Отдаленная гибридизация растений и животных условия появления плодовитого потомства

Опубликовано 28 июля, 2021 автором Сергей Попов

Отдаленная гибридизация растений и животных, условия появления плодовитого потомства

Отдаленная гибридизация — это такое скрещивание, при котором выбранные пары относятся к разным видам или родам, то есть отдаленные друг от друга не географически, а родственно.

Цель отдаленной гибридизации заключается в получении особей, которые сочетают в себе ценные признаки и свойства различных видов. Проводят гибридизацию, как растений, так и животных. Она играет особую роль в эволюции и селекции.

Отдаленная гибридизация растений

Выделяют два вида: межвидовая (пшеница мягких сортов и твердых) и межродовая (пшеница и рожь).

Селекционер в процессе получения гибридов постоянно сталкивается с рядом проблем. Основные из них:

Трудности в скрещивании генетически разных видов;
полученные гибридные семена не всходят;
гибриды первого поколение бесплодны.

Причины возникновения такого рода проблем:

Пыльца не приживается на рыльце другого сорта растений;
пыльца приживается, но пыльцевые трубки прорастают медленно и не могут достигнуть зародышевого мешка;
отсутствие оплодотворения;
после успешного оплодотворения, зародыши часто замирают на стадии нескольких клеток;
при нормальном развитии зародыша, могут формироваться невсхожие семена;

Причины бесплодия гибридов:

Бесплодие наступает через несоответствие хромосомных наборов, отсутствие конъюгации гомологичных хромосом, нарушение фаз мейоза. Как следствие не возможно образование половых клеток.
Недоразвитость органов размножения. Часто наблюдается неполноценное развитие мужских репродуктивных органов — пыльников; встречается также стерильность женских особей.

Условия появления плодовитого потомства:

Скрещивание с одним из родителей. Применяется наиболее часто, имеет высокую эффективность, но следующее потомство получает обратно некоторые признаки родителей.
Скрещивание с представителями первого поколения. При масштабных работах все-таки встречается небольшое количество растений способных к оплодотворению.
Применение колхицина для создания полиплоидных форм. Позволяет удвоить хромосомный набор, что дает возможность клеткам завершить все фазы мейоза.

Отдалённая гибридизация растений необходима для создания устойчивых сортов и с высокой урожайностью. Созданы гибриды подсолнечника, семена которых содержат больше 50% масла и невосприимчивы к ряду заболеваний.

Путем гибридизации получены зимостойкие сорта озимой пшеницы, с высоким содержанием белка (после скрещивания с озимой рожью). Обнаружен дикий вид пшеницы, который невосприимчив к заболеваниям простой пшеницы. Планируется создание новых гибридов для передачи таких ценных свойств.

Картофель постоянно подвергается воздействию фитофторы, нематод, колорадских жуков. Чтобы сделать его устойчивым к неблагоприятным факторам, культурный картофель скрещивают с диким. Такие гибриды также стали скороспелыми, лучше переносят низкую температуру, могут родить два раза в год.

Отдаленная гибридизация животных

Зоотехники используют собственно гибридизацию и межпородную гибридизацию, которая дает потомство способное к скрещиванию и рождению потомства. Истинно гибридные животные очень редко оказываются плодовитыми, что создает много проблем с дальнейшим их разведением.

У животных процесс получения гибридов затруднен из-за ряда факторов:

Разное строение репродуктивных органов животных;
гибель сперматозоидов в половых путях самки;
отсутствие акта слития половых клеток;
нарушения развития зиготы на ранних сроках.

Для преодоления возникших преград селекционеры стали использовать искусственное оплодотворение. Но проблемы с бесплодием полученного поколения остаются актуальными до сих пор. Различают полное бесплодие потомства, когда оба пола бесплодны, и частичное — один пол не способен к размножению. Чаще бесплодны самцы, тогда самок скрещивают с представителями исходного вида. Но в этом случае утрачивается часть ценных характеристик гибрида.

Отдаленная гибридизация животных встречалась еще в древние времена, примеры таких гибридов: мулы (помесь лошади и осла) и лошаки (результат скрещивания ослицы и жеребца), они отличались выносливостью и силой. Сарлыки — рождены от яков и коров, ценятся за повышенную жирность молока.

Отдаленная гибридизация животных

Гибридные животные, обычно, лучше родительских видов, это проявляется в повышенной работоспособности, продуктивности и т.д.

На фермах пользуются популярностью новые породы свиней, полученные в результате скрещивания домашней свиньи и дикой. Полученный гибрид быстрее приспосабливался к разным условиям жизни, стал ценным источником мяса.

Суть отдаленной гибридизации

Позволяет получить новые породы животных и сорта растения более ценные для человека. Гибриды лошади с ослом — мулы — отличаются большой выносливостью, крепостью конституции, продолжительностью жизни; гибриды яка с крупным рогатым скотом превосходят сходные виды по массе и способности к откорму; гибриды одногорбого и двугорбого верблюдов превосходят исходные виды по размерам и работоспособности. Поэтому для получения таких гибридов с древних времен проводилось межвидовое скрещивание.

Скрещивание домашних животных с дикими предками дает плодовитое потомство и может быть использовано в целях селекции. М. Ф. Иванов в результате скрещивания тонкорунных овец с одним из подвидов диких баранов (муфлоном) получил новую породу горного мериноса. Казахский архаромеринос также получен в результате скрещивания тонкорунных овец с диким бараном (архаром). В результате скрещивания крупного рогатого скота с горбатым скотом (зебу) получены ценные группы молочного скота.

Селекция играет определенную роль в сохранении разнообразия органического мира. Когда в начале XX в. в Европе сохранились лишь единичные экземпляры зубров, то для спасения вида было проведено скрещивание зубров с бизонами. В настоящее время, возможно, в природе уже исчезла лошадь Пржевальского. Сохранилось несколько групп этих животных в зоопарках и заповеднике Аскания-Нова. Для спасения вида и сохранения гетерозиготности животных проводится обмен отдельными особями между зоопарками СССР, Чехословакии, США. Проведена гибридизация с домашней лошадью и гибридов — с дикой лошадью.

Источник

Лекция. Селекция растений

Селекция растений направлена на выведение хозяйственно ценных сортов культурных растений. В селекции растений широко применяют методы отбора и гибридизации.

1. Отбор.В селекции растений в зависимости от особенностей их размножения применяют массовый и индивидуальный отбор. Массовый отбор применим к перекрестноопыляющимся растениям. Селекционеры работают с большой группой особей растений, обладающими желательными для человека свойствами. При этом массовый отбор не ведет к выделению однородного в генотипическом отношении материала, поскольку в популяциях перекрестноопыляющихся растений велик процент гетерозиготных особей. Многие современные сорта ржи, получившие широкое распространение, выведены методом массового отбора, например сорт Вятка. Сорт, выведенный данным методом, не является генетически однородным, и массовый отбор приходится периодически проводить заново, т.е. осуществлять так называемый многократный массовый отбор.

Индивидуальный отбор в отличие от метода массового отбора применим в селекционной работе с самоопыляющимися растениями. Этот метод используется в селекционной работе с такими злаками, как пшеница, ячмень, овес. Сущность индивидуального отбора заключается в выделении отдельных особей с необходимыми признаками и получение от них потомства. Потомство одной самоопыляющейся особи носит название чистой линии. Все особи чистой линии гомозиготны. Полученный в результате индивидуального отбора сорт состоит из одной или нескольких гомозиготных чистых линий.

Самоопыление повышает гомозиготность особей, способствует закреплению наследственных свойств. Но в целом это приводит к снижению жизнеспособности, к постепенному вырождению. Проблема заключается в том, что большинство мутаций рецессивны и вызывают неблагоприятные изменения на генном уровне. Однако со временем в чистых линиях в результате некоторых мутаций образуются гетерозиготные особи, у которых рецессивные мутации не проявляются.

Вегетативным путем возможно сохранение и размножение гетерозиготных форм. При половом размножении свойства сортов, состоящих из гетерозиготных особей, не сохраняются — в потомстве наблюдается расщепление признаков.

2. Межлинейная гибридизация. Явление гетерозиса.Селекционеры давно замечали, что при скрещивании друг с другом генетически отдаленных форм, нередко появляются особи, отличающиеся повышенной жизнестойкостью и высокими показателями урожайности — в 1,5 — 2 раза выше урожайности сорта. Такое явление получило название гетерозиса. Эффект гетерозиса, или гибридной силы, также проявляется при проведении перекрестного опыления между самоопыляющимися чистыми линиями. Этот метод получил название межлинейной гибридизации. По-видимому, в основе явления гетерозиса лежит высокая гетерозиготность гибридов. Во втором и последующих поколениях эффект гетерозиса снижается.

