Схрещування

Спаровування тварин, які належать до різних порід, називається схрещуванням. Потомство, одержане в результаті міжпородного схрещування, — помісне. В результаті реагування тварин виникає новий організм, що має подвійну спадковість: відбувається збагачення спадковості, бо клітини самця і самки повною мірою мають властивості своїх порід, схрещуванні тварин виникає новий організм з ознаками ерозису, мінливість помісей порівняно з мінливістю вихідних рід значно збільшується, витісняються небажані ознаки спадвості в однієї з порід. Для схрещування породу батька підбирають так, щоб вона мала значні переваги перед материнською, особливо за м’ясними та відгодівельними якостями. Залежно від поставленої мети методи схрещування можна поділити на 3 групи:

• 1. Заводське схрещування, яке застосовують для поліпшення існуючих та виведення нових порід. Сюди відносяться такі методи схрещування: ввідне, або “прилиття крові”; вбирне (поглинальне, перетворювальне); відтворювальне.
• 2. Користувальне схрещування, що застосовується для одержання товарних тварин. До нього відносяться: двопородне промислове; три-породне промислове; чотирипородне промислове; два-, три- і чотири-породне перемінне (ротаційне).
• 1. Гібридизація: породно-лінійна; внутрілінійна; міжпородна.

Ввідне схрещування (“прилиття крові”). При удосконаленні деяких досить продуктивних порід з метою поліпшення окремих якостей породи часто вдаються до ввідного схрещування або “прилиття крові”. Для цього вибирають іншу породу (поліпшуючу) з добре вираженими якостями, яких не вистачає поліпшуваній породі і проводять одноразове схрещування маток з плідником цієї поліпшуючої породи. Одержаних помісей потім схрещують протягом одного або двох поколінь з плідниками основної поліпшуваної породи і потім розводять “в собі”, тобто маток другого і третього поколінь поліпшуваної породи спаровують такими ж плідниками.

Прикладом ввідного схрещування може бути поліпшення м’ясних якостей миргородської породи, для чого використовували кнурів бельгійської породи п’єтрен, а на даному етапі селекції, велику чорну, білоруську чорно-рябу.

Вбирне схрещування (поглинальне). Застосовується головним чином з метою докорінного поліпшення малопродуктивних порід. При цьому схрещуванні маток малопродуктивних порід спаровують з плідниками високопродуктивної (поліпшуючої) породи. Одержаних помісей першого покоління спаровують плідниками поліпшуючої породи і отримують помісей другого покоління (3/4-кровних). Потім таким же способом одержують помісей наступи поколінь. Високопродуктивних помісей четвертого і п’ятого поколінь, які мало відрізняються від тварин поліпшуючої породи, відносять до групи чистопородних тварин.

Вбирне схрещування почали широко застосовувати в Україні в 2030-х роках XX століття для поліпшення малопродуктивних місцевих свиней, при цьому головною поліпшуючою породою була велика біла.

Відтворювальне схрещування. Застосовується з метою виведення нової породи. Для цього схрещують дві або більше рід між собою, а помісей другого або третього поколінь проводять “в собі”. Коли у створенні нової породи беруть участь дві породи, то таке схрещування називають простим, а якщо більше — складним.

Велике значення при відтворювальному схрещуванні має правильний вибір для схрещування вихідних порід, а також наступні цілеспрямовані добір і підбір.

Прикладом утворення нової породи свиней методом простого відтворювального схрещування може бути робота академіка М. Ф. Іванова, який вивів українську степову білу породу свиней шляхом схрещування місцевих степових свиноматок з кнурами великої білої породи. Складне відтворювальне схрещування мало місце при виведенні миргородської, полтавської та української м’ясних порід, при цьому використовувались від 3-х до 5-ти і більше вихідних порід.

Промислове (користувальне) схрещування. Основний метод розведення свиней у товарних господарствах. Потомство, одержане від схрещування двох або більше порід, називають помісним. У практиці застосовують декілька форм промислового схрещування.

