Основы генетики и разведения скота. популяционная генетика

Мы рассмотрели некоторые из направлений генетики; молекулярной, биохимической, цитогенетики. Наибольшее применение в разведении животных получила популяционная генетика, изучающая изменения генетической

структуры больших групп организмов (популяций) под влиянием внешних и внутренних факторов. Следует отметить, что из большого арсенала генетических методов изменения наследственности далеко не все могут быть использованы в селекции животных. Да. метод искусственного мутагенеза, с помощью которого получают резкие изменения наследственности, не может быть применен через ничтожно малого числа полезных изменений. Если в растениеводстве таких изменений множество, то в животноводстве подобный отбор немыслим.

Невозможно и использования полиплодия. так как у животных при этом нарушается воспроизводимая функция. В результате практическое значение имеет такой метод управления наследственностью - использование изменчивости за счет генетического разнообразия гамет каждой особи и разнообразия генотипов как в пределах каждой породы, так и при межпородных скрещивания. Параметры изменчивости огромные и познания ее закономерностей возможно только на основе теории вероятности с помощью методов математической статистики. Именно их и использует популяционная генетика. При этом популяция рассматривается как нечто целое, наименьшую структурную единицу, в которой применимы закономерности эволюции органического мира.

Основные положения популяционной генетики были разработаны применительно к природным ассоциациям живых организмов. Процессы изменения наследственной структуры популяций сельскохозяйственных животных существенно отличаются от тех. которые у диких форм, находящихся под определяющим влиянием естественного отбора.

Однако основные закономерности изменения наследственной структуры популяции могут быть применены к популяций сельскохозяйственных животных и использованы в племенной работе с ними. Но здесь работают практически два отбора; с одной стороны, направлен на ограниченное число необходимых человеку признаков животных с привлечением желаемых особей, с другой - остаются организмы, наиболее приспособленные к конкретным условиям хозяйств. Условия крупных промышленных ферм и комплексов, где ограничено движение животных, мало солнечного света, твердое покрытие пола, повышенная нагрузка на нервную систему в результате плотности содержания и влияния машин и механизмов, создают жесткие требования к организму особей. Таким образом, изоляция от воздействия природных факторов среды является толчком для изменения генетической структуры популяций сельскохозяйственных животных.

Однако основные закономерности изменения такой структуры популяции, возникающие в результате нарушения условий ее равновесия, полностью применимы и в племенной работе с сельскохозяйственными животными. Для успешного использования этих закономерностей необходимо уточнить, какие группы животных соответствуют понятию популяции, так как биологическое понимание ее здесь не подходит.

В популяцией сельскохозяйственных животных следует понимать достаточно большую для длительного замкнутого разведения группу особей, имеющих некоторую генетическую общность и разводятся в отношении подобных условиях конкретной природно-хозяйственной зоны. Генетическая общность определяется принадлежностью к одной породе, а сходство условий-единством зональных климатических факторов, преобладающим типом кормления, основными параметрами принятой системы содержания и использования. Наиболее крупной популяцией будет внутрипородный зональный тип или локальная порода, ареал которых ограничен определенной природно-хозяйственной зоной. Минимальные размеры популяции зависят от вида животных, их плодовитости, скорости смены поколений. Для крупного рогатого скота, например, это несколько сотен маток от 8-10 быков-производителей. Основанием для такого суждения служит распределение животных по основным селекционируемым признакам, которое соответствует нормальному распределению. Именно это соответствие и определяет целесообразность применения методов генетико-математического анализа.

Для характеристики любой популяции используют основные константы популяционной генетики; изменчивость, повторяемость, унаследованного признаков и корреляции (связи) между ними.

Изменчивость - степень разнообразия животных в этой группе по определенному признаку. Чем она больше, тем легче вести отбор. Интенсивность же отбора зависит от величины селекционного дифференциала (разница между показателями ремонтных особей и средней по стаду). Чем больше будет его величина, тем на лучшее потомство можно рассчитывать.

Наследуемость - степень зависимости показателей потомства поданному признаку от показателей родителей. Она отражает долю изменчивости, зависит от генетических (наследственных) факторов в общей изменчивости признака. Чем она выше, тем эффективнее будет отбор.

Повторяемость признака - степень совпадения показателей животных при их повторных оценках. Например, будут свиноматки лучше многоплодию и при последующих опоросах, или порядок их размещения по этому признаку изменится. Чем выше повторяемость, тем точнее оценка наследственных задатков животных и тем эффективнее будет отбор.

Корреляция между признаками - связь, которую называют положительной, если при повышении (или снижения) одного признака соответственно повышается (или понижается) другой, и отрицательной, повышение одного признака сопровождается снижением другого и наоборот.

Все эти константы устанавливаются путем биометрической обработки данных, полученных при оценке животных. Так, изменчивость признаков характеризуют, вычисляя среднее квадратическое отклонение и коэффициент изменчивости. Коэффициент наследуемости определяют по удвоенной корреляции или регрессии между показателями родителей и их потомства, а также с помощью дисперсионного анализа.

Повторяемость признаков устанавливают по коэффициенту корреляции между результатами двух оценок животных. Коэффициент корреляции используют для оценки связи между двумя и более признаками животных. Способы вычисления этих констант описаны в специальных руководствах по биометрии.

Следует учитывать, что все эти константы вычисляются на основании статистической обработки данных по большому числу особей, а поэтому они могут применяться только для оценки изменения показателей группы животных в целом. По отношению к отдельным особей данные популяционной генетики могут указать лишь на степень вероятности получения ожидаемых результатов.

Например, если средний удой по стаду составляет 5000 кг, а коровы, отобранные для получения от них ремонтных телок, имеют удой 6000 кг, селекционный дифференциал равен 1000 кг (6000 кг - 5000 кг = 1000 кг), то ожидаемая производительность их дочерей (без учета родительской наследственности) может быть вычислена по формуле:

Но это не значит, что каждая из дочерей этих коров будет иметь такой удой. Их фактическая производительность будет близка к ожидаемой только в среднем по большой группе. Удой же отдельных животных может колебаться в очень широких пределах.

Нужно также учитывать, что все константы популяционной генетики зависят не только от наследственных особенностей данной группы животных, но и от условий, в которых эта группа находится. Поэтому устанавливать все константы можно только для каждого конкретного стада в конкретных условиях кормления и содержания и только в тех случаях, когда эти условия способствуют развитию желательных признаков.

Некоторые показатели иммуногенетики могут быть использованы для объективного суждения о степени сходства и различий групп животных. Разумеется, генетическое сходство не всегда сопровождается таким же сходством по производительности, так как на нее влияют различные внешние факторы. Тем не менее, можно с достаточной уверенностью полагать, что такое сравнение групп, стад или даже отдельных животных может дать объективную картину для суждения о генетической структуре популяций и обоснование применяемых методов отбора и подбора.

Познакомимся поближе с иммуногенетики и ее ролью в разведении животных.