В селекционной работе обычно сочетают скрещивание и искусственный отбор. У самоопыляющихся форм отбор эффективен лишь до момента получения чистых линий. Сам по себе отбор в чистых линиях малорезультативен, поскольку генетическое разнообразие исходного материала невелико. В таких ситуациях наследственные изменения возможны лишь благодаря мутациям. Для изменения свойств чистой линии проводят гибридизацию, приводящую к ком-бинативной изменчивости. После этого отбор снова действует эффективно.

3. Полиплоидия и отдаленная гибридизация.Как вы уже знаете, многие культурные растения являются полиплоидами, т.е. содержат более двух гаплоидных наборов хромосом. Такие растения отличаются более крупными размерами, повышенной плодовитостью и высокой устойчивостью к заболеваниям и действию различных факторов окружающей среды.

Полиплоидами являются такие продовольственные культуры, как картофель, пшеница, овес. Для получения новых высокопродуктивных сортов культурных растений используют метод отдаленной гибридизации. Это скрещивание растений разных видов и даже родов. В результате отдаленной гибридизации могут быть получены совершенно новые формы культурных растений: известны гибриды ржи и пшеницы, пшеницы и злака эгилопс. У отдаленных гибридов обычно нарушен нормальный процесс созревания половых клеток.

Заметное морфологическое несходство родительских хромосом практически делает невозможным процесс их конъюгации, что приводит к нарушению хода мейоза. Еще большие нарушения наблюдаются, если родительские растения имеют различные диплоидные наборы хромосом. Все сказанное приводит к бесплодию отдаленных гибридов.

Проблему восстановления плодовитости отдаленных гибридов решил отечественный генетик Г.Д.Карпеченко, который в 1924 г. на основе полиплоидии получил капустно-редечный гибрид (рис. 2.17).

И капуста, и редька в диплоидном наборе имеют по 18 хромосом и по 9 в гаплоидном наборе. Но поскольку хромосомы капусты и редьки не могут конъюгировать друг с другом и процесс образования гамет нарушается, гибрид абсолютно бесплоден. Тогда Г. Д. Карпеченко добился удвоения числа хромосом гибрида (2« = 36). В полученном гибриде оказалось два полных диплоидных набора хромосом капусты и редьки. В подобной ситуации стал возможен мейоз, поскольку теперь у каждой хромосомы есть своя парная. Иными словами, «капустные» хромосомы конъюгировали между собой, а «редечные» — между собой. В гаметах было по одному гаплоидному набору капусты и редьки (9 + 9 = 18). При слиянии гамет образовалась зигота с 36 хромосомами (2п = 36). Полученный капустно-редечный гибрид оказался плодовитым. Он не расщепляется на родительские формы, поскольку хромосомы редьки и капусты всегда оказываются вместе. Стручки капустно-редечного гибрида являются чем-то средним между стручками капусты и редьки. Таким образом, было получено совершенно новое, неизвестное в природе растение.

4. Достижения селекции растений

Селекционная работа, проводимая на основе достижений генетики, направлена на создание новых и улучшение существующих сортов растений. В селекции используются методы гибридизации и отбора.

Работы И.В.Мичурина.Выдающийся русский селекционер И.В.Мичурин (1855—1935) на основе методов межсортовой и отдаленной гибридизации, искусственного отбора и воздействия факторами среды (температура, влажность) достиг крупных практических результатов в создании новых сортов плодово-ягодных культур. Ученый показал возможность управления доминированием. Если гибриды выращивать на хорошо удобренных почвах, то у них фор- мируются свойства более культурного высокопродуктивного сорта. Благодаря работам И.В.Мичурина многие южные сорта плодовых растений стали выращивать в средней полосе России. Например, яблоня Славянка была выведена в результате гибридизации Антоновки с южным сортом Ранет ананасный.

Много внимания И. В. Мичурин уделял скрещиванию географически удаленных форм и их внедрению в новые регионы. Так был создан сорт яблони Бельфлер-китайка (исходные формы: китайская яблоня из Сибири и Бельфлер желтый из Америки). От сибирской Китайки новый сорт унаследовал морозоустойчивость и стойкость к болезням, а от американской — высокие вкусовые качества. А знаменитый

сорт груши Бере зимняя Мичурина получен в результате скрещивания уссурийской груши и сорта из Франции Бере-рояль. При создании сорта Бельфлер-китайка был использован метод ментора. Суть метода в том, что признаки развивающегося гибрида изменяются под влиянием привоя или подвоя. Возможны два основных варианта. В первом варианте гибридный сеянец служит привоем и его прививают на взрослое плодоносящее растение (под? вой). Во втором случае гибридный сеянец сам выступает в качестве подвоя — к нему прививают черенок (ментор) от того сорта, признаки которого желательно получить у гибрида. В частности, для получения Бельфлер-китайки был использован второй вариант. В качестве ментора выступил сорт Бельфлер — он способствовал фенотипическому проявлению (доминированию) у гибрида генов от Бельфлера, не меняя при этом генотипа гибрида.

Методом отдаленной гибридизации И. В. Мичурин получил гибриды рябины и боярышника, сливы и терна, малины и ежевики. Созданные гибриды представляют собой сложные гетерозиготы, и для сохранения их свойств в потомстве гибриды размножают вегетативным путем — прививками, отводками и др.

Достижения в селекции зерновых культур.Для России основной зерновой культурой является пшеница. Известный отечественный селекционер академик Н. В.Цицин, используя метод отдаленной гибридизации и полиплоидизации, получил ценные сорта зерновых культур. Н.В.Цицин осуществил гибридизацию пшеницы и пырея. Полученные растения выдерживают морозы до -35 °С. А в результате гибридизации пшеницы с рожью была получена новая высокоурожайная кормовая и зерновая культура, названная тритикале (ТгШсит — пшеница и Secale — рожь). По урожайности,питательной ценности тритикале превосходит родительские формы.Целый ряд высокоурожайных сортов пшеницы был создан академиком П. П. Лу-кьяненко. Наиболее известен сорт пшеницы Безостая-1 (урожай до 50 ц/га). Урожайность сортов Аврора и Кавказ достигает 100 ц/га. Высокими хлебопекарными качествами отличается сорт пшеницы Саратовская 29, выведенный селекционерами А. П. Шехурдиным и В. Н. Мамонтовой.

Методом искусственного мутагенеза был выведен сорт яровой пшеницы Но-восибирская-67. Сорт был получен в результате облучения рентгеновскими лучами сорта Новосибирская-7. Новосибир-ская-67 отличается устойчивостью против полегания, высокой урожайностью и вкусовыми качествами (рис. 2.18). Высокой урожайностью и хорошей зимостойкостью обладают сорта сибирской озимой пшеницы Лютесценс-4 и Багратионовка. Эти сорта были созданы в Институте цитологии и генетики (г. Новосибирск).

Источник

24. Отдаленная гибридизация, ее значение в селекции сельскохозяйственных животных и растений

Скрещивание организмов, относящихся к разным видам и родам, называется отдаленной гибридизацией.

Отдаленная гибридизация делится на:

межвидовую,
межродовую.

Примеры межвидовой гибридизации — скрещивания мягкой пшеницы с твердой, подсолнечника с топинамбуром, овса посевного с овсом византийским и т. д. Скрещивания пшеницы с рожью, пшеницы с пыреем, ячменя с элимусом и другие относятся к межродовой гибридизации.

Цель отдаленной гибридизации — создание растительных форм и сортов, сочетающих признаки и свойства разных видов и родов. В практическом и теоретическом отношении она представляет исключительный интерес, поскольку отдаленные гибриды очень часто отличаются:

повышенной мощностью роста и развития,
крупностью плодов и семян,
зимостойкостью,
засухоустойчивостью.

Велико значение отдаленной гибридизации в создании сортов, обладающих устойчивостью к болезням к вредителям.

Отдаленная гибридизация имеет более чем двухвековую историю. Первый отдаленный гибрид между двумя видами табака был получен в 1760 г. И. Кельрейтером. С тех пор проблема отдаленной гибридизации неизменно привлекала к себе внимание многих выдающихся ботаников, генетиков и селекционеров во всем мире. Большой вклад в развитие теории и практики отдаленной гибридизации внес И. В. Мичурин, который на основе этого метода создал большое число новых сортов и форм плодовых растений.

