Скрещивание и гибридизация

Скрещивание - спаривание между собой животных, относящихся к разным породам одного вида, а гибридизация – животных разных видов. Потомки, полученные в результате скрещивания, называются помесями соответствующих поколений (первого, второго и т. д.), а в результате гибриди­зации – гибридами.

Скрещивание – используется для совершенствования существующих пород, выведения новых, более продуктивных за счет объединения в потомстве качеств исходных пород но и для появления новых признаков и свойств, представляющих ценность для отбора.

В зависимости от задач племенной работы применяют разные виды скрещивания:

1) для улучшения одних пород другими (более ценными) – поглотительное и вводное;

2) для выведения новых пород – воспроизводительное или заводское;

3) для получения пользовательных животных, обладающих высокой продуктивностью, обусловленной явлением гетерозиса, - промышленное скрещивание (простое и переменное)

К поглотительному скрещиванию прибегают для коренного улучшения одной породы (улучшаемой) другой (улучшающей) (рис.1). При этом маток улучшаемой породы, а в последующем помесных систематических (из поколения в поколение) спаривают с производителями улучшающей породы. Для помесных животных в зависимости от их кровности создают улучшенные условия кормления и содержания (в противном случае оно окажется мало эффективным). При подборе животных для спаривания следует учитывать их происхождение и не допускать инбридинга.

Осуществляя поглотительное скрещивание, не следует стремиться к полному вытеснению у помесей признаков и свойств улучшаемой (чаще всего аборигенной) породы, таких, как неприхотливость, выносливость, приспособленность к специфическим местным условиям и др. Успех поглотительного скрещивания зависит также от интенсивности и направления отбора животных желательного типа.

При поглотительном скрещивании влияние породы Б (улучшающей) с каждым поколением увеличивается.

Как на схеме изображено изменение кровности животных, улучшаемой за счет влияния производителей улучшающей породы.

Поглотительное скрещивание ведётся обычно до получения помесей четвёртого-пятого поколений Животных пятого поколения с кровностью 31/32 (по улучшающей породе) считают чистопородными.

Рисунок 1. Схема поглотительного скрещивания.

Скорость поглощения (замены) наследственности улучшаемой породы наследственностью улучшающей зависит от степени генетических различий между животными скрещиваемых пород. Чем эти различия больше, тем медленнее и менее успешно идёт этот процесс.

Эффективность поглотительного скрещивания может быть проиллюстрирована на следующем примере из овцеводства. При улучшении волошских овец мериносовыми на долю животных с мериносовой шерстью приходилось 0, 28% помесей первого (полукровного) поколения, 11.54% помесей второго(3/4-кровного), 39.98%помесей, третьего (7/8 – кровного), 60.9% помесей четвертого(15/16 – кровного) и 82.6% помесей пятого (31/32 – кровного поколения).

Рисунок 2. Схема вводного скрещивания

Вводное скрещивание (прилитие крови) имеет своей целью не коренное изменение (преобразование) животных улучшаемой породы, а лишь их частичное улучшение при сохранении основных ценных качеств. При вводном скрещивании кровность улучшающей породы (однократно использованной) с каждым поколением уменьшается (помесей первого поколения – полукровные по улучшающей породе, помеси второго –1/4-кровные, помеси третьего – 1/8-кровные и т. д. Обычно помесей второго и третьего поколений (1/4 и 1/8 кровности по улучшающей породе) разводят «в себе».

На рис.2 приведена схема вводного скрещивания, предложенная Е. Я. Борисенко для получения помесей различной кровности по улучшающей породе (1/4 -, 1/8 -, 3/16 – и 5/32 – кровных). «В себе» можно разводить не только1/4 - и 1/8 – кровных, но и 3/16 – и 5/32 – кровных и других помесей, в зависимости от того в каком поколении удается получить животных желательного типа.

В качестве примера вводного скрещивания можно привести скрещивание жидкомолочного, черно-пестрого скота с джерзейским (жирномолочным). Если среднее содержание жира в молоке черно-пестрого скота колебалось от 3, 3 до 3, 4%, а джерзейского – от 5, 9 до 6, 0%, то жирномолочность 1/4- кровных помесей увеличилась до 4, 42%, а 1/4- кровных – до 4, 23%.

