Ауткроссинг
Ауткроссинг или аутбридинг – это метод скрещивания разных пород. Это практика введения отдаленно родственного генетического материала в племенную линию, тем самым увеличивая генетическое разнообразие .
Ауткроссинг у животных
[ редактировать ]Ауткроссинг может быть полезным методом в разведении животных . Заводчик-ауткроссинг намеревается удалить эти признаки, используя «новую кровь». При наличии доминантных признаков можно по-прежнему видеть проявление этих признаков и удалять эти признаки независимо от того, происходит ли ауткроссинг, линейное разведение или инбридинг. Что касается рецессивных признаков, то ауткроссинг позволяет рецессивным признакам мигрировать в популяции. Многие признаки являются менделистскими и поэтому демонстрируют более сложный промежуточный фенотип. Тогда у заводчика-ауткроссера могут появиться особи, имеющие множество вредных генов, которые могут проявиться в результате последующего инбридинга. В настоящее время у каждой особи многих пород собак имеется целый ряд вредных генов. [1]
Увеличение изменчивости генов или аллелей в генофонде может защитить инбредные популяции животных от вымирания из-за стрессовых факторов окружающей среды. Например, в этом контексте недавнее исследование в области ветеринарной медицины попыталось определить генетическое разнообразие пород кошек. [2]
Считается, что в дикой природе происходит определенная степень ауткроссинга, позволяющая избежать спаривания между очень близкими родственниками. [1]
Ауткроссинг у растений и грибов
[ редактировать ]Ауткроссинг у растений обычно обусловлен самонесовместимостью . Основная адаптивная функция цветов — облегчение ауткроссинга — процесса, позволяющего маскировать вредные мутации в геноме потомства. Маскирующий эффект ауткроссинга известен как генетическая комплементация . [3] эффект, также известный как гибридная сила или гетерозис . Как только в линии цветковых растений устанавливается ауткроссинг из-за преимуществ генетической комплементации, последующий переход к инбридингу становится невыгодным, поскольку он позволяет проявить ранее замаскированные вредные рецессивные мутации, т. е. инбридинговую депрессию .
Ауткроссинг у грибов предполагает сингамию между гаплоидными клетками, продуцируемыми отдельными диплоидными особями. [4]
Говорят, что такие особенности жизненного цикла грибов, как распространение на большие расстояния и сохранение гаплоидной стадии, увеличивают вероятность ауткроссинга. Некоторые исследования даже показывают, что грибы предпочитают ауткроссинг по сравнению с другими типами спаривания. В исследовании, проведенном с коммерческим шампиньоном Agaricus bisporus , ауткроссированные популяции грибов показали более высокую приспособленность, чем инбредные, по нескольким компонентам приспособленности. [5]
Общая практика
[ редактировать ]Селекционеры занимаются инбридингом в своем генетическом пуле, пытаясь сохранить желательные черты и отсеять нежелательные. Когда начинают проявляться нежелательные черты, выбираются партнеры, чтобы определить, является ли признак рецессивным или доминантным. Удаление признака достигается путем скрещивания двух особей, которые, как известно, не являются его носителями. [6]
Грегор Мендель использовал ауткроссинг в своих экспериментах с цветами. Затем он использовал полученное потомство для построения схемы наследования, используя скрещивание братьев и сестер и обратное скрещивание с родителями, чтобы определить, как функционирует наследование. [7]
Точка зрения Дарвина
[ редактировать ]Чарльз Дарвин в своей книге «Эффекты скрещивания и самооплодотворения в растительном мире» . [8] : 462 относительно ауткроссинга заявил, что «потомство от союза двух разных особей, особенно если их предки находились в совершенно разных условиях, имеют огромное преимущество в росте, весе, конституциональной силе и плодовитости по сравнению с самооплодотворяющимся потомством от любого из них». те же родители». Он считал, что этого наблюдения вполне достаточно, чтобы объяснить ауткроссинг полового размножения . В настоящее время считается, что недостатки самооплодотворенного потомства ( инбредная депрессия ) во многом обусловлены гомозиготным проявлением вредных рецессивных мутаций; [9] и считается, что преимущества приспособленности некоторых ауткроссированных потомков во многом обусловлены гетерозиготной маскировкой таких вредных мутаций, за исключением тех случаев, когда такие мутации приводят к аутбридинговой депрессии .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Шарп, Калифорния (26 февраля 1999 г.). «Обратная сторона инбридинга: пришло время нового подхода» . Canine-Genetics.com . Новости сети Double Helix Vol. VII, № 1 (зима 1999 г.). Архивировано из оригинала 26 января 2012 года.
- ^ «Кошачья генетика» . Лаборатория ветеринарной генетики Калифорнийского университета в Дэвисе. Архивировано из оригинала 12 марта 2009 г.
- ^ Бернштейн Х., Байерли Х.К., Хопф Ф.А., Мишод Р.Э. Генетические повреждения, мутации и эволюция пола. Наука. 1985, 20 сентября; 229 (4719): 1277-81. doi: 10.1126/science.3898363. ПМИД 3898363
- ^ Бильярд, С.; Лопес-Вильявисенсио, М.; Худ, МЭ; Жиро, Т. (2012). «Пол, ауткроссинг и типы спаривания: нерешенные вопросы о грибах и за его пределами» . Журнал эволюционной биологии . 25 (6): 1020–1038. дои : 10.1111/j.1420-9101.2012.02495.x . ПМИД 22515640 . S2CID 25007801 .
- ^ Сюй, Дж. (1995). «Анализ инбредной депрессии у Agaricus bisporus» . Генетика . 141 (1): 137–145. дои : 10.1093/генетика/141.1.137 . ПМК 1206712 . ПМИД 8536962 .
- ^ Дэвид М. Хиллис. «Инбридинг, лайнбридинг и ауткроссинг у техасских лонгхорнов» . Техасский университет в Остине.
- ^ «Работа Менделя (англ. — с аннотациями)» . www.mendelweb.org .
- ^ «Дарвин, CR 1876. Эффекты перекрестного и самооплодотворения в растительном мире. Лондон: Джон Мюррей» . darwin-online.org.uk .
- ^ Бернштейн Х., Хопф Ф.А., Мишод Р.Э. (1987). «Молекулярная основа эволюции пола». Молекулярная генетика развития . Достижения генетики. Том. 24. С. 323–70. дои : 10.1016/s0065-2660(08)60012-7 . ISBN 9780120176243 . ПМИД 3324702 .