Советские селекционеры первыми в мире стали широко использовать отдаленную гибридизацию растений, и наша страна по праву считается ее родиной.

При отдаленной гибридизации встречаются большие трудности. Они связаны с плохой скрещиваемостью или нескрещиваемостью разных видов и родов и стерильностью получаемых гибридов первого поколения.

Ряд способов преодоления нескрещиваемости растений при отдаленной гибридизации предложен И. В. Мичуриным. При получении гибридов между яблоней и грушей, вишней и черемухой, айвой и грушей, абрикосом и сливой он пользовался смесью пыльцы. По-видимому, выделения разнообразной пыльцы, наносимой на рыльца цветков материнского растения, способствуют прорастанию пыльцы вида-опылителя.

В некоторых случаях прорастание пыльцы отцовского растения стимулировалось добавлением пыльцы материнского растения. Так, при скрещивании розы с шиповником И. В. Мичурин не мог получить семян. При добавлении же к пыльце шиповника пыльцы розы семена образовывались, и из них выросли гибридные растения.

Для выведения зимостойких сортов персика И. В. Мичурин решил скрестить культурные сорта персика с зимостойкой формой дикого миндаля-бобовника. Но получить семена от такого скрещивания ему не удалось. Тогда он провел предварительное скрещивание сеянцев бобовника с диким персиком Давида. В результате получился гибрид, названный им посредником. Он обладал достаточной зимостойкостью и легко скрещивался с культурными сортами персика. Этот метод ступенчатого скрещивания при гибридизации различных видов растений называется методом посредника.

При отдаленной гибридизации скрещивания проводят в больших масштабах, так как при незначительном числе опыленных цветков может сложиться неправильное представление о нескрещиваемости тех или иных видов или родов растений. Межвидовые и межродовые гибриды первого поколения, как правило, бесплодны или имеют очень низкую плодовитость, хотя вегетативные органы у них могут быть хорошо развиты.

Причины бесплодия гибридов первого поколения отдаленных скрещиваний следующие:

недоразвитость генеративных органов. Чаще всего недоразвитыми бывают мужские генеративные органы — пыльники, иногда они даже не вскрываются. Нередко стерильны и женские генеративные органы;
нарушение мейоза.

При образовании гамет возможна плохая или неправильная конъюгация хромосом разных видов. При этом возможны два случая.

Скрещиваемые виды имеют разное число хромосом. Например, вид А (2n=14) скрещивается с видом Б (2n=28). У гибридов первого поколения число хромосом будет равняться 21. При гаметогенезе образуется 7 пар бивалентов и 7 унивалентов. Унивалентные хромосомы неравномерно распределяются между образующимися гаметами. При этом будут образовываться гаметы с различным числом хромосом — от 7 до 14.
Скрещиваемые виды имеют одинаковое число хромосом, но вследствие их структурных различий конъюгация между ними может быть нарушена. Во время мейоза, как и в первом случае, негомологичные хромосомы расходятся неправильно. В результате этого явления наблюдается также более или менее выраженная стерильность гибридов.

Для преодоления бесплодия отдаленных гибридов первого поколения применяют следующие приемы.

Опыление пыльцой одного из родителей. Это один из наиболее часто применяемых методов, в большинстве случаев он дает хорошие результаты. Недостаток его заключается в возврате у последующих гибридных поколений признаков и свойств того родителя, пыльца которого была использована для повторного опыления.
Опыление пыльцой растений первого поколения. При больших масштабах работы и разнообразии родительских форм среди гибридов первого поколения обычно имеется немного растений с фертильной пыльцой. Их и используют для опыления стерильных растений того же поколения. При этом возврат к признакам родительских форм значительно слабее.
Обработка прорастающих семян раствором колхицина для удвоения числа хромосом. Этот метод позволяет получать в большом количестве плодовитые амфидиплоидные формы со сбалансированным числом хромосом.

Отдаленная гибридизация домашних животных. Скрещивание домашних животных с дикими предками дает плодовитое потомство и может быть использовано в целях селекции. М. Ф. Иванов в результате скрещивания тонкорунных овец с одним из подвидов диких баранов (муфлоном) получил новую породу горного мериноса. Казахский архаромеринос также получен в результате скрещивания тонкорунных овец с диким бараном (архаром). В результате скрещивания крупного рогатого скота с горбатым скотом (зебу) получены ценные группы молочного скота.

В большинстве случаев межвидовые гибриды бесплодны, так как у них не осуществляется мейоз. Но они часто представляют хозяйственную ценность из-за выраженного гетерозиса. Гибриды лошади с ослом — мулы — отличаются большой выносливостью, крепостью конституции, продолжительностью жизни; гибриды яка с крупным рогатым скотом превосходят «сходные виды по массе и способности к откорму; гибриды одногорбого и двугорбого верблюдов превосходят исходные виды по размерам и работоспособности. Поэтому для получения таких гибридов с древних времен проводилось межвидовое скрещивание.

Селекция играет определенную роль в сохранении разнообразия органического мира. Когда в начале XX в. в Европе сохранились лишь единичные экземпляры зубров, то для спасения вида было проведено скрещивание зубров с бизонами. В настоящее время, возможно, в природе уже исчезла лошадь Пржевальского. Сохранилось несколько групп этих животных в зоопарках и заповеднике Аскания-Нова. Для спасения вида и сохранения гетерозиготности животных проводится обмен отдельными особями между зоопарками различных стран. Проведена гибридизация с домашней лошадью и гибридов — с дикой лошадью.

Уважаемые друзья биологи!

Данный сайт я создавал не для заработка. Я на нем не размещаю никакой рекламы и делаю это не из-за этических соображений, а просто потому что биология пока тема не особо доходная. К тому же у меня есть другие проекты на которых я хорошо зарабатываю.

Наверное у вас возник вопрос, а зачем вообще мне все это нужно?

Я еще не так давно учился на биофаке и конечно же возлагал надежды на то, что после окончания буду работать по специальности и заниматься научно исследовательской работой. Однако в аспирантуру не поступил и работу биологом по специальности, которая нормально оплачивается не нашел. После провала вступительных экзаменов в аспирантуру я пошел получать второе высшее образование и теперь занимаюсь программированием.

На данный момент биология это моё хобби. Данный сайт можно назвать сайтом для своих. Если у вас есть идеи о том, как сделать данный проект более серьезным и более полезным вы можете написать мне.

Источник

§ 39. Полиплоидия, отдаленная гибридизация, искусственный мутагенез и их значение в селекции

Полиплоидия и отдаленная гибридизация в селекции растений. Многие культурные растения полиплоидны, т. е. содержат более двух гаплоидных наборов хромосом. Среди полиплоидов оказываются многие основные продовольственные культуры: пшеница, картофель, овес. Поскольку некоторые полиплоиды обладают большой устойчивостью к действию неблагоприятных факторов и хорошей урожайностью, их использование в селекции оправданно.

Существуют методы, позволяющие экспериментально получать полиплоидные растения. За последние годы с их помощью созданы полиплоидные сорта ржи, гречихи, сахарной свеклы.

Отдаленная гибридизация, т. е. скрещивание растений, которые относятся к разным видам и даже родам, перспективна для создания совершенно новых форм растений. Однако гибриды первого поколения, как правило, бесплодны. Причина бесплодия заключается в нарушении конъюгации хромосом в мейозе. Полиплоидизация отдаленных гибридов приводит к восстановлению плодовитости благодаря нормализации мейотического процесса. Впервые отечественный генетик Г. Д. Карпеченко в 1924 г. на основе полиплоидии создал плодовитый капустно-редечный гибрид (рис. 50). Капуста и редька в диплоидном наборе имеют по 18 хромосом (2n=18).

Рис. 50. Процесс преодоления бесплодия межвидового гибрида на основе полиплоидизации (капустно-редечный гибрид)

Соответственно их гаметы несут по 9 хромосом (гаплоидный набор). Гибрид капусты и редьки имеет 18 хромосом. Хромосомный набор слагается из 9 «капустных» и 9 «редечных» хромосом. Этот гибрид бесплоден, так как хромосомы капусты и редьки не конъюгируют, поэтому процесс образования гамет не может протекать нормально. В результате удвоения числа хромосом в бесплодном гибриде оказались два полных (диплоидных) набора хромосом редьки и капусты (2n=36).

Вследствие этого возникли нормальные условия для мейоза: хромосомы капусты и редьки соответственно конъюгировали между собой. Каждая гамета несла по одному гаплоидному набору редьки и капусты (9+9=18).

