Полезно

Инбридинг - ЗА и ПРОТИВ

Чистопородното развъждане се разделя на 2 типа : аутбридинг - система на неродствени връзки на животни от породата и инбридинг - система за връзка на животни имащи близка родствена връзка от типа брат-сестра, баща-дъщеря, майка - син или братовчеди.
В най-общ вид инбридингът предполага, че животните с които се развъжда - бъдещите майка и баща - имат общи предци или поне един общ прародител.
Въпреки, че за специалистите важността и необходимостта от инбридинг в чистопородното развъждане са очевидни, сред начинаещите и любителите съществуват много митове и предубеждения, при това както срещу самия инбридинг, така и срещу използването в развъдната дейност на кучета с инбридингово потекло.

Генетична обосновка на инбридинга.

В какво се състои биологическата (генетична) същност на инбридинга? Всички съвременни породи животни се явяват хетерозиготни по много гени. Ето какво значи това. Зиготата - оплодената яйцеклетка - получава и от майката и от бащата по един пълен набор от гени, така че има двоен набор. Ако два гена, отговарящи за даден признак (един от майката и друг от бащата) са идентични, то това състояние се нарича хомозиготно по дадения ген и от яйцата ще се развие хомозиготно обособяване по този ген. Ако пък гените на еквивалентната двойка, например, определящи образуването на пигмента на косъма,са различни (да кажем че бащата е дал пигмента за черен цвят C, а майката, изменен, да кажем златист, ген cs), то ще се получи хетерозиготна обособеност по дадения ген (Ccs). В последният случай генът на черният цвят доминира и животното външно (фенотипно) ще се получи черно, но ще бъде носител на рецесивен (скрит) ген на златистия цвят. Ако такова хетерозиготно животно (нека бъде черен лабрадор), носител на златист ген, се кръстоса с неговата собствена сестра , също черен лабрадор носещ рецесивен златист ген, то в потомството ще се наблюдава разцепване: част от потомството ще бъде с черен цвят ( CC- хомозиготен и Ccs - хетерозиготен генотип), а другата част със златист (cscs хомозиготен генотип). Това става поради факта, че при кръстосването на черния лабрадор с черната му сестра техните полови клетки - носещи ординарен набор от гени, ще се срещат във всички четири възможни комбинации.С от мъжкия и С от женската, C от мъжкия и cs от женската, cs от мъжкия и С от женската и cs от мъжкия и cs от женската. Следователно с вероятност ¼ два златисти гена (един от бащата и един от майката) ще се съберат в една зигота и ще дадат хомозиготен златист генотип и златист фенотип у част от кученцата. Друга част от кучилото, със същата вероятност ¼ , ще се окажат хомозиготни по гена на чисто черен цвят (СС).
По този начин , генетичната същност на инбридинга се свежда до процеса на разделяне на популациите по линии с различни хомозиготни генотипи. Тъй като при инбридинга гените, бивайки в хетерозиготно състояние, преминават в хомозиготно, в следващото поколение, при връзка на хомозиготни животни с един и същи цвят няма да се наблюдава разделяне по този признак.
По този начин с помощта на инбридинг се осъществява изявяване на скрити признаци, закрепване на желателни признаци в поколенията и създаване на устойчиви генетични линии.

Практически най-бързият начин за увеличение на хомозоидността у висшите животни се явява кръстосването на родни братя и сестри, имащи едни и същи майка и баща (независимо дали са от едно кучило) , а също така на баща и дъщеря и на майка и син. Ако се осъществява такъв тесен инбридинг (кръвосмешение) в течение на 16 поколения подред, се достига 98% хомозоидност по всички гени и следователно, като се има предвид отсъствие на разделянето на линии, всички животни от тези връзки ще станат почти идентични по генотип и фенотип (всички ще са еднакви като близнаци). Разбира се, на практика обикновено се осъществява инбридинг в далеч по-малка степен и съответно се постига много по-малка степен на хомозоидност.

Трябва да се отбележи, че кръстосването на втори братовчеди (общ прадядо) води до нарастването на хомозоидността само с 2% при безкрайно число поколения.

Определяне степента на инбридинг. Коефициент на инбридинг.

