary.academic.ru

Смотрите также

• 
  Инбридинг у растений
• 
  Растение барбарис тунберга
• 
  Примеры листопадных растений
• 
  Бизнес декоративные растения
• 
  Антоцианы в растениях
• 
  Растение колючие шишки
• 
  Питающиеся воздухом растения
• 
  Луковичное растение сканворд
• 
  Коровяк описание растения
• 
  Колючие шишки растение
• 
  Колокольчик домашнее растение