Inavel

Inavel ( engelsk  inavel från in  "insida" + avel  "avel") är en form av homogami , korsning av närbesläktade former inom samma population av organismer (djur eller växter).

Termen "inavel" används vanligtvis i förhållande till djur, och för växter är termen " inzucht " ( tyska  Inzucht ) vanligare; termen används också när man beskriver resultatet av äktenskapssläktingar bland aristokratiska familjer.

Inavel är ett populärt parningssystem för närstående individer. Den uppfödda avkomman har en hög nivå av homozygositet, ett lågt spektrum av egenskapsvariabilitet och minskad livsduglighet. Inavel är särskilt populärt inom växtodling och boskapsproduktion, dess främsta mål är att få hybrider med hög produktivitet och livskraft. Detta fenomen kallas heterosis.

Denna metod används ganska ofta inom biodling, men det finns inga evidensbaserade resultat i studier, både i inhemsk och utländsk litteratur om biodling.

Incest är en uttalad form av inavel, då korsning sker mellan individer som är direkt släkt. Den ultimata formen av inavel är självbefruktning .

Funktioner i systemet

Med hjälp av inavelssystemet (korsning av individer syster x bror) i 3 generationer minskar yngelns livsduglighet, en tydlig indikator på binas yttre skillnader, biets kroppsvikt minskar och antalet reproduktiva rör i äggstockarna minskar i livmodern.

Tillämpning av inavelssystemet

Inavel används i stor utsträckning av uppfödare för att förbättra målegenskaperna hos en djurras eller växtsort . Den vanligaste typen av inavel, som används i avel , kallas linjeavel .  Vid linjeavel parar sig avkomman med en av sina förfäder.

Denna form av korsning kan endast användas vid onaturlig insemination eller med partiell isolering av insekter.

Inavel används i urvalet av bin för att fixera vissa egenskaper hos avkomman. Det finns tre huvudformer av inavel - avlägsen, nära och måttlig.

För att erhålla heterotiska hybrider är det nödvändigt att korsa inavlade linjer; de kommer att kännetecknas av hög produktivitet och livskraft. Det är ganska svårt att få en hybrid inavlad drottning, heteroseffekten uttrycks endast i den första generationen och dess manifestation hos bin är obetydlig.

Den inavlade linjen av bin har en låg livsduglighet, och det är ganska svårt att behålla dem.

Inavel hos bin är ett ganska ogynnsamt fenomen, det belastas också av en kedja av sexuella alleler.

Kärnan i heterogent urval ligger i det faktum att vissa mödrafamiljer väljs ut för att korsa en familj som inte liknar den, men som har flera värdefulla egenskaper. Om biodlaren därefter lyckas välja ut familjer som har erhållit dessa egenskaper, kommer målet med inavel att anses uppnått.

Det finns också en form av heterogen selektion vid korsning, den används av uppfödare i vetenskapliga syften. Med okontrollerad korsning av raser bleknar de dominerande egenskaperna, vilket leder till en försämring av effektiviteten hos lokala raser.

Som ni vet får en diploid organism varje gen i två kopior ( alleler ) - från fadern och från modern. Om dessa alleler skiljer sig så kallas individen heterozygot (för en given gen), och om de inte skiljer sig, då homozygot . Vid inavel är föräldrarna släkt och delar därför många av samma alleler, vilket resulterar i en ökning av homozygositeten för varje generation.

Inavel leder till en ökning av beständigheten hos fenotypiska egenskaper hos avkomman och utförs i slutändan för att få linjer av genetiskt identiska individer (inavlade linjer), på vilka det är bekvämt att utföra biologiska och medicinska experiment [1] .

Med närbesläktad korsning (eller självpollinering i växter) kan inavelsdepression uppstå : en minskning av avkastningen av växtgrödor, malning av djur, förekomsten av anomalier och missbildningar. Detta förklaras av homozygositet för skadliga recessiva alleler och löses genom att utrota bärare av defekta gener.

Graden av homozygositet, det vill säga graden av inavel, bestäms av formeln som föreslagits av Wright (S. Wright):

,

där  är Inavelskoefficienten,  är antalet generationer från en gemensam förfader på moderns sida,  är antalet generationer från en gemensam förfader på faderns sida. Inavelskoefficienten visar inte bara sannolikheten för att en individ är homozygot för en given allel, utan också det faktum att båda allelerna i detta lokus är identiska till sitt ursprung. Om den gemensamma förfadern själv redan var inavlad, introduceras en korrigering för den gemensamma förälderns inavel ( ) i formeln, och formeln blir:

.