Двопородне промислове схрещування. Якщо свиноматки однієї породи схрещуються з кнурами другої породи і весь приплід від них іде на відгодівлю, то таке промислове схрещування називається простим двопородним. Найбільш широко метод розповсюджений в товарному свинарстві. Застосовується в товарних репродукторних господарствах (фермах) і промислових комплексах із замкнутим циклом виробництва, а також у племінних репродукторах по відтворенню помісних свинок для товарних репродукторів.

Можуть застосовуватись і реципрокні варіанти двопородного схрещування, що дає можливість більш раціонально використати чистопородних племінних тварин вихідних форм. Просте двопородне промислове схрещування сприяє підвищенню відгодівельних якостей помісей порівняно з чистопородним розведенням на 3-5 %.

Трипородне промислове схрещування. Має деякі переваги перед двопородним промисловим схрещуванням, що пояснюється комбінуванням у товарних помісей продуктивних якостей трьох вихідних порід. Трипородне схрещування забезпечує підвищення відтворювальних якостей на 10-5 %, а відгодівельних — на 7-10 %, тобто в 2 рази більше, ніж при двопородному схрещуванні. Трипородне схрещування вимагає спеціалізованих господарств або ферм по відтворенню двопородних помісних свинок — племрепродукторів і племсекторів у товарних господарствах і чіткої організації ведення племінного обліку. При трипородному схрещуванні можуть використовуватись як двопородні свиноматки, так і двопородні кнури.

Чотирипородне промислове схрещування. В організаційному плані набагато складніше трипородного схрещування. При його застосуванні необхідно вести паралельну селекцію чотирьох прапрабатьківських форм, а в системі розведення повинно бути не менше двох племінних репродукторів для одержання помісних свинок і кнурів. Застосовується в практиці порівняно рідко.

Дво-, три- і чотирипородне перемінне (ротаційне) схрещування. За результативністю наближається до попередніх варіантів промислового схрещування. Ці види схрещування вимагають чіткої організації племінного обліку на товарних фермах і одночасного утримання кнурів не менше двох порід. Переваги перемінного схрещування — мінімальне завезення племінних тварин в товарні господарства (тільки кнурів), що значно поліпшує ветеринарну безпеку і зменшуються витрати на придбання племінного молодняку. Застосовується в товарних господарствах, в котрих маточні стада ремонтують помісними свинками власного відтворення, а кнурів щорічно завозять із відповідних племінних заводів і племрепродукторів.

До недоліків методів перемінного схрещування відносяться його значно більша складність та послаблення гетерозисного ефекту. Послаблення гетерозису при перемінному схрещуванні теоретично передбачено у зв’язку із зменшенням контрастності такого схрещування порівняно з контрастністю промислового, оскільки помісні матки, починаючи з ІІ-го покоління, обов’язково мають частки крові тієї породи, до якої належить і плідник, якого використовують для схрещування. Організувати перемінне схрещування значно складніше, ніж промислове. Воно призводить до накопичення в господарстві багатьох різних за походженням, але близьких за типом груп тварин. При недостатньо чіткому обліку має місце велика плутанина, а тому в умовах виробництва перевагу надають різним видам промислового схрещування.

Гібридизація. Вищий етап промислового схрещування спеціально відселекціонованих батьківських і материнських форм, для яких характерна стійка передача потомству репродуктивних, відгодівельних та м’ясних якостей, що не властиво породам, селекцію яких проводять за комплексом ознак.

Під гібридизацією у товарному свинарстві розуміють комплекс організаційно-селекційних заходів, спрямованих на вдосконалення системи розведення свиней з використанням спеціалізованих ліній, типів і порід та їх кросів для значно ефективнішого порівняно з промисловим схрещуванням використання явища гетерозису. Гібриди — потомство, одержане від схрещування високопоєднуваних на комбінаційну здатність батьківських форм, призначених для забою. Продуктивність гібридів на 8-10% вища порівняно з помісними тваринами, одержаними в результаті простого промислового схрещування.

Для гібридизації батьківські форми створюють методами диференційованої селекції з перевагою на скоростиглість, високі відгодівельні та м’ясні якості, а материнські — на багатоплідність, великоплідність, високу відтворювальну здатність та резистентність приплоду. Методом контрольного схрещування виявляють найефективніші міжлінійні і породно-лінійні поєднання і ті, які характеризуються стійким та високим проявом гетерозису за корисними ознаками, впроваджують в виробництво.

