Индивидуальный и массовый отборы

Современная селекция использует два типа отбора: массовый и индивидуальный.

Массовый отбор — это отбор особей по фенотипу, т. е. с фенотипическим выражением положительных призна­ков, без проверки генотипа. Массовость означает не ко­личество отбираемых особей, так как хозяйственно-цен­ные признаки могут быть у одной или нескольких особей в популяции, а отбор без учета проявления признака в потомстве каждой отдельной пары. Фенотипическое вы­ражение признака в ряде случаев в большей степени за­висит от генотипа (масть скота; форма, остистость коло­са у злаков и др.), но нередко вариабельность признака обусловлена колебаниями факторов внешней среды (удой молока у крупного рогатого скота; размер колоса, число колосков в колосе у злаков и др.). Чтобы массовый отбор был эффективным, необходимо учитывать долю генотипа в общей фенотипической изменчивости.

Фенотипическая варианса σ²_р складывается из суммы генетической и средовой варианс (σ²_G и σ²_E) : σ²_р = σ²_{G +} σ²_E . Отношение генетической изменчивости к общему уровню фенотипической изменчивости составляет коэффи­циент наследуемости:

h^{2 =} σ²_{G /} σ²_{G +} σ²_E

Коэффициент наследуемости выражается в процентах и отражает ту долю фенотипической изменчивости при­знака, которая контролируется его генотипом, т. е. по h² можно судить о наследственной обусловленности измен­чивости, наследуемости данного признака. При h², рав­ном 100 % или приближающемся к этому значению, фенотипическое разнообразие определяется в основном раз­личиями особей в генотипе. В этом случае, т. е. в случае с высоким коэффициентом наследуемости признака, отбор целесообразен, так как отбор фенотипов по существу сво­дится к отбору генотипов. Коэффициент наследуемости, равный или приближающийся к нулю, свидетельствует о полном или почти полном генотипическом сходстве осо­бей. Фенотипическое разнообразие в данном случае яв­ляется результатом действия факторов внешней среды и представляет собой модификационную изменчивость. При низком коэффициенте наследуемости отбор вести не сле­дует. Например, в популяции овец перспективным может оказаться отбор по настригу шерсти (h² = 30—60) и не даст должного результата отбор по плодовитости (h² =10—20); у кур целесообразно вести отбор по весу яиц (h² = 30—70), а отбор по яйценоскости (h²=11—35) будет менее результативным.

Иногда массовый отбор ведется не непосредственно по селекционному признаку, а по так называемым марке­рам, т. е. по признакам, тесно сцепленным с селекцион­ным. Так, у крупного рогатого скота масть служит показателем качества по удою молока, у птиц гетеро-зиготность по генам групп крови указывает на хоро­шую выводимость цыплят и продуктивность взрослых особей.

Нередко массовый отбор используют при создании нового сорта или породы. И. В. Мичурин, к примеру, путем массового отбора получил сорт вишни «Плодо­родная».

Часто отбор по фенотипу приводит к неожиданному результату: в потомстве особей хозяйственно-ценный признак не проявляется или значительно ослаблен. В та­ком случае целесообразно прибегать не к массовому, а к индивидуальному отбору, позволяющему оценить качест­ва особи по потомству. Изучая наследование признака в ряду поколений, можно оценить генотип особи и способ­ность ее передавать признаки потомству. При проведении индивидуального отбора у растений и животных популя­цию обычно разделяют на чистые линии посредством инбридинга. При этом отбор линий ведется по желатель­ным признакам, а остальные линии выбраковываются.

Чистые линии после инбридинга и отбора, в резуль­тате которых повышается концентрация ценных генов в потомстве, становятся материалом для дальнейшей се­лекции.

Оценка генотипа при индивидуальном отборе может проводиться и путем составления родословной особей. Этот метод иногда дает отрицательные результаты, так как особь с отличной родословной не всегда несет желае­мую комбинацию генов и у потомства не окажется хо­зяйственно-ценных качеств.