I händelse av att en individ har flera gemensamma förfäder i sin stamtavla, bestäms Inavelskoefficienten genom att summera Inavelskoefficienterna för varje gemensam förfader. Indikatorn kan bestämma graden av inavel hos populationen. I detta fall återspeglar koefficienten I. frekvensen av homozygoter i den studerade populationen jämfört med panmixpopulationen. Inavelskoefficienten är ett sannolikhetsvärde och sträcker sig från 0 till 1. Värdet motsvarar panmixia, a är en indikator på att äktenskap i den studerade familjen uteslutande var mellan släktingar. [2]

Stadier av bildning av generationer

Ärftlig överföring genom nära korsning kan beskrivas på följande sätt: livmoderdottern är heterogen, eftersom den ärftliga fonden bestäms av livmodermoderns arvsmassa och "faderns" arvsmassa. Dock kommer genotypen av dotterlivmodern att skilja sig från moderlivmodern, eftersom befruktningen av ägget och överföringen av arvsmassan kommer att ske från en annan livmoder (drönare).

Av detta följer att drottningen i F1 kommer att bli heterozygot, men drönaren kommer att tillhöra moderns arvsmassa.

Arbetsbiet kommer, liksom drottningen, att vara heterogent. Deras andra generation (som kommer att vara den första efter inavel) kommer att ha samma typ av arbetar- och drottningsgenotyp, den kallas inavlad, på grund av den nästan identiska bildningen av arvsmassan (25 % kommer att vara från moderns drottning).

Generation nummer tre, med identiska korsningar, kommer redan att vara nästan helt inavlade.

Drottningbee-kläckningsteknologier

K. Jenter (Yenter; Karl Jenter) förbättrade tekniken för att avla bin och skapade "Jenters honungskakor" [3] . Tack vare dem är det möjligt att odla drottningar från en dag gamla larver. Dessa celler gör det möjligt att få det erforderliga antalet drottningar från en viss familj. Om i bigården alla drottningar ersätts med ungar, kommer de att insemineras av drönarna från den ursprungliga kolonin. Däremot kommer livmodern att förbli heterogen. Den kommer att innehålla genomet från modern och drönaren (som inseminerade livmodern).

Arbetarklassen för de resulterande bina drottningarna kommer att ha samma modergenom. Dess enhetlighet anses vara villkorad, eftersom de erhålls från spermier från olika drönare. De kommer att ärva det andra genomet från drönaren från en annan mamma, det följer att arbetarklassen av bin kommer att vara heterogen. Vi får inte glömma att en viss procent av ärftligheten hos unga drottningar kan innehålla samma arvsmassa. Detta händer på grund av befruktningen av livmodern med spermier från en drönare. Det första utbytet av drottningarna påverkar inte bigårdens totala produktivitet, dock kommer en förändring att ske i genpoolen som inte är märkbar för biodlaren.

Under det andra året av drottningsersättningen kan följande observeras: drönarna som tagits emot av drottningen av 1:a generationen har genomet från sina mödrar, och med fri korsning kommer livmodern att insemineras med dessa drönare enligt moster x systerdotter princip, där tanten är drottningen drönare av den 1: a generationen, det vill säga det andra året kommer redan att vara nära besläktad korsning. Bigårdar med drottningar av 2:a generationen kommer att ha en utarmad genpool.

Under det tredje året av generationen av drottningar kommer genomet från drönaren från den andra generationen, vilket leder till homozygositeten hos arbetsbin och en minskning av deras livskraft och produktivitet.

Det är därför biodlare behöver byta ut drottningar för 1:a generationen från samma familjer. I framtiden är denna reproduktion meningslös [4] .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ 10.5.2.. - Bok . paseka-ru.narod.ru . Hämtad 6 september 2021. Arkiverad från originalet 6 september 2021.
  2. ↑ stort medicinskt uppslagsverk. Darwin C. Förändring av djur och växter i den inhemska staten 1941;.
  3. ↑ Vad är en Genter-kam och hur används den i biodling? . Hämtad 6 september 2021. Arkiverad från originalet 6 september 2021.
  4. ↑ Modern drottningkläckningsteknik | Modern biodling  (ryska)  ? . Hämtad 6 september 2021. Arkiverad från originalet 6 september 2021.

Litteratur