Воспроизводительное (заводское) скрещивание используется для выведения новых пород животных. В зависимости от числа участвующих в нем пород оно подразделяется на простое и сложное.

Успех воспроизводительного скрещивания зависит от удачного выбора исходных пород и конкретных их представителей, а также от четкого представления о том, какими должны быть животные желательного типа.

Схемы воспроизводительного скрещивания весьма разнообразны, но долю участия отдельных пород у сложных помесей при известном их происхождении всегда можно рассчитать (рис.3).

При простом воспроизводительном скрещивании используют две породы, а при сложном три породы и более. В зависимости от цели скрещивания качества получаемых помесных животных переходят к разведению «в себе» тех из них, которые в наибольшей степени соответствуют желательному типу. Это могут быть помеси 3/4-, 5/8- и 3/8-кровности, а в отдельных случаях и полукровки.

Разведение «в себе» полукровных помесей редко дает хорошие результаты. Положительный эффект чаще дают помеси 5/8 – кровности (по более продуктивной породе).

При разведении таких животных «в себе» их кровность по исходным породам не изменяется (сохраняется на одном и том же уровне). Однако систематически проводимый отбор и подбор животных в каждом поколении приводят к постепенному и постоянному их улучшению и консолидации новой породы.

Рисунок 3. Схема выведения буденовской породы

Из схемы выведения лошадей буденновской породы (рис. 3) следует, что животных желательного типа, сочетающих в себе требуемые качества лошадей донской и чистокровной верховой пород, получали тремя способами.

Среди помесей первого поколения этим требованиям отвечала лишь незначительная часть животных, которых в дальнейшем разводили «в себе» для сохранения этого типа. Остальную же часть помесных кобыл, отклонявшихся по типу в сторону донской породы, спаривали с чистокровными верховыми жеребцами. Полученных 3/4 - кровных помесных жеребцов, уклонившихся по типу в сторону чистокровной верховой породы, спаривали с донскими кобылами. Из 3/8 – кровное потомство желательного типа разводили «в себе».

Наибольшее распространение получило скрещивание, при котором кобыл первого поколения, уклонившихся в сторону донской породы, покрывали чистокровными верховыми жеребцами, а уклонившихся в сторону чистокровной верховой породы – донскими. Полученных в результате этого помесей второго поколения спаривали между собой, а их потомство желательного типа разводили «в себе».

Промышленное скрещивание, простое (двухпородное) технологически является наименее сложным, при котором спаривают животных двух хорошо сочетающихся между собой пород для получения гетерозисных помесей первого поколения. Выращивают их лишь как пользовательных животных, которые дальнейшему размножению не подлежат. В связи с этим для их получения необходимо разводить в чистоте животных и той и другой исходных пород.

На перспективу мясное скотоводство будет производить не более 25- 30% говядины, а основную ее часть будут получать в результате промышленного скрещивания части коров и телок молочных пород с быками лучших мясных пород. Для этих целей на неплеменных фермах выделяют от 5 до 40% менее продуктивных по молочности коров и сверхремонтных телок, от которых молодняк не используют для ремонта стада.

Большую роль промышленное скрещивание играет в пользовательном свиноводстве и птицеводстве (бройлерном и яичном) Здесь также продолжается изучение наиболее перспективных межпородных сочетаний для их использования в зоотехнической практике.

Более сложно, по сравнению с простым, трехпородное промышленное скрещивание, при котором двухпородных помесей первого поколения спаривают с представителями третьей породы. Трехпородных же помесей в дальнейшем не разводят: выращивают для пользовательных целей. Обычно по ряду хозяйственно полезных признаков они превосходят двухпородных помесей, что обусловлено более сильно выраженным эффектом гетерозиса. При этой форме промышленного скрещивания также необходимо учитывать сочетаемость животных разных пород, поскольку далеко не все варианты скрещивания обусловливают эффект гетерозиса.

 

Рисунок 4. Схема простого промышленного скрещивания.