В зиготе вновь оказалось 36 хромосом; гибрид стал плодовитым.

Мягкая пшеница — природный полиплоид, состоящий из шести гаплоидных наборов хромосом родственных видов злаков. В процессе ее возникновения отдаленная гибридизация и полиплоидия играли важную роль.

Методом полиплоидизации отечественные селекционеры создали ранее не встречавшуюся в природе ржано-пшеничную форму — тритикале. Создание тритикале — нового вида зерновых, обладающего выдающимися качествами, — одно из крупнейших достижений селекции. Он был выведен благодаря объединению хромосомных комплексов двух различных родов — пшеницы и ржи. Тритикале по урожайности, питательной ценности и другим качествам превосходит обоих родителей. По устойчивости к неблагоприятным почвенноклиматическим условиям и наиболее опасным болезням она превосходит пшеницу, не уступая ржи.

В настоящее время генетики и селекционеры создают новые формы злаков, плодовых и других культур с использованием отдаленной гибридизации и полиплоидии.

Полиплоидия и отдаленная гибридизация у животных. Полиплоидия у животных в природе встречается редко. Однако у некоторых видов домашних животных она возможна. Известный отечественный ученый Б. Л. Астауров впервые создал полиплоидные формы тутового шелкопряда. Он пошел по пути, сходному с тем, который предложил Г. Д. Карпеченко. Используя отдаленную гибридизацию и полиплоидию, он создал совершенно новую форму тутового шелкопряда, объединившую в своем геноме хромосомы двух разных видов. Эта работа, несомненно, относится к числу блестящих достижений современной биологии.

Искусственный мутагенез и его значение в селекции. Вскоре после того, как было показано, что воздействие рентгеновскими лучами резко увеличивает темп мутационного процесса и вызывает массу новых мутаций, генетики приступили к разработке методов искусственного получения мутаций для целей селекции. В качестве мутагенов, т. е. вызывающих мутации агентов, в настоящее время широко используют различные виды ионизирующей радиации (рентгеновские лучи, гамма-лучи, тепловые и быстрые нейтроны, ультрафиолет) и специальные химические соединения.

В большинстве случаев мутации, возникающие у организмов под влиянием мутагенов, неблагоприятны для их носителей. Но наряду с мутациями, резко снижающими жизнеспособность, возникают и такие, которые могут представлять интерес для селекции.

Искусственный мутагенез, т. е. контролируемый человеком процесс возникновения мутаций, успешно применяется в селекции растений и микроорганизмов. Использование этого метода оказалось особенно эффективным применительно к разнообразным микроорганизмам: грибам, дрожжам, водорослям, бактериям. Микроорганизмы широко используются в пищевой промышленности, в производстве лекарств, биологически активных веществ, а также в производстве кормов для животных. Области их применения постоянно расширяются. С помощью искусственного мутагенеза, в частности, получены плесневые грибки, продуцирующие антибиотики в тысячи раз эффективнее, чем исходные формы. Значение антибиотиков общеизвестно: они сохраняют жизнь миллионам людей. Использование искусственного мутагенеза в селекции привело к созданию высокопродуктивных штаммов микроорганизмов — продуцентов витаминов, аминокислот, белков, которые активно используются в медицине и сельском хозяйстве. В будущем роль микроорганизмов в различных отраслях человеческой жизни неизбежно возрастет, что еще больше повысит значение селекции и генетики микроорганизмов.

Благодаря использованию мутагенов возникают мутантные формы растений, у которых сохранены ценные свойства формы или сорта и вместе с тем улучшены признаки, особенно интересующие селекционеров.

Мутантное растение лишь в редких случаях может быть сразу родоначальником сорта. В большинстве случаев такие растения служат материалом, который может быть использован для создания сортов путем гибридизации и отбора. Таким образом, искусственный мутагенез является важным и эффективным в арсенале методов, используемых в современной селекции.

Источник

Отдаленная гибридизация. Наследования признаков при отдаленной гибридизации. Использование отдаленной гибридизации в селекции.

Скрещивание форм, относящихся к разным видам и родам –называется отдаленная гибридизация.

Цель отдаленной гибридизации – создание форм и сортов, сочетающих в себе признаки и свойства разных видов и родов.

В селекции наиболее распространен метод гибридизации форм и сортов в пределах одного вида.

Практическая значимость отдюскрещиваний заключ –ся в возможности передать в генотип культурного растения хозяйственно –ценные гены(чаще всего гены устойчивости к болезням)

Передача генов может происходить в результате:

· Замещения хромосом одного вида на хромосомы другого

Отдаленным гибридам F₁ свойствен промежуточный тип наследования признаков. Если в скрещивание вовлечены дикие формы растений, то в F1 чаще всего доминируют их признаки. В F2 (при условии завязывания жизнеспособных семян в F1) наблюдается широкий спектр формообразовательных процессов.

· случайным перераспред –м хромосом в мейозе и образованием анеуплоидов

· различиями в экспрессии генов,находящимися в гемизиготном состоянии

· спонтанными мутационными процессами

· существование генетических систем, контролирующих передачу унивалентных хромосом

· преимущественное участие в процессах оплодотворения гамет со сбалансированными наборами хромосом

· летальность гамет, зигот и семян с несбалансированными наборами хромосом

Особенности генетики индивидуального развития. Характеристика групп генов, обеспечивающих развитие организма. Генетика развития отдельных органов растения.

Генетика онтогенеза – одно из интенсивно развивающихся направлений в современной генетике.

В процессе индивид –го развития растение проходит ряд этапов, получивших название морфогенеза (образование листьев, стебля, цветка). На каждом этапе морфогенеза растение выступает как целое. Это явление получило название эпигенеза. При этом развитие отдельных органов растения не затрагивает всю полноту генетической информации, сохраняющейся во всех без исключения клетках.

Любая генетическая программа развития не существует без системы сигналов, включающей следующие компоненты:

• Каскадная система молекул –посредников, передающая воспринятый сигнал. В нее входят белки, низкомолекулярные соединения и ионы

• Рецепторные белковые молекулы, распознающие сигналы химической и физической природы

• Белковые молекулы, обеспечивающие реакцию растения на поступивший сигнал

В боилогии онтогенез растения делят на след.этапы:

• Эмбриональная(от заготы до созревания семени)

• Старости и умирания

Большое значение для роста и развития растений имеет нормальное развитие меристем,т.е. активно делящихся клеток

Побеговые апикальные меристемы формируются из апикальной клетки. В течении периода вегетации на основе апикальной меристемы формируются клетки новых меристем и листового зачатка.

Формирование листа начинается с образования листовых зачатков из апикальной меристемы.

Примером влияния генов на формир –е листовых зачатков может служить действие гена KN1 у кукурузы,этот ген влияет на развитие лигулы, листовых жилок, а также на дифференцировку тканей листа. Мутация этого гена в рецессивное состояние приводит к тому что лигула не развивается а возле срединной и боковых жилок формируется специфические узелки.

Гены влияющие на формир –ие листьев делят на 2 группы:

• Гены,инициирующие развитие листа

• Гены, детерминирующие развитие листа определенного типа

Развитие цветка

В наст.время нет полных данных по генетическим системам регулирующим переход растения от вегетативного роста к цветению. В этом случае участвует очень большое число генов действующих на разных его этапах.

Гены, экспрессирующиеся в эмбриогенезе

1) Гены домашнего хозяйства – синтезируются всю жизнь

2)Гены эмбриоспецифические (подклассы – 2а – ранний эмбриогенез, 2б – этап созревания, 2в – поздний эмбриогенез).

Источник

Отдаленная гибридизация растений и животных условия появления плодовитого потомства

Опубликовано 9 июля, 2021 автором Сергей Попов

Отдаленная гибридизация растений и животных, условия появления плодовитого потомства

Отдаленная гибридизация растений

Выделяют два вида: межвидовая (пшеница мягких сортов и твердых) и межродовая (пшеница и рожь).

Селекционер в процессе получения гибридов постоянно сталкивается с рядом проблем. Основные из них:

Трудности в скрещивании генетически разных видов;
полученные гибридные семена не всходят;
гибриды первого поколение бесплодны.

Причины возникновения такого рода проблем:

Пыльца не приживается на рыльце другого сорта растений;
пыльца приживается, но пыльцевые трубки прорастают медленно и не могут достигнуть зародышевого мешка;
отсутствие оплодотворения;
после успешного оплодотворения, зародыши часто замирают на стадии нескольких клеток;
при нормальном развитии зародыша, могут формироваться невсхожие семена;

Причины бесплодия гибридов:

Бесплодие наступает через несоответствие хромосомных наборов, отсутствие конъюгации гомологичных хромосом, нарушение фаз мейоза. Как следствие не возможно образование половых клеток.
Недоразвитость органов размножения. Часто наблюдается неполноценное развитие мужских репродуктивных органов — пыльников; встречается также стерильность женских особей.

