Consangvinizarea ( în engleză consangvinizare de la „interior” + breeding „breeding”) este o formă de homogamie , încrucișarea unor forme strâns înrudite în cadrul aceleiași populații de organisme (animale sau plante).
Termenul „consangvinizare” este folosit de obicei în legătură cu animale, iar pentru plante termenul „ inzucht ” ( germană Inzucht ) este mai frecvent; termenul este folosit și atunci când descrie rezultatul căsătoriilor consanguine în rândul familiilor aristocratice.
Consangvinizarea este un sistem popular de împerechere pentru indivizii înrudiți. Puii crescuți au un nivel ridicat de homozgozitate, o gamă scăzută de variabilitate a trăsăturilor și viabilitate redusă. Consangvinizarea este deosebit de populară în producția de culturi și animale, scopul său principal este obținerea de hibrizi cu productivitate și viabilitate ridicate. Acest fenomen se numește heteroză.
Această metodă este destul de des folosită în apicultura, cu toate acestea, nu există rezultate bazate pe dovezi în studii, atât în literatura internă, cât și străină despre apicultură.
Incestul este o formă pronunțată de consangvinizare, atunci când încrucișarea are loc între indivizi care sunt înrudiți direct. Forma supremă de consangvinizare este autofertilizarea .
Cu ajutorul sistemului de consangvinizare (încrucișarea indivizilor soră x frate) timp de 3 generații, viabilitatea puietului scade, un indicator clar al diferențelor exterioare ale albinelor, greutatea corporală a albinei scade și numărul de reproducători. tuburile din ovare scade în uter.
Consangvinizarea este utilizată pe scară largă de crescători pentru a îmbunătăți caracteristicile țintă ale unei rase de animale sau ale unui soi de plante . Cel mai comun tip de consangvinizare, care este folosit în reproducere , se numește consangvinizare . În ameliorarea în linie, descendenții se împerechează cu unul dintre strămoșii lor.
Această formă de încrucișare poate fi folosită numai cu inseminare nenaturală sau cu izolarea parțială a insectelor.
Consangvinizarea este folosită în selecția albinelor pentru a fixa anumite trăsături la urmași. Există trei forme principale de consangvinizare - îndepărtată, apropiată și moderată.
Pentru a obține hibrizi heterotici, este necesar să se încrucișeze linii consangvinizate; acestea se vor distinge prin productivitate și viabilitate ridicate. Este destul de dificil să se obțină o matcă hibridă consangvinizată, efectul heterozis se exprimă doar în prima generație și manifestarea lui la albine este nesemnificativă.
Linia consangvină de albine are o viabilitate scăzută și este destul de dificil să le păstrezi.
Consangvinizarea la albine este un fenomen destul de nefavorabil, fiind împovărat și de un lanț de alele sexuale.
Esența selecției eterogene constă în faptul că anumite familii materne sunt selectate pentru încrucișarea unei familii care nu este asemănătoare cu aceasta, dar are mai multe trăsături valoroase. Dacă apicultorul reușește ulterior să selecteze familiile care au obținut aceste trăsături, atunci obiectivul consangvinizării va fi considerat atins.
Există și o formă de selecție eterogenă în încrucișare, este folosită de crescători în scopuri științifice. Odată cu încrucișarea necontrolată a raselor, trăsăturile dominante se estompează, ceea ce duce la o deteriorare a eficienței raselor locale.
După cum știți, un organism diploid primește fiecare genă în două copii ( alele ) - de la tată și de la mamă. Dacă aceste alele diferă, atunci individul este numit heterozigot (pentru o anumită genă), iar dacă nu diferă, atunci homozigot . În consangvinizare, părinții sunt înrudiți și, prin urmare, împărtășesc multe dintre aceleași alele, rezultând o creștere a homozigozității cu fiecare generație.
Consangvinizarea conduce la o creștere a constanței trăsăturilor fenotipice la descendenți și, în cele din urmă, se realizează pentru a obține linii de indivizi identici genetic (linii consangvinizate), pe care este convenabil să se efectueze experimente biologice și medicale [1] .
