Мы рассмотрели некоторые из направлений генетики; молекулярной, биохимической, цитогенетики. Наибольшее применение в разведении животных получила популяционная генетика, изучающая изменения генетической структуры больших групп организмов (популяций) под влиянием внешних и внутренних факторов. Следует отметить, что из большого арсенала генетических методов изменения наследственности далеко не все могут быть использованы в селекции животных. Так. метод искусственного мутагенеза, с помощью которого получают резкие изменения наследственности, не может быть применен из-за ничтожно малого числа полезных изменений. Если в растениеводстве таких изменений множество, то в животноводстве подобный отбор немыслим.
Невозможно и использование полиплодии. так как у животных при этом нарушается воспроизводительная функция. В результате практическое значение имеет такой метод управления наследственностью — использование комбинативной изменчивости за счет генетического разнообразия гамет каждой особи и разнообразия генотипов как в пределах каждой породы, так и при межпородных скрещиваниях. Параметры комбинативной изменчивости огромны и познание ее закономерностей возможно лишь на основе теории вероятности с помощью методов математической статистики. Именно их и использует популяционная генетика. При этом популяция рассматривается как нечто целое, представляющее собой наименьшую структурную единицу, к которой приложимы закономерности эволюции органического мира.
Основные положения популяционной генетики были разработаны применительно к природным ассоциациям живых организмов. Процессы изменения наследственной структуры популяций сельскохозяйственных животных существенно отличаются от тех. которые имеются у диких форм, находящихся под определяющим действием естественного отбора.
Тем не менее основные закономерности изменения наследственной структуры популяции могут быть применены к популяциям сельскохозяйственных животных и использованы в племенной работе с ними. Но здесь работают практически два отбора; с одной стороны, направленный на ограниченное число необходимых человеку признаков животных с привлечением желательных особей; с другой — остаются организмы, наиболее приспособленные к конкретным условиям хозяйств. Условия крупных промышленных ферм и комплексов, где ограничено движение животных, мало солнечного света, твердое покрытие полов, повышенная нагрузка на нервную систему в результате плотности содержания и воздействия машин и механизмов, создают жесткие требования к организму особей. Таким образом, изоляция от воздействия естественных факторов среды является толчком для изменения генетической структуры популяций сельскохозяйственных животных.
Тем не менее основные закономерности изменения такой структуры популяции, возникающие в результате нарушения условий ее равновесия, полностью приложимы и в племенной работе с сельскохозяйственными животными. Для успешного использования этих закономерностей необходимо уточнить, какие группы животных соответствуют понятию популяции, т.к. биологическое понимание ее здесь не подходит.
Под популяцией сельскохозяйственных животных следует понимать достаточно большую для длительного замкнутого разведения группу особей, имеющих некоторую генетическую общность и разводимых в относительно сходных условиях конкретной природно-хозяйственной зоны. Генетическая общность определяется принадлежностью к одной породе, а сходство условий —единством зональных климатических факторов, преобладающим типом кормления, основными параметрами принятой системы содержания и использования. Наиболее крупной популяцией будет внутрипородный зональный тип или локальная порода, ареал которых ограничен определенной природно-хозяйственной зоной. Минимальные размеры популяции зависят от вида животных, их плодовитости, быстроты смены поколений. Для крупного рогатого скота, например, это несколько сотен маток от 8-10 быков-производителей. Основанием для такого суждения служит распределение животных по основным селекционируемым признакам, которое соответствует нормальному распределению. Именно это соответствие и определяет целесообразность применения методов генетико-математического анализа.
Для характеристики любой популяции используют основные константы популяционной генетики; изменчивость, повторяемость, наследуемость признаков и корреляции (связи) между ними.
Изменчивость — степень разнообразия животных в данной группе по определенному признаку. Чем она больше, тем легче вести отбор. Интенсивность же отбора зависит от величины селекционного дифференциала (разность между показателями ремонтных особей и средней по стаду). Чем больше будет его величина, тем на лучшее потомство можно рассчитывать.
Наследуемость — степень зависимости показателей потомства поданному признаку от показателей родителей. Она отражает долю изменчивости, зависящей от генетических (наследственных) факторов в общей изменчивости признака. Чем она выше, тем эффективнее будет отбор.
Повторяемость признака — степень совпадения показателей животных при их повторных оценках. Например, будут ли свиноматки лучшими по многоплодию и при последующих опоросах, или же порядок их размещения по этому признаку изменится. Чем выше повторяемость, тем точнее оценка наследственных задатков животных и тем эффективнее будет отбор.
Корреляция между признаками — связь, которую называют положительной, если при повышении (или понижении) одного признака соответственно повышается (или понижается)другой; и отрицательной, когда повышение одного признака сопровождается понижением другого и наоборот.
Все эти константы устанавливаются путем биометрической обработки данных, полученных при оценке животных. Так, изменчивость признаков характеризуют, вычисляя среднее квадратичное отклонение и коэффициент изменчивости. Коэффициент наследуемости определяют по удвоенной корреляции или регрессии между показателями родителей и их потомства, а также с помощью дисперсионного анализа.
Повторяемость признаков устанавливают по коэффициенту корреляции между результатами двух оценок животных. Коэффициент корреляции используют для оценки связи между двумя и более признаками животных. Способы вычисления этих констант описаны в специальных руководствах по биометрии.
Следует учитывать, что все эти константы вычисляются на основании статистической обработки данных по большому числу особей, а потому они применимы только для оценки изменения показателей группы животных в целом. По отношению к отдельным особям данные популяционной генетики могут указать лишь на степень вероятности получения ожидаемых результатов.
Например, если средний удой по стаду составляет 5000 кг, а коровы, отобранные для получения от них ремонтных телок, имеют удой 6000 кг, селекционный дифференциал равен 1000 кг (6000 кг - 5000 кг = 1000 кг), то ожидаемая продуктивность их дочерей (без учета отцовской наследственности) может быть вычислена по формуле:
Но это не значит, что каждая из дочерей этих коров будет иметь такой удой. Их фактическая продуктивность будет близкой к ожидаемой только в среднем по большой группе. Удой же отдельных животных может колебаться в очень широких пределах.
Нужно также учитывать, что все константы популяционной генетики зависят не только от наследственных особенностей данной группы животных, но и от условий, в которых эта группа находится. Поэтому устанавливать все константы можно только для каждого конкретного стада при конкретных условиях кормления и содержания и только в тех случаях, когда эти условия благоприятствуют развитию желательных признаков.
Некоторые показатели иммуногенетики могут быть использованы для объективного суждения о степени сходства и различий групп животных. Разумеется, генетическое сходство не всегда сопровождается таким же сходством по продуктивности, так как на нее влияют различные внешние факторы. Тем не менее, можно с достаточной уверенностью полагать, что такое сравнение групп, стад или даже отдельных животных может дать объективную картину для суждения о генетической структуре популяций и обоснования применяемых методов отбора и подбора.
Познакомимся ближе с иммуногенетикой и ее ролью в разведении животных.
Основы генетики и разведения домашнего скота. Авт.-сост. Ф.Г. Топалов, 2004