Будандастыру жүйелері. Гетерозис құбылысы.

Лекция жоспары:

1. Селекцияда қолданылатын будандастыру түрлері. Туыстық будандастыру.

2. Туыстық емес будандастыру.

3. Алыс будандастыру. Гетерозис құбылысы.

Лекция мақсаты:студенттерге селекцияда қолданылатын будандастыру түрлері жайлы түсініктер беру.

Лекция мәтіні:

1. Селекцияда будандастырудың әр түрлі жүйесі қолданылады. Олар: а)туыстық будандастыру (инбридинг, инцухт), ә)туыстық емес будандастыру (аутбридинг) және б)алыс будандастыру. Туыстық будандастыру генотиптері жағынан бір-біріне жақын организмдердің арасында болатындықтан олардан көбінесе гомозиготалы ұрпақ алынады. Ал мұндай будандастыруды ұзақ уақыт пайдаланса, жануарлар мен өсімдіктердің бойында пайдалы қасиеттері бар гомозиготалы таза линияларын алуға болады. Туыстық будандастыру жануарлар мен өсімдіктердің селекция үшін қажетті таза линияларын алу үшін кеңінен қолданылады.

Популяция құрамындағы рецессивті гендердің көпшілігі организм үшін тиімді бола бермейді, сол себепті егер туыстық будандастыру жиі қайталанса, сорт немесе тұқым азғындайды. Бұған дәлел ретінде Д.Джонстың жұмысын алуға болады. Ол жүгері өсімдігін 15 ұрпақ бойы өздігінен тозаңдандырып отырған. Сонда, оның екі тармағын еріксіз түрде өздігінен тозаңдандырудың нәтижесі өсімдіктің биіктігі мен өнімінің кемуіне әкеліп соққан.

Инбридингтің нәтижесінде организмнің өмір сүргіштігі, ұрпақ беру қабілеттілігі және түрлі ауруларға төзімділігінің төмендейтіндігі байқалады. Мұндай құбылысты инбредті депрессия деп атау қабылданған. Мысалы, инбридинг аллелі өмірсүргіштікті төмендетеді немесе летальды қасиетке ие. Яғни, әр ұрпақта 25% дарабастар өлімге ұшырайды немесе әлсіз болады. Нәтижесінде ұрпақ қатарында инбридинг депрессияға әкеледі. Егер инбридинг құбылысын бірнеше ұрпақтар деңгейінде қолданатын болса, онда белгілердің көрінуінің төмендеуі анық байқалады. Орташа өмірсүргіштік инбредті минимумга жеткенше ұрпақтан ұрпаққа төмендей береді. Бұл кезең инбридинг нәтижесінде шамамен 10 ұрпақтан кейін пайда болады және өмірсүргіштіктің ең төменгі деңгейіне түскенін көрсетеді. Сондықтан инбридингтің жалғасуы онан ары нашарлауын болдырмайды. Сондықтан туыстық емес будандастыру әдісі тиімді. Мұндай жағдайда әр түрлі линияларға жататын особьтар будандастырылады, соның нәтижесінде олардың ұрпағының тұқым қуатын қасиеттері жақсарады.

2. Туыс емес организмдердің будандасуын аутбридинг деп атайды. Мұнда бір тұқымға немесе сортқа (тұқымішілік немесе сортішілік), сондай-ақ әртүрлі тұқымдар мен сорттарға (тұқымаралық немесе сортаралық) жататын организмдер будандастырылады. Туыс емес дарабастарды будандастырғанда рецессивті зиянды мутациялар гетерозиготалы жағдайға көшеді. Сондықтан бірінші будан ұрпақ көбінесе тіршілік қабілеті жоғары, ауруларға төзімді, әрі өсімтал болып келеді.

Туыстық емес будандастыру селекцияда аса маңызды әдіс болып табылады. Осындай жолмен түрлі тұқым қуалайтын қасиеттер бір гибрид организмде топтастырылады. Қандай жағдайда тұқымішілік немесе сортішілік, ал қай кезде тұқымаралық немесе сортаралық будандастыруды қолдану керек дейтін болсақ. Айталық қой жүнінің ұзындығын арттыру қажет десек, онда тұқымның ішіндегі ұзын жүнді жануарларды таңдап алып будандастыру керек. Егер ондайларды табу қиынға соқса, қысқа жүнділерді ұзын жүнділермен будандастырып гибрид алу керек.

Аутбридингті пайдаланғанда комбинативті өзгергіштіктің есебінен тәуір немесе нашар белгі қасиеттері бар гибридтер болуы мүмкін екендігін ескеру керек. Сондықтан будандастырудан соң міндетті түрде қажетті формаларды сұрыптап алып отыру керек.

3. Селекцияда алыстан будандастыру әдісі де кеңінен қолданылады. Бұл жағдайда әр текті түрлер мен туыстар будандастырылып, нәтижесінде олардың гендері мен хромосомалары бір-бірімен алмасады.

Алыстан будандастырудың өсімдіктер селекциясында үлкен маңызы бар, соның ішінде әсіресе вегетативті жолмен көбейетіндер үшін, себебі алыстан келетін буданды вегетативті жолмен көбейту стерильділікті жоюға ықпал етеді. Мысалы, вирустық ауруларға төзімді қант қамысының жабайы түрін, қытайлық мәдени түрімен будандастыру қант өнімін үш есе арттыруға мүмкіндік берді. Практикада картопты, жүзімді, т.б. түраралық будандастыру кеңінен қолданылады.

Алыс будандастыруда бір-бірінен алшақ жатқан түр тармақтары пайдаланылады. Мысалы, қазақ ғалымдары Ә.Есенжолов, А.Жандеркин, Н. Бутарин жабайы арқар мен биязы жүнді қойды будандастыру арқылы қойдың “арқар-меринос” деп аталатын жаңа тұқымын шығарды. Сонда оған арқардың таулы аймаққа бейімділігі, қойдың жүнінің биязылығы т. б. пайдалы қасиеттері берілген. Сол сияқты Н.В.Цицин бидай мен жабайы бидайық өсімдігін будандастыру арқылы бидай-бидайық буданын алды. Бұл әдісті И. В. Мичурин жеміс-жидек өсімдіктерінің жаңа сорттарын шығару үшін кеңінен қолданған-ды.

Сонымен, алыс будандастыруды қолданғанда өсімдіктер мен жануарлардың сапасы жақсарып, беретін өнімі артқан. Мұндай құбылысты ең алғаш 1914 жылы Америка оқымыстысы Дж. Шелл жүгері өсімдігінен байқады. Оны гетерозис құбылысы деп атайды. Содан бері бұл заңдылық жүгері өсіретін шаруашылықтарда кеңінен қолданылып келеді. Жүгерінің әр түрлі сорттарын будандастыру арқылы алынатын гибридтерде гетерозис қасиеті бар, яғни олардың собығы үлкен, дәндері ірі, сабағы ұзын, жапырақтары ірі әрі салалы болып келеді, сондықтан олар мол өнім береді.

Бақылау сұрақтары:

1.Селекцияда қандай будандастыру түрлері қолданылады?

2.Туыстық будандастыру деген не?

3.Туыстық емес будандастыру деп қандай будандастыруды айтады?

4.Алыс будандастыру әдісі қандай?

5.Гетерозис деген не?