Условия появления плодовитого потомства:

Скрещивание с одним из родителей. Применяется наиболее часто, имеет высокую эффективность, но следующее потомство получает обратно некоторые признаки родителей.
Скрещивание с представителями первого поколения. При масштабных работах все-таки встречается небольшое количество растений способных к оплодотворению.
Применение колхицина для создания полиплоидных форм. Позволяет удвоить хромосомный набор, что дает возможность клеткам завершить все фазы мейоза.

Отдаленная гибридизация животных

У животных процесс получения гибридов затруднен из-за ряда факторов:

Разное строение репродуктивных органов животных;
гибель сперматозоидов в половых путях самки;
отсутствие акта слития половых клеток;
нарушения развития зиготы на ранних сроках.

Отдаленная гибридизация животных

Суть отдаленной гибридизации

Источник

Гибридизация в животноводстве

Гибридизация: ее использование при создании новых пород, виды (естественная и искусственная) и значение в животноводстве. Причины и трудности в проведении гибридизации. Зоотехнический анализ стада: племенная работа со стадом, эффект отбора и пр.

Рубрика	Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	22.10.2017
Размер файла	34,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Контрольная работа по «Племенному делу».

Выполнил: Студент заочного обучения

3 группы зоотехнии

Проверил: Исупова Ю. В.

Содержание

1. Гибридизация, ее использование при создании новых пород

1.1 Гибридизация, её виды и значение в животноводстве

1.2 Трудности в проведении гибридизации

2. Зоотехнический анализ стада

2.1 Племенная работа со стадом

2.2 Эффект отбора

1. Гибридизация, ее использование при создании новых пород

гибридизация порода животноводство племенной

В современной научной биологии скрещивание животных представляет собой одну из интереснейших проблем, которая имеет большое теоретическое и практическое значение, как метод научных исследований изменчивости, наследственности и происхождения животных.

В животноводческой и растениеводческой отрасли огромное количество экспериментальных данных связанных со скрещиванием объединяет одна общая цель — получение новой популяризации, которое, своим лечебно-полезным значением и качеством превалирует над изначальными формами.

История скрещивания, начиная с первых практических наблюдений и, кончая самостоятельной отраслью научных исследований, прошла длинный исторический путь развития. Был собран многочисленный материал, связанный с вопросами скрещивания, как фактического, так и теоретического характера. Зоотехнические литературные источники свидетельствуют, что авторы в отношении животных, полученных в результате скрещивания, употребляют термины для определения смешанного поголовья такие термины как «гибриды» и «метис».

Слово «гибрид» латинское, оно было известно римлянам и грекам и относилось к животным, которые произошли от редких видов. Метисами называли население, которые образовалось в Америке в результате смешивания различных рас. В последствии, этот термин стал употребляться в отношении тех животных, которые произошли от разных пород и видов, что означает смешанное происхождение. Различают два вида скрещивания: гомоидный и гибридный. Первый происходит от скрещивания двух пород одного вида, а второй — от скрещивания двух разных видов. Гомоиды дают потомство, а гибриды, в основном, бесплодны.

В зоотехнической науке и практике вопрос о методах разведения сельскохозяйственных животных является одним из главных. В зависимости от целей животноводческая практика выработала несколько методов разведения сельскохозяйственных животных.

Методами разведения называют систему подбора с учетом видовой, породной и линейной принадлежности животных. Сюда входят чистопородное разведение, скрещивание, гибридизация и разведение по линиям.

Гибридизацией называют скрещивание животных, принадлежащих к разным видам или даже родам. Гибридизацией называют скрещивание организмов с различной наследственностью. Потомство от такого скрещивания называют гибридами. В результате получают новый организм, сочетающий наследственные задатки родителей. Для первого поколения гибридов часто характерен гетерозис. Гибридизацию применяют для получения ценных форм растений и животных. В настоящее время гибридами также называют животных, полученных от скрещивания генетически различных исходных форм — специализированных линий и пород. К нему отнесены скрещивания:

1). Животных разных видов одного рода (например, одногорбого и двугорбого верблюда);

2). Животных, принадлежащих к разным видам (например, крупного рогатого скота с гаялами, зубрами, бизонами);

3). Животных, принадлежащих к разным подвидам одного вида (например, крупного рогатого скота с зебу);

4). Животных, из которых одно домашнее, а другое — его дикий предок (например, скрещивание домашних свиней с диким кабаном или собаки с волком или шакалом);

5). Гибридов с животными одного из исходных видов;

6). Гибридов с животными других видов.

1.1 Гибридизация, ее виды и значение в животноводстве

Гибридизация- скрещивание организмов, различающихся наследственностью, то есть одной или большим числом пар аллелей, а, следовательно, — одной или большим числом пар признаков и свойств. Скрещивание особей, принадлежащих к разным видам, называют отдаленной гибридизацией, а скрещивание подвидов, сортов растений или пород животных — внутривидовой.

Гибридизация также подразделяется на естественную и искусственную. Естественную наблюдали уже давно, например мулы существовали уже за две тысячи лет до н.э. Искусственное получение гибридов впервые предложил немецкий учёный Р. Камерариус (1694), а первую искусственную гибридизацию осуществил английский садовод Т. Фэрчайлд, он скрестил в 1717 году разные виды гвоздик. Основателем учения о гибридизации у растений считается Кёльрёйтер, он получил гибриды двух видов табака. Грегор Мендель заложил научные основы генетики благодаря своим опытам по гибридизации гороха. Чарльз Дарвин также провёл огромное число опытов по гибридизации.

Сама гибридизация заключает в себе слияние при оплодотворении генотипически различных половых клеток и развитие из зиготы нового организма, которые сочетают в себе наследственные задатки родителей. При первом поколении гибридов характерен гетерозис, он выражается в лучшей приспособляемости, большей плодовитости и жизнеспособности особей.

В животноводческой практике гибридизацию применяют с целью:

1). Получения пользовательных животных;

2). Выведения новых пород, сочетающих в себе ценные свойства исходных пород (казахский архаромеринос);

3). Восстановления некоторых видов животных.

Развитие учения о гибридизации связано с развитием представлений о поле и размножении, то есть в основе гибридизации лежит способность организмов к половому воспроизведению.

В зависимости от степени родства скрещиваемых форм различают внутривидовую, межвидовую и межродовую гибридизацию. Внутривидовая гибридизация в животноводстве служит методом промышленного разведения, при этом спариваются особи разных пород и линий. Отдаленная гибридизация у животных — получение гибридов между разновидностями, видами и родами (тонкорунные овцы и архары; крупный рогатый скот и зебу) осуществляется с трудом и гибриды их, как правило, неплодовиты.

Межпородная гибридизация. Межпородное скрещивание собак, потомство от которых, в отличии от гибридного, называют помесным или метисным. Помеси легко скрещиваются меж собой и дают потомство. В зависимости от поставленной цели применяют разные методы скрещивания. В результате скрещивания резко повышается гетерозиготность получаемых животных, что нередко ведет к гетерозису, т.е. мощному развитию помесей, которые иногда имеют превосходство над лучшей из исходных пород. На формирование наследственности помесей влияют не только признаки, присущи породам, но и признаки, свойственные индивидуумам, линиям и отродиям.

1.2 Трудности в проведении гибридизации

При скрещивании различных видов потомство обычно бывает стерильным. Это связано с тем, что число хромосом у разных видов различно. Несходные хромосомы не могут нормально сходиться в пары в процессе мейоза, и образующиеся половые клетки не получают нормального набора хромосом. Однако, если у такого гибрида происходит геномная мутация, вызывающая удвоение числа хромосом, то мейоз протекает нормально и дает нормальные половые клетки. При этом гибридная форма приобретает способность к размножению и утрачивает возможность скрещивания с родительскими формами.

