50. Изменение генетической структуры популяции под влиянием инбридинга

Инбридинг – инцухт (англ. «ин» - внутри, «бридинг» - разведение, «разведение в себе») – один из методов селекции, при котором осуществляется близкородственное скрещивание сельскохозяйственных животных или принудительное самоопыление у перекрёстноопыляющихся растений. В результате наблюдается инбредная депрессия – снижение жизнеспособности и продуктивности, проявление уродств вследствие перехода многих рецессивных генов в гомозиготное состояние. Получение инбредных линий необходимо для закрепления признаков и свойств у чистопородных животных и чистосортных растений. Эти линии используются затем для получения межлинейных гетерозисных гибридов.

Под инбридингом подразумевают получение потомства от скрещивания родственных между собой особей. Этот термин в генетике приобрёл зловещий оттенок, иак как опыт показал, что инбридинг часто приводит к плохим последствиям. Частично по этой причине у некоторых народов запрещены браки между родственниками, то есть братьями и сёстрами.

В зависимости от характера исходного материала и задач селекции применяют несколько типов скрещивания: между родственными особями – инбридинг.

Животные, подвергающиеся родственному скрещиванию, имеют много общих генов. Наиболее тесный инбридинг осуществляется тогда, когда скрещивают братьев и сестер, родителей и детей. Инбридинг ведет к гомозиготизации и, как следствие этого, к понижению жизнеспособности, плодовитости, урожайности, уменьшению продолжительности жизни, появлению у животных (и человека) различных врождённых уродств. Совокупность этих отрицательных признаков называется инбредной депрессией. Причина ее заключается в переходе в гомозиготное состояние мутантных генов, влияющих на указанные признаки. Однако инбредная депрессия далеко не всегда сопровождает близкородственные скрещивания. В природе существует множество видов растений и различных видов животных, у которых самооплодотворение – норма. Дело в том, что в природе в популяции самооплодотворяющихся видов естественный отбор стабилизирует линии с генотипами, содержащими в минимальном количестве гены, гомозиготизация мутантных форм которых ведет к инбредной депрессии. Поэтому инбридинг может даже привести к выделению линий с повышенной жизнедеятельности и плодовитостью. Экспериментально это было доказано Е. Кинг в опытах с крысами-альбиносами. Она получила от двух пар крыс путём инбридинга две линии, а затем с помощью же этого типа скрещивания (братьев с сестрами) поддерживала их в течение 25 поколений. Кинг проводила строгий отбор среди самок, выбирая лучших для последующих скрещиваний. В результате одна из полученных линий характеризовалась повышенной плодовитостью и жизнеспособностью. Тоже происходит и у растений.

Влияние инбридинга на генетическую структуру популяций была впервые раскрыта в опытах В. Иогансена, показавшего неэффективонность отбора в чистых линиях. Если исходный гетерозиготный организм подвергается самооплодотворению или близкородственному скрещиванию – инбридингу, то уже через несколько поколений число гетерозигот резко уменьшается. Таким образом, самооплодотворение приводит к разложению популяции на отдельных.

Инбри́динг (англ. inbreeding, от in — «внутри» и breeding — «разведение») — скрещивание близкородственных форм в пределах одной популяции организмов (животных или растений). Термин «инбридинг» обычно используется в отношении животных, а для растений более распространён термин «инцухт» (нем. Inzucht); этот термин также часто используется при описании взаимоотношений между людьми — например, в биографиях.

Инцест является ярко выраженной формой инбридинга, когда скрещивание происходит между особями, связанными прямым родством. Предельная форма инбридинга — самооплодотворение, когда организм оплодотворяет сам себя.

Инбридинг широко используется селекционерами для усиления целевых характеристик породы или сорта. Наиболее распространённая разновидность инбридинга, которая используется при селекции, называется лайнбридингом (англ. linebreeding). При лайнбридинге потомки спариваются с каким-либо своим предком.

Как известно, диплоидный организм получает каждый ген в двух экземплярах (аллелях) — от отца и от матери. Если эти аллели различаются, то особь называется гетерозиготной (по данному гену), а если не различаются, то гомозиготной. При инбридинге родители являются родственниками и поэтому имеют много одинаковых аллелей, в результате чего гомозиготность увеличивается с каждым поколением.

Инбридинг приводит к повышению постоянства фенотипических признаков в потомстве и, в конечном итоге, производится для получения линий генетически идентичных особей (инбредные линии), на которых удобно проводить биологические и медицинские эксперименты.

При близкородственном скрещивании (или самоопылении у растений) может возникать депрессия: уменьшение урожайности растительных культур, измельчание животных, возникновение аномалий и уродств. Это объясняется гомозиготностью по вредным рецессивным аллелям.