На основание на анализа на родословието на животното може качествено да се оцени степента на инбридинг, която се изразява в наситеността на родословието с общи предци по майчина и бащина линия. По Шапоруж с римски цифри се обозначават поколенията (реда на предците) , като се подреждат родителското за първо, дядото за второ и т.н. Ако общ прародител се появява както в майчиното, така и в бащиното родословие, то първо се отбелязва неговото срещане в майчиното и след това с чертичка в бащиното. Тогава връзката син - майка ще се обозначава като I - II, баща - дъщеря , като II-I, брат и сестра като II-II и т.н. Инбридинг от типа - майка I - II, баща - дъщеря II-I, брат и сестра като II-II се означава като много тесен (кръвосмешение). Близкородствена връзка от типа II-III или III-II е тесен инбридинг, а връзките от типа III-IV, IV-III, IV-IV, II-V и т.н. - умерен инбридинг. Имайки предвид отсъствието на съществен ефект, по-отдалечените кръстоски на практика може да не се разглеждат като истински инбридинг. Анализирайки родословието, собствениците на животните могат сами да преценят колко често и в каква степен е използван инбридинг от развъждащия.
За количествено отчитане на степента на инбридинг в родословието и също така за определяне на степента на неговата хомозиготност, английският генетик С. Райт е въвел понятието "Коефициент на инбридинга" (F). Този коефициент се изчислява по следния начин:
Отначало се смята количеството поколения (стрелки) от общия предтеча А на бащата и майката до бащата на даденото животно (р). След това количеството поколения от същия предтеча до майката (т). Тези числа се сумират и към сумата се прибавя единица : п = р+м+1.
Ако бащата и майката имат няколко общи предци, то коефициентът се сумира.
Коефициентът не може да бъде по-голям от 1.

От родословията всеки собственик на развъдник или собственик на расово животно може да изчисли коефициента на инбридинг на своите кучета, както и този на техните родители и прародители - ако в тяхното развъждане е използван инбридинг. Както вече стана дума, този коефициент се явява показател за степента на чистота (хомозоидност) на линиите , участващи в родословието, а също така дава и указание за възможна препотентност на съответните производители. Колкото е по висок коефициентът на инбридинг, толкова повече от неговите гени се намират в хомозоидно състояние.

Инбридна депресия и хетерозис

Защо в човешкото общество в болшинството цивилизации съществува или директна забрана или осъждане на кръвосмешението. Освен това, защо в дивата природа също всичко е приспособено така, че по възможност да се избяга от инбридинга и хомозоидността.?
Главната причина е в това, че и в дивата природа и в човешкото общество за успешно приспособяване към променящите се условия на околната среда е необходимо разнообразие на генотипи в популацията.

В едно разнообразно общество винаги ще се намерят индивиди най-добре приспособени към дадена конкретна ситуация, обаче ситуацията се променя и други индивиди, носители на други качества, изплуват на повърхността. Еднообразието на популацията, дори и добре приспособена към дадени конкретни условия, обрича биологическия вид на измиране при изменени условия на съществуване.
По този начин, стремежът към създаване на разнообразие е необходим не на отделните индивиди, а на целия вид за удовлетворяване на различните променливи изисквания на околната среда.

Но съществува също така и пряка опасност за индивида от инбридинга. Работата е там, че както в процеса на индивидуалния живот на животното, така и по протежение на поколенията, от време на време става мутация - изменение на гените. Голяма част от мутациите са вредни и ако биха се проявявали веднага, то биха водили до смърт (летални мутации), уродство, ненормално поведение, несъответствия на околната среда и т.н. Обаче по-голямата част от мутациите в същото време имат рецесивен характер, тоест в комбинация с нормален развъден ген, благодарение на двойния набор от гени, не се проявява в хетерозиготно състояние. Опасност от такива вредни, но непроявени скрити мутации има у всеки хетерозиготен индивид, включително и при човека.
Инбридингът създава хомозиготност, в това число и хомозиготност по вредни гени и следователно води към тяхното фенотипично проявление в потомството - вътреутробна или ранна смърт, уродства, понижена жизнеспособност и т.н. Това явление се нарича инбридна депресия.

Да зададем и обратния въпрос - защо тогава, независимо от опасността за инбридна депресия, селекционерите, развъждащи домашни животни, толкова често прибягват към инбридинг и не се боят от него? Отговорът е много прост: развъждачите НЕ СЕ СТРЕМЯТ ДА ПОСТИГНАТ максимално оцеляване, здраве и високи качества на всичките си животни ПРИ УСЛОВИЯ БЛИЗКИ ДО ТЕЗИ В ПРИРОДАТА , а САМИ ВОДЯТ ПОДБОР на най-добрите екземпляри, бракувайки (кастрирайки например) дефектните, слабите или просто онези с нежелани признаци.
По този начин чрез инбридинг, когато става разделянето на генотипа на хомозиготни линии, вредните рецесивни гени се проявяват и премахват от по нататъшно развъждане, а всички "добри" гени и техните комбинации се заздравяват в хомозиготно състояние и се оставят за следващи поколения. Така инбридингът в ръцете на селекционера е способ на премахване от генотипа на "товара" на вредните мутации от една страна и създаването на необходими комбинации от ценни гени и признаци, от друга. Освен това, благодарение на хомозиготността се създава необходимата за въвеждането на всяка една нова порода еднородност, отговаряща на изискванията на тази порода. Съответстващите ценни признаци се оказват закрепени в потомството. Следва да се отбележи, че с увеличаването на инбридинга и подбора на най-добрите породни екземпляри, вследствие на премахването на товара на вредните и скрити мутации, опасността от инбридна депресия при близкородствени връзки на отбрани инбридни животни се намалява.