У багатьох країнах з розвиненим свинарством гібридозація є основним методом виробництва товарної свинини.

§ 71. Схрещування та розведення

Гібридологічний аналіз — це дослідження характеру успадкування ознак за допомогою системи схрещувань. Його основою є гібридизація, яка полягає у схрещуванні організмів, які різняться між собою за однією чи кількома спадковими ознаками. Наприклад, за забарвленням насінин, формою крил, довжиною ніг тощо. Нащадків, одержаних від такого схрещування, називають гібридами.

Для здійснення дослідів із генетики й селекції здійснюють схрещування організмів і досліджують батьківські організми та організми першого, другого й наступних поколінь. Залежно від кількості генів, які аналізують, розрізняють моногібридне (один ген), дигібридне (два гени) і полігібридне (багато генів) схрещування.

Мал. 71.1. Схема реципрокних схрещувань дрозофіли

Під час вивчення успадкування, зчепленого зі статтю, часто використовують реципрокні схрещування. Це два одночасні схрещування (пряме та обернене), у яких ознаку, що вивчається, мають або тільки самці (у прямому схрещуванні), або тільки самки (в оберненому).

Класичним випадком застосування реципрокних схрещувань є дослідження успадкування кольору очей у дрозофіли. Ген, який визначає в неї колір очей (зазвичай він червоний, це домінантна ознака), розташований у Х-хромосомі. Існує рецесивний алель цього гена, який визначає білий колір очей (мал. 71.1).

Під час схрещування гомозиготних за цією ознакою самок із червоними і самців із білими очима всі їхні нащадки мали червоні очі. Адже самки нащадків отримали одну хромосому з домінантним алелем від матері, а в самців ця хромосома могла бути тільки материнською. У оберненому варіанті схрещування (самки з білими, а самці з червоними очима) результати були інші.

Мал. 71.2. Схема аналізуючого схрещування

Усі самки нащадків мали червони очі (одна хромосома з домінантним алелем отримана від батька), а всі самці мали білі очі (єдина хромосома з рецесивним алелем отримана від матері).

Аналізуюче схрещування

У ході досліджень часто здійснюють так звані аналізуючі схрещування. Аналізуюче схрещування — це схрещування особини, що має невідомий генотип, з особиною, гомозиготною за рецесивними алелями всіх досліджуваних генів (мал. 71.2). Залежно від того, який буде отримано результат серед гібридів першого покоління, можна дізнатися, який генотип мала вихідна досліджувана особина.

Пурпурні пелюстки — домінантна ознака, яка визначається домінантним алелем — Р. Білі пелюстки — рецесивна ознака, яка визначається рецесивним алелем — р. Якщо рослина, яку ми досліджуємо, має пурпурні пелюстки, то в неї може бути два різні генотипи, які забезпечують такий фенотип: РР і Рр. Якщо ми схрестимо цю рослину з рослиною, яка має білі пелюстки (вона може мати тільки генотип рр), то результат схрещування буде залежати тільки від її генотипу. Якщо вона має генотип РР, то всі нащадки від схрещування матимуть генотипи Рр і пурпурні пелюстки. А якщо її генотип Рр, то половина нащадків матиме пурпурні (генотип Рр), а половина — білі (генотип рр) пелюстки.

Розведення тварин

У тваринництві, залежно від мети, використовують такі основні методи розведення: чистопородне, схрещування та гібридизація (внутрішньовидова та міжвидова).

Чистопородне розведення використовується для підтримання чистоти породи, і для його здійснення створюють пари тварин, які належать до однієї породи.

Слід відзначити, що тривале чистопородне схрещування може бути ризикованим для існування породи. Якщо кількість особин породи є невеликою, то виникає проблема споріднених схрещувань і прояву спадкових захворювань. Також ризик може зростати в разі різкого зниження чисельності породи і використання для її відновлення особин із якоюсь вадою. Так, наприклад, сталося з породою німецька вівчарка після Другої світової війни. Під час бойових дій велика кількість собак цієї породи загинула, а після війни в Радянському Союзі активно використовували для відновлення породи кобеля, який виявився (як з’ясували пізніше) носієм кількох генетичних дефектів.