Животные близко стоящих друг к другу в систематическом отношении видов, как правило, легко скрещиваются и дают плодовитое потомство. У некоторых гибридов бесплодным бывает один пол (обычно мужской). В результате спаривания представителей более далеко отстоящих друг от друга видов получают совершенно бесплодных гибридов. Наконец, животные слишком далеко отстоящих друг от друга видов совсем не способны к гибридизации, получить от них гибридов невозможно. Такой постепенный переход от абсолютной стерильности до вполне нормальной плодовитости, стоящий в тесной связи с большей или меньшей филогенетической близостью разных видов и сходством половых элементов спариваемых организмов, был подробно изучен Ч. Дарвином. Нескрещиваемость многих видов и бесплодие некоторых гибридов диких животных могут быть, по словам Ч. Дарвина, устранены приручением. Некоторые виды, не скрещивающиеся в диком состоянии, после приручения даютпри скрещивании потомство.

Проведение гибридизации связано с большими трудностями. Причины, затрудняющие проведение гибридизации:

1). Разница в строении половых органов, которая затрудняет акт спаривания.

2). Отсутствие полового рефлекса у самца одного вида на самку другого вида.

3). Несовпадение сезонов спаривания у животных разных видов (особенно у диких).

4). Слабая жизнеспособность или гибель сперматозоидов животных одного вида в половых путях самок другого вида.

5). Отсутствие реакции сперматозоидов на яйцеклетку самки другого вида и отсюда невозможность оплодотворения.

6). Гибель зиготы (в случае ее образования) в самом начале ее развития.

7). Бесплодие многих гибридов, полное или частичное.

8). Полное бесплодие связано с различным набором и структурой хромосом, из-за большого несходства — негомологичности и образованием нежизнеспособных гамет.

9). Частичное бесплодие связано с нарушением гормональной регуляции сперматогенеза (бесплоден один пол, у млекопитающих обычно самцы).

В настоящее время учеными разработан ряд методов преодоления нескрещиваемости отдельных видов. К ним относятся:

1). Переливание крови животных одного вида другому.

2). Смешивание спермы особей разных видов.

3). Применение реципрокного скрещивания.

4). Использование гормональных препаратов.

5). Использование специальных разбавителей спермы.

Создание необходимых условий для получения и выращивания потомства.

а) несоответствие числа хромосом в кариотипе;

б) морфологические структурные различия в строении хромосом;

в) изменение генного состава, не затрагивающего поведения хромосом, их морфологии.

В настоящее время учеными разработан ряд методов преодоления нескрещиваемости отдельных видов, К ним относятся: переливание крови животных одного вида другому, смешивание спермы особей разных видов, применение реципрокного (обратного) скрещивания, гормональных препаратов, использование специальных разбавителей спермы, пересадка гонад, создание необходимых условий для получения и выращивания потомства. Опыты показали, что молодые самки чаще дают гибридное потомство: большая способность к гибридизации и рождению плодовитого потомства наблюдается у тех особей, которые сами получены в результате скрещивания.

Установлено, что в тех случаях, когда в проявлении стерильности или жизнеспособности гибридов существуют половые различия, они проявляются чаще у гетерогаметного пола гибридных самцов, (у), чем у гомогаметного женского (хх) пола. Очевидно, в этом явлении сказываются цитоплазматическая наследственность и материнский эффект в наследовании признаков, который может быть использован при подборе пар для скрещивания с учетом пола родителей (реципрокный подбор). Бурное развитие генетики, молекулярной биологии, биотехнологии, генной и клеточной инженерии в настоящее время позволит в ближайшем будущем полностью решить проблему бесплодия при отдаленной гибридизации животных.

Наиболее перспективными методами для решения указанной проблема можно считать генную и клеточную инженерию, гибридизацию соматических клеток (ультрагибридизацию), экспериментальную полиплоидию и др. Гибридизацией соматических клеток в культуре тканей удалось пересадить эмбриональные соматические клетки крупного рогатого скота и северной норки. Гибридизация клеток практически делается так: неродственные клетки двух организмов, полезные качества которых желательно объединить при скрещивании, культивируют на искусственной питательной среде, затем культуру смешивают. В определенных условиях часть клеток сливается. Пока еще процесс образования из клеток гибридных систем носит хаотический характер. Однако при усовершенствовании этого метода следует ожидать, что соматическая гибридизация клеток в культуре тканей будет использоваться в качестве экспериментальной модели межвидовой гибридизации животных.

К перспективным новым методам преодоления бесплодия при гибридизации животных следует отнести повреждение хромосом физическими и химическими мутагенами, а также применение микродоз биологически активных соединений супермутагенов. Особое значение приобретают методы биотехнологии, получение трансгенных животных, химер, клонирование генотипа ценных животных.

Скрещивание между организмами, относящимися к разным видам или родам, названо отдаленной гибридизацией. Ее роль в теоретических исследованиях и практической работе исключительно важна. Изучение наследования различных признаков при скрещивании разных видов дает возможность раскрыть важные закономерности эволюции растений и животных. Цель отдаленной гибридизации состоит в создании особей, сочетающих в себе ценные признаки и свойства разных видов. Проводится гибридизация культурных видов с представителями диких, а также скрещивание растений, относящихся к разным культурным видам или родам. Анализ разных видов гибридизации свидетельствует о том, что наиболее успешной была внутри — и межвидовая, в результате чего создавались новые породы сельскохозяйственных животных.

Более отдаленная гибридизация домашних животных мало приводила к успеху в связи с бесплодием гибридов, которое связано с генетикой пола, обусловленной гетерогенными хромосомами. Что касается других представителей животного мира, то известны межвидовые скрещивания впределах семейств собачьих, куньих и Зайцевых. Весьма успешно протекает гибридизация собаки и серого волка как в прямой, так и в обратной комбинациях — гибриды плодовиты, наследуют преимущественно признаки волка. Такие же результаты получены и в случаях с северным, лесным (западным), мексиканским серым волками.

Существуют гибриды собаки с прерийским волком, с койотом, азиатским шакалом, дикой собакой Динго. Несколько иная картина у гибридов собаки с лисой, которая дальше отстоит по родственной лестнице (другой род). Здесь налицо отсутствие половой активности у лисов и лисиц. Весьма актуальна гибридизация в семействе куньих, так как это путь получения новых пушных зверьков. Успешными были спаривания лесного и степного хорька, горностая и хорька, каменной и лесной куницы, лесной куницы и соболя. Пушная продукция гибридов была лучше, чем у исходных форм. Попытка скрестить хорька и норку с использованием даже искусственного осеменения не принесла результата. Успешно протекает внутривидовая гибридизация семейства Зайцевых. В природе известны гибриды между зайцем русаком и зайцем-беляком, альпийским зайцем. Что касается спаривания зайца-русака с домашним кроликом, то данные здесь противоречивы, хотя гибриды от зайчихи и кролика бывали. Легко получаются плодовитые межвидовые гибриды в семействе верблюдовых — между одногорбым и двугорбым верблюдом, ламой-гламой и альпако с дикими гуанако и викуньей. Что касается межродовой гибридизации ламы и верблюда, то положительных результатов пока нет, хотя ее целесообразность очевидна (предполагается получение гибридов крупнее ламы с шерстью лучшего качества, чем у верблюдов).

Из многочисленного семейства оленьих одомашненным является северный олень и близким к этому — пятнистый олень. Проводится подобная работа и с европейским лосем. Успешна гибридизация благородный х пятнистый олень, пятнистый олень х изюбр, пятнистый х асканийский степной олень. Более отдаленные гибриды аксис х европейский благородный олень, аксис х лань европейская, лось х вапити, лось х благородный олень менее благополучны и некоторые сведения об их получении весьма сомнительно.

Источник

Животные полученные методом гибридизации

Главная Библиотека Животноводство Разведение ж-ных ГИБРИДИЗАЦИЯ

ГИБРИДИЗАЦИЯ

ГИБРИДИЗАЦИЯ

Гибридизацию, под которой понимают спаривание животных разных видов, можно применять с двоякой целью: 1) для получения пользовательных животных, особенно в случаях бесплодия гибридного потомства, и 2) для выведения животных новых пород, сочетающих в себе ценные свойства исходных видов. Последнее возможно лишь в случаях плодовитости гибридов (животных, получаемых при Гибридизации, называют гибридами, бастардами и т. д.).

Проведение гибридизации связано с рядом трудностей, вытекающих из видовых особенностей гибридизируемых животных. К главнейшим из них относятся: 1) разница в строении половых органов, затрудняющая акт спаривания, 2) отсутствие полового рефлекса у самца на самку другого вида, 3) несовпадение сезонов спаривания у животных разных видов (особенно у диких), 4) слабая жизнеспособность или гибель сперматозоидов животных одного вида в половых путях рамок другого вида, 5) отсутствие реакции сперматозоидов на яйцеклетку самки другого вида и невозможность оплодотворения, 6) гибель зиготы (в случае ее образования) в самом начале развития, 7) бесплодие многих гибридов, полное или частичное (бесплодными у гибридов млекопитающих оказываются самцы). Полное бесплодие связано с отсутствием конъюгации хромосом при редукционном делении (из-за большого их несходства — негомологичности) и с образованием нежизнеспособных гамет; частичное (бесплодие гибридных самцов), — вероятно, с нарушением гормональной регуляции сперматогенеза. Часть этих трудностей может быть преодолена вмешательством человека, но есть и такие, которые пока непреодолимы.