Наследственные свойства особей могут оцениваться также по продуктивности родственных особей с помощью метода сиб-селекции. Например, петушки часто отбира­ются по продуктивности (яйценоскость, масса яйца, жи­вой вес) их родных сестер. Длительнее, но результативнее оценка генотипа особи с помощью проверки наследуемо­сти признака в потомстве. Так, при массовом отборе в стаде кур выбираются те, которые дают больше яиц в год. Но может оказаться, что дочери особи, не представ­ляющей интереса для селекционера при массовом отборе, дадут большую яйценоскость, чем дочери особи с лучши­ми показателями по этому признаку. При этом важно, чтобы исследуемые особи скрещивались с одним и тем же самцом. Генотип быка в стаде коров также можно про­верить по потомству, полученному от скрещивания его с дочерями: рождение хотя бы от одной из них уродливого теленка указывает на то, что бык является носителем ле­тального гена.

Иногда только с помощью индивидуального отбора можно получить желаемый результат. Таким путем А. П. Шехурдин вывел сорт пшеницы Лютесценс-62. В Институте земледелия в Белоруссии методом индиви­дуального отбора из образца коллекции ВИР Алтайского края выведен высокоурожайный среднеспелый сорт яро­вой пшеницы «Минская». Таким же способом минские селекционеры получили некоторые сорта капусты, кар­тофеля. Но чаще отбор сочетается с гибридизацией. При­мером могут служить полученные в Белоруссии сорта ржи («Дружба»), гречихи («Юбилейная-2»), льна («Ор-шанский-2»), картофеля («Белорусский ранний», «Ого­нек», универсальный высокоурожайный сорт «Темп» и др.) и т. д.

Современная селекция — это наука с богатой теоре­тической базой и с огромным практическим опытом. В СССР выведены знаменитые ценные сорта таких расте­ний, как подсолнечник, обладающий высокой продуктив­ностью и масличностью — до 54 %, пшеница — лучший в мире сорт Безостая 1, высокоурожайная кукуруза с ис­пользованием цитоплазматической мужской стерильно­сти, продуктивные сорта сахарной свеклы и другие куль­туры.

Главной задачей селекции растений является полу­чение засухо- и морозоустойчивых сортов злаковых куль­тур в сочетании с их высокой продуктивностью; выведе­ние сортов растений, устойчивых к заболеваниям и поле­ганию, способных давать высокие урожаи при минималь­ной затрате минеральных удобрений и т. д. Важнейшей задачей селекции является и создание сортов, дающих продукцию высокого качества, с отличными технически­ми и пищевыми свойствами, с высоким содержанием бел­ка, незаменимых аминокислот, сахара и других ценных компонентов.

Целью селекции животных служит получение пород крупного рогатого скота, свиней, овец, у которых бы высокая продуктивность сочеталась с выносливостью, устойчивостью к заболеваниям и климатическим ус­ловиям.

На службу селекции пришли современные достижения генетики, в том числе и генная инженерия, которая по­зволит в будущем активно изменять структуру генотипа, вводить в генотип новые гены, отвечающие за ценные ка­чества растений и животных.

Подбор

Подбор животных — исключительно важное звено в племенной работе по созданию новых и совершенствованию существующих пород и отдельных стад. Об огромной роли подбора в улучшении качеств животных неоднократно писа, и в своих работах П. Н. Кулешов и М. Ф. Иванов.

Различают две организационные формы подбора — индивидуальный и групповой.

Индивидуальный подбор. Проводят в племенных хозяйствах для получения высокоценных племенных животных, в первую очередь производителей. При таком подборе тщательно изучают все сведения о спариваемых животных: происхождение, принадлежность к линии или семейству, сочетаемость животных родственных групп, к которым принадлежат производитель и матка, продуктивные и племенные качества спариваемых между собой животных, их конституциональные и экстерьерные особенности. Более широко в племенных хозяйствах распространен линейно-групповой метод, при котором маток, принадлежащих к одной родственной группе, спаривают в соответствии с планом племенной работы с производителями определенной линии или родственной группы.

Групповой подбор. В неплеменных хозяйствах применяют, как правило, групповой подбор, прикрепляя ко всем маткам производителей одной линии или родственной группы. Во избежание бессистемного родственного спаривания прибегают к периодической смене линий, производителей, используемых в хозяйстве, к плановой ротации линии. Так, на фермах крупного рогатого скота линии производителей сменяют через два года.

В зависимости от цели племенной работы применяют однородный (гомогенный) или разнородный (гетерогенный) подбор.