Схрещування використовується для поєднання в нащадків цінних якостей від різних батьків. Для цього створюють пари з тварин одного виду, але різних порід. Усі сучасні породи сільськогосподарських тварин було виведено саме методом схрещування.

Гібридизація є найскладнішим із видів розведення. Для здійснення міжвидової гібридизації пари батьків підбирають із тварин різних видів. У результаті не завжди утворюються гібриди, що здатні до розмноження, але це й не завжди мають на меті. Класичним прикладом гібридизації є отримання мулів від схрещування кобил із віслюками. Мули не здатні до розмноження, але дуже зручні для використання в сільському господарстві.

Гібридизація коней та віслюків є також гарним прикладом відмінностей, які виникають у випадку реципрокних схрещувань. Мул є гібридом віслюка і кобили, а гібрид коня і самки віслюка має назву ослюк. Мул має більші розміри. Для нього характерні більша витривалість та сила, ніж в ослюка. Це може бути пов’язано з умовами розвитку зародка. Організм кобили має більший розмір і може забезпечити зародку кращі умови розвитку. Через те що мули більші і сильніші, ніж ослюки, їх розводять частіше.

Ключова ідея

Схрещування є одним із найбільш поширених методів генетичних досліджень і селекційної роботи. Воно може здійснюватися в різних комбінаціях залежно від поставленої мети. Гібриди, які утворюються в результаті схрещування, не завжди здатні розмножуватися.

Запитання та завдання

1. Яким буде результат аналізуючих схрещувань із гетерозиготами а) АаВb; б) aaBb; в) АаВВСс; г) АаВbСс? 2. Складіть схему будь-якого тригібридного схрещування.

2. Типи схрещувань, які застосовують для гібридологічного аналізу

Схрещування (у генетиці) — природне чи штучне поєднання генетичного матеріалу спадково різних клітин чи організмів з різними генотипами.

Нащадків, що виникли від схрещування двох батьківських особин (позначають латинською літерою Р, від лат. parents — батьки), називають дочірніми особинами, або гібридами (позначають латинською літерою F, від лат. filia — дитина). У схемах схрещування на першому місці записують особину жіночої статі, позначають її знаком ♀ (дзеркало Венери), чоловічу стать позначають ♂ (щит і спис Марса). Схрещування між ними позначають знаком множення ( × ).

Схрещування є обов’язковим елементом усіх видів гібридологічного аналізу організмів із статевим розмноженням або статевими процесами. У роздільностатевих організмів схрещування здійснюється за участі спеціалізованих статевих клітин — гамет та з утворенням зиготи. У прокаріотів й одноклітинних еукаріотів (наприклад, інфузорії) схрещування здійснюється завдяки кон’югації, трансдукції та трансформації, за яких відбуваються зміни спадкового матеріалу.

Розрізняють моно-, ди- й полігібридні, прості та складні, зворотні та реципрокні, споріднені та неспоріднені схрещування тощо.

Залежно від кількості пар проявів ознак , за якими різняться батьківські форми:

• моногібридне — схрещування батьківських особин, які різняться за однією парою альтернативних ознак;
• дигібридне — схрещування батьківських особин, які різняться за двома парами альтернативних проявів ознак;
• полігібридне — схрещування батьківських особин, які різняться за трьома і більше парами альтернативних проявів ознак.

• зворотне — схрещування гібридів першого покоління F 1 з однією з батьківських форм;
• реципрокне — система двох схрещувань (прямого і зворотного), в одному з яких організми з ознаками, що вивчаються, використовуються як материнські, в іншому — як батьківські: ♀ \(AA\) × ♂ \(aa\) та ♀ \(aa\) × ♂ \(AA\).

Завдяки схрещуванням отримують потомство від батьків для визначення закономірностей успадкування ознак, розташування генів, що контролюють ці ознаки, взаємодії генів, ролі навколишнього середовища у формуванні ознак тощо.

Схрещування є обов’язковим елементом гібридологічного аналізу, що є в свою чергу, основним методом генетики.

Біологія і екологія (рівень стандарту): підруч. для 10 кл. закл. заг. серед. освіти / В. І. Соболь. – Кам’янець-Подільський : Абетка, 2018. с. 151-152.