291

Рис. 129. Мул.

292

Рис. 130. Гибрид, полученный в результате спаривания коровы красной степной породы с быком зебу. Живой вес в 4-летнем возрасте 450 кг, удой по первой лактации 3596 кг, жирность молока 4,9%.

Некоторые виды, не скрещивающиеся в диком состоянии, после приручения дают при скрещивании потомство.

Проблема овладения процессом гибридизации и ее практического использования сводится к изучению биологии отдельных видов, пред-ставляющих интерес для гибридизации, и разработке приемов преодоления нескрещиваемости и бесплодия гибридов.

Работы И. В. Мичурина по гибридизации растений свидетельствуют о больших возможностях в деле создания новых сортов плодовых деревьев и ягодных кустарников методом гибридизации. Разработанными им методами вегетативного сближения, посредника и опыления смешанной пыльцой И. В. Мичурин показал практическую возможность преодоления нескрещиваемости многих видов в обычных условиях, а методом ментора (воспитателя) добился развития гибридных сеянцев нужного качества, которые при обычных условиях развиваются очень слабо. Соответствующие методы преодоления нескрещиваемости и бесплодия при гибридизации животных — осеменение самок одного вида смешанной спермой нескольких самцов другого вида, переливание крови, замена белка в птичьих яйцах одного вида белком из яиц другого вида, трансплантация зародышей от одного вида к другому и т. д. — стали разрабатываться лишь в последнее время.

Использование гибридизации человеком в практических целях известно с глубокой древности. Наиболее древний и широко известный пример гибридизации в области животноводства — получение мулов; (рис. 129) в результате скрещивания осла с кобылой. Осел и лошадь — это представители разных видов рода Equus. Их гибрид — мул — характеризуется рядом весьма ценных свойств; являясь гибридом первого поколения, он выделяется значительной крупностью, большой силой, крепостью телосложения, выносливостью, стойкостью против многих заболеваний, неприхотливостью и в качестве рабочего животного выгодно отличается и от осла и от лошади. Мулы-самцы бесплодны; самки, же, хотя и очень редко, при спаривании с жеребцами и ослами дают-потомство. Таким образом, мулопроизводство представляет собой гибридизацию типа промышленного-скрещивания.

В последние годы в нашей стране впервые в мире получены гибриды; домашних лошадей и дикой формы эквидов — кулана. Гибриды эти (конекуланы) бесплодны, отличаются большой строптивостью, но поддаются все же тренингу и могут быть использованы под верх и в упряжи, Для получения пользовательных рабочих животных прибегают и к гибридизации лошади с зеброй, в результате чего рождаются гибриды —зеброиды, ценимые в жарких странах за выносливость и устойчивость против болезней.

Более широкие возможности для гибридизации имеются в скотоводстве. Наибольшее значение здесь могут получить гибриды, полученные в результате спаривания крупного рогатого скота европейских пород с горбатым скотом — зебу (рис. 130). Такие гибриды плодовиты, наследуют от европейского скота большую скороспелость и высокую-продуктивность, а от зебу — выносливость, приспособленность к тропическому климату и ничтожную поражаемость кровепаразитарными заболеваниями. В тропических же областях кровепаразиты часто являются бичом для скота европейских пород. Сопротивляемость зебу кровепаразитарным заболеваниям объясняется не столько иммунитетом,, сколько своеобразным кожным покровом, затрудняющим укусы клеща— переносчика кровепаразита. Гибриды европейского скота и зебу отличаются также повышенной, жизнеспособностью и продуктивностью, хорошей мясностью. Получение подобных гибридов в нашей стране представляет несомненный интерес для ряда районов Закавказья, Узбекистана, Казахстана и некоторых других мест.

По инициативе М. Ф. Иванова, в Аскании-Нова И. С. Журавок провел работу по гибридизации красного степного скота с зебу. В результате была получена группа устойчивых против пироплазмоза и достаточно молочных гибридов: От гибридов, первого поколения по первому отелу надаивали до 2480 кг молока жирностью 4,97%, а от гибридов второго-поколения поглотительного скрещивания — 2250—3340 кг молока жирностью 4,0—4,2%; весили такие гибриды 390 кг. От лучших гибридов надаивали по 3700 кг молока, а их вес достигал 550 кг. Опыты и наблюдения над гибридами, зараженными различными кровепаразитами, а также исследования спонтанно больных животных показали, что гибриды, будучи восприимчивы к таким заболеваниям, довольно легко их переносят (часто в малозаметной форме), быстро поправляются, дают незначительный отход (в 10—15 раз меньший, чем животные распространенных там пород крупного рогатого скота).

293

Рис. 131. Бык браманский зебу.

В США* (штат Техас) гибридизацией шортгорнского скота с зебу создана новая порода мясного скота — санта-гертруда. Работа по выведению породы, приспособленной к субтропической жаре и суровым условиям Южного Техаса, началась с 1910—1918 гг. на станции Кинг Ранч массовыми спариваниями большого числа завезенных быков браманского зебу (рис. 131) с 5000 шортгорнских коров. Гибридов первого поколения разводили «в себе»; в некоторых случаях гибридных коров спаривали с высокоценными быками зебу. Работа велась по плану, сопровождалась тщательным отбором и подбором. В 1920.г. в результате одного из спариваний специально отобранных гибридных родителей был получен выдающийся по своим мясным качествам и племенной ценности бык Монки, 150 сыновей которого и еще большее число внуков широко использовались в качестве племенных производителей. Бык Монки (рис. 132) справедливо считается основным родоначальником новой породы (оформлена в качестве самостоятельной министерством земледелия США в 1940 г.). Животные породы санта-гертруда отличаются крепкой конституцией, хорошими мясными формами. Они вполне приспособлены к жаркому климату (легко переносят летнюю жару), свободно передвигаются на большие расстояния и хорошо используют пастбища; их привесы при этом без всякой подкормки большие, достигают 1000—1100 г в сутки. В 12-месячном возрасте животные весят 300—350 кг, а откормленные волы —800—900 кг; средний вес быков ^той породы —820 кг, коров — 500—550 кг. Благодаря способности переносить жару привесы бычков-кастратов породы санта-гертруда не снижаются и в период летней жары. В результате контрольного откорма кастрированных бычков сухими кормами на станции Кинг Ранч летом 1954 г. были получены следующие результаты: средний конечный вес животных после откорма 543 кг (при отъеме в 77г—8-месячном возрасте они весили в среднем 279 кг), среднесуточный привес животного 1140 г при расходе на голову в сутки 7,3 кг концентратов и 3,2 кг грубых кормов. При этом в период 238-дневного откорма температура воздуха была: в течение 7 дней 38° и выше, в течение 113 дней 32—36°, в течение 93 дней 26—32°, в течение 18 дней 21—26° и в течение 7 дней 15—21°.

294

Рис. 132. Бык Монкн породы санта-гертруда — основной родоначальник новой породы.

Гибридизацией браманского зебу с герефордским и шортгорнским скотом в Техасе (США) создана ценная мясная порода бифмастер (У2 крови браманов, 74 крови герефордов и 74 крови шортгорнов), а гибридизацией в штате Луизиана и Оклахома браманского зебу с абердии-ангусским скотом — ценная порода брангус (3Д крови браманов и 5/з крови абердин-ангусов). Гибридизацию с использованием молочных пород индийских зебу следует широко применять и у нас при выведении новых пород крупного рогатою скота для районов, неблагополучных по кровепаразитарным заболеваниям (Среднеазиатские республики, Закавказье).

Большого внимания заслуживает также гибридизация различных пород крупного рогатого скота с яком. Гибриды от спаривания крупного рогатого скота с домашним яком отличаются большой выносливостью и холодостойкостью, а также довольно высокой молочной продуктивностью и высоким содержанием жира в молоке. Они могут быть использованы как для производства мяса и молока, так и в качестве рабочих, главным образом вьючных животных. Гибриды-самцы бесплодны, самки же при возвратном скрещивании с исходными формами дают приплод. Значительные работы по получению гибридов между крупным рогатым скотом и яком ведутся на Горно-Алтайской опытной станции по животноводству. В. В. Ивановой впервые удалось получить плодовитых мужских гибридов яка с -крупным рогатым скотом третьего и четвертого поколений (с 7в и Vie долями «крови» яка).