К разновидности промышленного скрещивания относится скрещивание переменное (ротационное), при котором помесное маточное поголовье разных поколений последовательно спаривают с производителями других пород, меняющимися в каждом поколении (рис.5)

Переменное скрещивание может быть не только простым, но и сложным, когда в нем участвуют три и реже – четыре породы.

При трехпородном переменном скрещивании помесных первого поколения (1/2А+1/2Б) маток покрывают производителями третьей породы (В). Трех­по­родных помесных маток второго поколения (1/4+1/4Б+1/2В) покрывают производителями первой исходной породы (Б), а их женское потомство (четвертое поколение) – производителями третьей породы (В) и т. д.

Как и при простом промышленном скрещивании следует использовать не любые, а хорошо сочетающиеся между собой породы, что позволяет поддерживать на высоком уровне эффект гетерозиса в течение многих поколений. Существенное преимущество этого вида скрещивания, перед простым промышленным, – возможность использования для производства потомства помесных маток разных поколений, а не чистопородных. Поэтому общая потребность в поголовье чистопородных животных, используемых для скрещивания, резко сокращается. Чистопородными должны быть только производители.

Гибридизация, как сложный, и не всегда дающий желательные результаты, метод разведения животных имеет ограниченное распространение и второстепенное значение. Ее успех во многом зависит от степени биологического сходства (и филогенетического родства) животных, взятых для гибридизации видов. Представители близких между собой в систематическом отношении видов легко спариваются и дают плодовитых гибридов (например, крупный рогатый скот и зебу). Более отдаленная гибридизация связана с целым рядом трудностей и сопровождается полным или частичным бесплодием гибридов (мулы, гибриды крупного рогатого скота и яков и т. п.).

Гибридизация может применяться:

1) для получения пользовательных животных по принципу простого промышленного скрещивания (мулопроизводство и т. п.);

2) для выведения по типу воспроизводительного или вводного скрещивания новых пород животных (если рождаются плодовитые гибриды), сочетающих в себе ценные свойства особей исходных видов, приспособленных к специфическим условиям отдельных климатических зон и обладающих новыми полезными качествами (горный архаро-меринос, порода крупного рогатого скота Санта-гертруда и др.).

б

а

Рисунок. 6. Межвидовые гибриды: а – мул; б – лошак.

Задание 1. Составить буквенные схемы всех рассмотренных выше видов скрещивания и гибридизации и их графическое изображение.

Задание 2. На основании табл. 1 сделать выводы о сравнительной эффективности скрещивания красных степных коров с быками пород герефордской и шароле.

Задание 3. На основании материалов табл. 2 определить, с какими мясными породами скота лучше всего сочетается бестужевская порода. Выразить все показатели в процентах от показателей чистопородного бестужевского скота.

Задание 4. Составить схему скрещивания, применявшегося при получении орловского рысака Любезного 1 (р. 1794 г.), при условии:

а) отец Любезного 1 жеребец Барс 1 (р. 1784г.) был сыном Полкана 1 (р. 1778 г.) и голландской кобылы Серой 2;

Полкан 1 – сын арабского жеребца Сметанки и датской кобылы Буланой;

б) мать Любезного 1 кобыла Гнедая (р. 1784 г.) была дочерью Араба 2 (р. 1778 г.) и кобылы без клички мекленбургской породы;

жеребец Араб 2 – сын арабского жеребца Араба 1 и персидской кобылы Белой.

Задание 5. Составить схему гибридизации (один из вариантов работы по созданию овец породы (казахский архаро-меринос) при условии:

а) тонкорунных маток типа новокавказский меринос осеменяли спермой дикого барана архара;

б) гибридных архаро-мериносовых баранов первого поколения спаривали с тонкорунными мериносовыми матками;

в) полученных в результате такого спаривания гибридных баранов второго поколения вновь спаривали с тонкорунными матками;

г) гибридных маток третьего поколения спаривали с гибридными баранами второго поколения, а полученное потомство разводили «в себе».

Таблица 1. Мясная продуктивность красного степного и помесного молодняка в 18-месячном возрасте (данные Д.Л. Левантина).

Таблица 2. Показатели роста и откорма при разных типах скрещивания.

Таблица 3. Состав туши и убойный выход помесного поголовья.

Определение кровности у помесей при разных видах скрещивания и гибридизации.