Гомогенный подбор. Проводят для усиления развития селекционируемых признаков и консолидации (повышения) наследственности животных. При таком подборе у маток и спариваемого с ними производителя хорошо развиты одни и те же признаки, по которым проводят селекцию. Обычно при гомогенном подборе стремятся к тому, чтобы производитель по развитию селекционируемых признаков несколько превосходил маток. В таких случаях подбор называют улучшающим.

Гетерогенный подбор. Он предусматривает спаривание животных, различающихся между собой по развитию селекционируемых признаков. Как правило, желательные признаки у производителей при гетерогенном подборе более развиты, чем у маток. Примером такого подбора может служить массовое преобразование в нашей стране малопродуктивных местных животных в высокопродуктивные скрещиванием их с производителями культурных пород. Гетерогенный подбор применяют и при создании из двух пород новой породы или производственных типов животных, сочетающих ценные качества обеих исходных пород. К нему прибегают также для получения в потомстве гетерозиса по развитию признаков, отличающихся малой наследуемостью, что находит распространение при выведении помесных и гибридных свиней и птицы.

Родственное и неродственное спаривание. При подборе необходимо учитывать, находятся ли спариваемые животные в родстве, то есть имеют ли они одного или нескольких общих предков. В тех случаях, когда общий предок производителя и матки находится в пределах до V ряда родословной, спаривание считают родственным. Родственное спаривание называют также инбридингом.

В зоотехнической практике степень родства чаще обозначают предложенным немецким ученым Шапоружем способом, указывая римскими цифрами ряды родословной животного, в которых встречается общий предок.

Выделяют следующие степени родственных спариваний (или инбридинг):

Степень родства Ряды родословной, в которых встречается

обший предок

Тесное родственное спаривание (кро- I—II, И—I, I—III, III—I, II—II

восмешение)

Близкое родственное спаривание II—III, III—II, I –1V, IV—I, III—III,

II –IV, IV—II

Умеренное родственное спаривание III—IV, IV—III, II—V, V—И,

Отдаленное родственное спаривание III—V, V –III, V – V, IV—V, V– IV

В тех случаях, когда общий предок находится далее V ряда родословной, спаривание относят к неродственному.

В случаях, когда у животных общих предков несколько, степень родства указывают по каждому предку. Если один из родителей инбредный или в родословной предки встречаются 2 раза, то ряды таких предков отделяют через запятую.

Например, у коровы Бледной костромской породы в родословной матери встречается бык Богатый по II ряду предков и корова Беляна 2 раза в III ряду, а в родословной отца — бык Богатый во II ряду и корова Беляна в III ряду. Таким образом, корова Бледная получена при инбридинге на быка Богатого в степени II—II и на корову Беляну в степени III, III—III, или при кровосмешении.

Родственное спаривание — одна из форм гомогенного подбора, так как спариваемые животные сходны по генотипу. Прибегают к такому спариванию для закрепления и развития у потомков качеств, присущих предкам, и для консолидации наследственности. При родственном спаривании особое внимание обращают на крепость конституции животных. При систематическом инбридинге, особенно близком, часто наблюдается ослабление конституции, снижение плодовитости и продуктивности, а в отдельных случаях и нарушение нормального развития животных. Такое явление называют инбридинг-депрессией.

Основная причина ее заключается в том, что родственное спаривание повышает гомозиготность животных и по рецессивным генам, обусловливающим те или иные нарушения в развитии организма, которые у гетерозиготных особей не проявляют своего действия. Такие гены называют летальными или полулетальными. Поэтому в племенных хозяйствах чаще прибегают к умеренному инбридингу. Нередко инбредных животных спаривают с неродственными. Такой прием называют топкроссом.

Он позволяет эффективно использовать ценных инбредных животных для улучшения стада.

Литература

1. Вавилов Н. И. Центры происхождения культурных растений.— Тр. по прикладной ботанике и селекции, 1926, т. XVI, с. 5—138.

2. Гершензон С. М. Основы современной генетики.— Киев, 1979.— 506 с.

3. Лобашев М. Е., Ватти К. В., Тихомирова М. М. Генетика с осно­вами селекции.— М., 1979.— 304 с.

4. Рокицкий П. Ф. Некоторые этапы развития генетики животных в СССР и ее связи с селекцией.— В сб.: Генетические основы селек­ции животных. М., 1969, с. 9—25.