Гибридизация крупного рогатого скота с зубром—явление редкое, а получаемые при этом довольно крупные гибриды пока что представляют лишь зоологический интерес.

Особого внимания заслуживают работы М. Ф. Иванова по выведению методом гибридизации новых пород овец. В Институте гибридизации и акклиматизации животных в Аскании-Нова в 1927 г. им были начаты работы по созданию горного мериноса — породы овец с тонкой однородной шерстью, приспособленных к использованию горных пастбищ которыми богата наша страна (Кавказ, Алтай, Киргизия, Казахстан, Таджикистан). Для создания новой породы в качестве исходных форм были взяты тонкорунные овцы и дикий баран муфлон.

Горный баран муфлон — некрупное, на высоких ногах, весьма подвижное и приспособленное к горному ландшафту животное. Однако шерсть у него очень короткая и грубая, непригодная для выделки сукон. Гибридное потомство от мериносовых овец и муфлона не было однородным: отдельные особи были сходны по экстерьеру и темпераменту с муфлоном, а по шерстному покрову с мериносами. Однако настриги шерсти у гибридов были очень малы, да и качество ее не отвечало соответствующим требованиям. Для улучшения шерстных качеств и получения более уравненного руна лучших гибридных баранов снова спаривали с мериносовыми матками. В результате среди гибридов второго поколения оказались настолько удовлетворительные животные, что их стали разводить «в себе» с применением на первых порах усиленной браковки и дальнейшего тщательного отбора и подбора. При исследовании крови этих гибридов было обнаружено повышенное содержание в ней эритроцитов и гемоглобина, что важно для животных высокогорных областей.

Работы по гибридизации мериносовых овец с диким бараном архаром (из группы аргали) в Казахстане увенчались созданием ценной породы мясо-шерстных овец — казахских архаромериносов. Они сочетают в себе ценные качества тонкорунных овец (шерстность) с не менее важными свойствами высокогорного барана архара (крупные размеры, кон-ституциональная крепость и приспособленность к круглогодичному паст-бищному содержанию в высокогорных районах Казахстана и Киргизии).

Полученные с большим трудом гибридные бараны первого поколения, не удовлетворявшие еще предъявляемым к ним требованиям (по качеству шерсти), были спарены с мериносовыми матками; гибридных баранов второго поколения одкровные по мериносам) снова скрещивали с мериносовыми матками. Гибридных животных всех поколений выращивали в высокогорных условиях, способствовавших формированию крепких, здоровых животных, хорошо приспособленных к этим условиям. При тщательном отборе и подборе уже в третьем гибридном поколении (7/8 крови мериносов и 7в крови архара) были получены животные с нужными качествами, которых стали разводить «в себе». Овцы новой породы (рис. 133) отличаются крупностью, высоким настригом тонкой однородной шерсти камвольною типа, высокой плодовитостью, крепким легким костяком, глубокой грудью, прочными, несколько удлиненными конечностями и хорошей приспособленностью к условиям обитания.

295

Рис 133. Элитный баран № 513—43 — казахский архаромеринос. Вес в 4-летнем возрасте 120 кг, настриг шерсти — 7,7 кг.

Многочисленные попытки получить гибридов овец и коз долго оставались безуспешными. Но в 1951 г. К. Братонову (Болгария) удалось путем переливания женским особям крови животных другого вида уменьшить межвидовые различия между овцами и козами и прямыми и обратными скрещиваниями полечить гибриды между этими видами. Несколько иным путем добились в нашей стране результативной гибридизации коз с баранами в 1952 и 1953 и г. Т. В. Виноградова и М. Д. Зелинская. Для преодоления нескрещиваемости указанных видов был применен метод предварительного «вегетативного сближения» путем многократного введения козам спермы баранов (в течение 3—5 месяцев перед случкой).

Свободно скрещиваются и дают плодовитые гибриды свиньи домашние с дикими. Работы по гибридизации домашних свиней (крупно! белой породы) с дикими среднеазиатскими (подвид Sus scrofa nigripes Blanford), проведенные сотрудниками Академии наук Казахской ССР, показали полную возможность получать ценных в хозяйственном отношении гибридных свиней.

Были сделаны многочисленные попытки получения гибридов и между животными других видов, но большинство их особого хозяйственного значения не имеют. Некоторый интерес представляют гибриды/получаемые в результате спаривания одногорбых верблюдов — дромедаров с двугорбыми —бактрианами. Гибриды эти (самцы —нары, самки — майя, или нармайя) благодаря своей крупности и силе являются прекрасными вьючными и упряжными рабочими животными. Они плодовиты и могут иметь большое хозяйственное значение в районах верблюдоводства. Однако от них рождается худшее потомство, в силу чего на такого рода гибридизацию в нашей стране введено ограничение (чтобы не сократить резко поголовье одногорбых верблюдов).

Следует иметь в виду, что большинству гибридов между животными различных видов ценные хозяйственные свойства присущи лишь в первом гибридном поколении; в последующих же поколениях (при разведении гибридов первого поколения «в себе») качество потомства резко ухудшается.

Гибридизация как довольно сложный и не всегда дающий желательные результаты метод имеет ограниченное распространение и второстепенное значение при получении пользовательных животных и создании новых пород. Она может быть также использована и с целью одомашнивания диких животных и вовлечения их в сельскохозяйственное производство.

Работы по гибридизации в СССР ведутся многими зоопарками, в том числе и в зоопарке Аскании-Нова. В состав Украинского научно-исследовательского института животноводства степных районов имени М. Ф. Иванова в Аскании-Нова входит богатейший зоопарк, в котором содержатся животные различных видов. Здесь ведется большая научная работа по их акклиматизации и гибридизации. В асканийском зоопарке получены и содержатся гибриды животных многих видов, в том числе единственный в мире гибрид, по кличке Мижорд, полученный от спаривания зебры с лошадью Пржевальского, а также зубро-бизоны и некоторые другие. Вопросами гибридизации животных занимаются также Академия наук СССР и академии наук некоторых союзных республик.

Источник

Топ-25: Удивительные гибридные животные, которых стоит увидеть

Лигры, тигоны, пизли. Древняя мифология разных культур изобилует странными гибридными существами, такими как кентавры, гарпии и сирены, и даже в наши дни графические дизайнеры и любители Фотошопа создают современные гибриды, совмещая разные виды животных.

Однако гибриды животных, о которых мы расскажем ниже — реальные, живые существа. Они могли появиться случайно (когда скрещиваются два похожих вида животных) или были получены путём экстракорпорального оплодотворения («из пробирки») или соматической гибридизации. В этом списке из 25 потрясающих гибридов животных вы увидите все формы гибридных существ.

Помимо самих гибридных животных также очень интересны и их названия, которые, надо сказать, зависят от пола и разновидности родителей. Например, самцы обычно дают первую половину названия вида, а самки — вторую. Таким образом, межвидовой гибрид под названием «пизли» (полярный медведь + гризли) получился в результате скрещивания самца полярного медведя и самки гризли, в то время как гибридное животное под названием «гролар» — наоборот, в результате скрещивания самца гризли и самки полярного медведя. Учитывая вышесказанное, теперь вы можете понять, как получил своё название лигр (одно из самых известных гибридных животных в мире), родившийся от скрещивания самца льва и самки тигра.

Вы готовы узнать о самых крутых гибридных животных, которые существуют на свете? От ягльвов и койволков до зеброидов и вольфинов — перед вами 25 удивительных гибридных животных, которых стоит увидеть:

25. Лигр (liger)

Пожалуй, начнём список с самого известного гибридного животного. Родившийся в результате помеси самца льва и тигрицы, лигр может существовать только в условиях неволи, поскольку места обитания родительских видов в дикой природе не пересекаются. Лигры, вес которых может достигать 400 килограммов, являются крупнейшими из всех известных существующих представителей семейства кошачьих.

24. Тигон, или тигролев (tigon)

Ещё одна помесь между двумя крупнейшими видами семейства кошачьих — тигон, являющийся гибридом самца тигра и львицы. Не такие распространённые, как обратные гибриды (лигры), тигоны обычно не превышают размеров родительских видов, потому что наследуют от львицы-самки ростозамедляющие гены. Обычно тигоны весят около 180 килограммов.

Источник