При свързването между представители на различни независими инбридни линии може да се наблюдава явление, в известен смисъл противоположно на инбридната депресия - хетерозис, наричан също така "хибридна сила". Такива хибриди от две инбридни животни, обикновено придобиват повишена жизнеспособност, ръст, плодовитост и т.н. Това се получава, тъй- като при връзката между две инбридни линии, подбрани и поради тази причина сходни по типични признаци на породата, в потомството се съхранява хомозоидност по тези подбрани признаци, докато оставените небракувани вредни мутации се пренасят в хетерозиготно състояние и по този начин стават рецесивни, т.е не се проявяват.

Практика и цели на инбридинга

Нека проследим целите, които преследват развъждащите чрез използване на инбридинг.

На първо място, инбридингът е необходим при въвеждането на нова подгрупа вътре в породата. За увеличаване на генетичното разнообразие и привличане на нови признаци, развъждащият може да направи връзки на животни от различни вътрешнопородни подгрупи. Получаването на хибридно потомство се явява хетерозиготно и затова в следващите поколения ще се получава разделяне на породните признаци. За закрепване на желателните комбинации от признаци се прилага инбридинг, основно тесен от типа брат - сестра, баща - дъщеря и майка - син. В резултат на инбридинга се създават еднородни семейства и се достига константно проявление на признаците. Измежду инбридните потомци се провежда твърдо бракуване до 80% на дефектни, слаби и несъответстващи на желаните стандарти животни.

На второ място, тесният (много тесен) инбридинг се прилага в случаите, когато е необходимо да се изявят производители - носители на летални, полулетални и други нежелани гени. Това е така нареченият "тестов инбридинг". В резултат на тестов инбридинг могат да бъдат взети различни решения: или такива производители се бракуват или се използват за производство на хомозоидни потомци ( чрез инбридинг) с бракуване на дефектните и подбор на най-добрите, с което се достига прочистване на генотипа от нежелани гени.

На трето място, цел на инбридинга може да бъде въвеждането на високопотентен, т.е. ефективно предаващ своите черти на децата, производител. Известно е, че инбридните животни притежават по- висока индивидуална препотенция в сравнение с такива, родили се от неродствена връзка. В тази връзка в животновъдството съществува широко прилагана практика да се кръстосват инбриден мъжки с неинбридни женски. Тази практика се нарича топ-кросинг. Важно е да се знае, че един хубав инбриден производител, предавйки свои ценни и внимателно подбрани качества, може съществено да подобри гените на животните в развъдника и да му придаде свой специфичен вътршнопороден тип.

На четвърто място, понякога развъждащите започват да създават инбридни линии в своите развъдници, за да могат след това кръстосвайки представители на различни линии (често това се прави в кооперация между различни развъдници), да получат ефекта не хеторозиса - мощно, здраво, жизнено и плодовито потомство.

В заключение трябва да се подчертае, че за воденето на една добра развъдна дейност е необходимо да се прилагат системи за грамотен подбор на животните. При това трябва да различаваме подбор по фенотип и по генотип. Оценката по фенотип е външната оценка (изложбена). Оценката по генотип трябва да се осъществява по родословията на животните и по качеството на техните потомства. Най-общо казано, развъдната стойност на едно животно може да се изясни, само като се оценим качествата на неговото потомство. Нека прохождащите в развъждането запомнят, че не е задължително всяко животно с прекрасен фенотип да бъде и добър производител. Сред животновъдите има една крилата фраза: "Хубавият бик струва колкото половин стадо". Същото е и с кучетата - производители: качеството на развъдника и неговото лице се определя много от кучето-производител (или кучетата -производители, ако са повече). Използваните в развъждането родители трябва да бъдат силно препотентни, от което следва, че развъждащите са длъжни да обърнат внимание на инбридни производители. Добър развъдник не се създава само чрез закупуване от чужбина на скъпи животни с шампионски титли. Необходимо е в самият развъдник и от родилите се в него кучета - производители да се раждат животни на шампионско ниво. А за това е нужна грамотна развъдна работа, в която съществена роля играе инбридингът.

Д-р БН М.А.Сланян
Професор в катедрата по генетика и селекция при РАН,

Д-р БН А. Спирин,
Професор в катедрата по молекулярна биология,
Член на РАН