Техника вычисления долей крови основана на признании равного участия обоих родителей в создании каждого потомка (он получает половину хромосом и заключенной в них генетической информации от матери и половину – от отца). Следует иметь ввиду, что вычисленные показатели кровности (1/2, 3/4 и т. д.) являются среднестатистическими (средними для соответствующего поколения) и могут не совпадать с действительным сходством отдельных помесных (гибридных) животных по основным показателям с той или иной породой (видом) за счет доминирования и других типов взаимодействия генов.

Рисунок. 7 Схема простого промышленного скрещивания

Изобразив схему простого промышленного скрещивания с помощью буквенной символики как сочетание маток породы А с производителями породы Б, получим, что помесь первого поколения будет иметь наследственность

А + Б

Поэтому ее кровность окажется равной 1/2 по одной (в частности породе А) и, следовательно, 1/2 по другой породе (Б). Эта форма промышленного скрещивания довольно широко распространена в пользовательном животноводстве.

Любой вид скрещивания считается от помесных животных первого поколения, у которых ½ кровности приходится на долю одной породы и 1/2 - на долю другой. В связи с этим таких помесей называют полукровными. Далее, в зависимости от вида скрещивания животное каждого последующего поколения (или группа их) может быть представлено по своей наследственной структуре как состоящее из частей дроби, показывающих долю участия каждой исходной породы; при этом сумма их должна быть равна единице, поскольку мы имеет дело с целостным организмом.

____ А+ Б + А

___ 2 _______ +Б

___ 2 __________ + А и т.д.

Доли крови рассчитывают так же, как и в случае простого промышленного скрещивания. Помеси первого поколения будут иметь следующую кровность

1А+1Б = 1/2А и 1/2Б;

помеси второго поколения:

(1/2А+1/2Б)+1А = 1/4А + 1/4Б +1/2А= 3/4А +1/4Б;

помеси третьего поколения:

(3/4+1/4Б) +1Б = 3/8А +1/8Б +1/2Б =3/8А + 5/8Б и т. д.

Например, трехпородная помесь – продукт последовательного скрещивания животных трех пород (А, В и С) – обозначается в схеме скрещивания так:

А + В +С

____ 2 ____

Принимая кровность каждой из участвующих в скрещивании пород поочередно за единицу, находим, что (1А +1В): 2 =1/2 А+1/2В.

Существенный интерес при проведении племенной работы представляет также определение влияния отдельного предка на пробанда, которое может быть вычислено с помощью его родословной, позволяющей легко узнать долю участия этого предка при получении данного потомка. В этом случае по аналогии с вычислением долей крови по породам наследственную ценность интересующего нас предка принимают за единицу. Степень его влияния на пробанда с удалением на каждое поколение уменьшается вдвое. В случае же использования инбридинга различных степеней оно снижается медленнее или даже может возрастать.

В качестве примера определим ниже долю влияния на корову Вику костромской породы (том Х ГКП) известного родоначальника линии быка Салата КТКС-83.

Встречается бык Салат в 5 ряду материнской стороны родословной и в 3 ряду – отцовский. Сначала определим долю влияния его на мать Вики – корову Вьюгу КТКС-3914: сын Салата Кокон получает ½ долю его наследственности, его внук Гит, сын Кокона, соответственно ¼ долю, а его правнучка Вьюга, Дочь Гита, - ⅛ долю. Затем определяем долю влияния быка Салата на отца Вики – быка Колоса: оно составит ¼ долю. Отсюда общее влияние быка Салата на Вику будет равно (1/8 +1/4): 2 =3/16.

Контрольные вопросы

1. Что такое чистопородное разведение?

2. Принципы формирования линий и семейств при чистопородном разведении.

3. Каковы отличительные особенности заводских и генеалогических линий?

4. Что такое кроссирование линий, их задачи и возможности?

5. Родоначальники линий и семейств и их влияние на распространение аномалий и болезней.

6. Заводское скрещивание, его цели и задачи.

7. Какие методы разведения использовались при создании орловской породы лошадей?

8. Что такое переменное скрещивание?

9. Что такое поглотительное скрещивание?

10. Какие межвидовые гибриды используются в сельском хозяйстве?