Cu încrucișarea strâns legată (sau autopolenizarea la plante), poate apărea o depresie de consangvinizare : o scădere a randamentului culturilor de plante, măcinarea animalelor, apariția anomaliilor și a deformărilor. Acest lucru se explică prin homozgozitate pentru alelele recesive dăunătoare și se rezolvă prin eliminarea purtătorilor de gene defecte.
Gradul de homozgozitate, adică gradul de consangvinizare, este determinat de formula propusă de Wright (S. Wright):
, |
unde este coeficientul de consangvinizare, este numărul de generații dintr-un strămoș comun din partea mamei, este numărul de generații dintr-un strămoș comun din partea tatălui. Coeficientul de consangvinizare arată nu numai probabilitatea ca un individ să fie homozigot pentru o alelă dată, ci și faptul că ambele alele ale acestui locus au origine identică. Dacă strămoșul comun însuși a fost deja consangvinizat, atunci o corecție pentru consangvinitatea părintelui comun ( ) este introdusă în formulă, iar formula devine:
. |
În cazul în care un individ are mai mulți strămoși comuni în pedigree, coeficientul de consangvinizare este determinat prin însumarea coeficienților de consangvinizare pentru fiecare strămoș comun. Indicatorul poate determina gradul de consangvinizare a populației. În acest caz, coeficientul I. reflectă frecvența homozigoților în populația studiată comparativ cu populația panmix. Coeficientul de consangvinizare este o valoare de probabilitate și variază de la 0 la 1. Valoarea corespunde panmixiei, a este un indicator că căsătoriile din familia studiată au fost exclusiv între rude. [2]
Transmiterea ereditară prin încrucișare apropiată poate fi descrisă astfel: uterul-fiică este eterogen, întrucât fondul ereditar este determinat de genomul uterului-mamă și genomul „tatălui”. Cu toate acestea, genotipul uterului fiicei va fi diferit de uterul mamă, deoarece fertilizarea ovulului și transferul genomului vor avea loc dintr-un alt uter (dron).
De aici rezultă că regina din F1 va deveni heterozigotă, dar drona va aparține genomului mamei.
Albina lucrătoare, ca și matca, va fi eterogenă. A doua generație a acestora (care va fi prima după consangvinizare) va avea același tip de lucrătoare și genotip de matcă, se numește consangvinizat, datorită formării aproape identice a genomului (25% va fi de la matca mamei).
Generația numărul trei, cu încrucișări identice, va fi deja aproape complet consangvinizată.
K. Jenter (Yenter; Karl Jenter) a îmbunătățit tehnologia de reproducere a albinelor și a creat „fagurii lui Jenter” [3] . Datorită lor, este posibil să crească matci din larve de o zi. Aceste celule fac posibilă obținerea numărului necesar de matci dintr-o anumită familie. Dacă în stupină toate mătcile sunt înlocuite cu tinere, acestea vor fi însămânțate de trântorii coloniei inițiale. Cu toate acestea, uterul va rămâne eterogen. Acesta va conține genomul mamei și drona (care a inseminare uterul).
Clasa muncitoare a matcilor rezultate va avea același genom mamă. Uniformitatea sa este considerată condiționată, deoarece sunt obținute din spermatozoizii diferitelor drone. Ei vor moșteni cel de-al doilea genom din drona altei mame, rezultă că clasa muncitoare a albinelor va fi eterogenă. Nu trebuie să uităm că un anumit procent din ereditatea tinerelor matci poate include același genom. Acest lucru se întâmplă din cauza fertilizării uterului cu spermatozoizii unei drone. Prima înlocuire a mătcilor nu afectează productivitatea generală a stupinei, cu toate acestea, va avea loc o schimbare a fondului genetic care nu este vizibilă pentru apicultor.
In al doilea an de inlocuire a matcii se observa urmatoarele: dronele primite de regina din prima generatie au genomul mamelor, iar cu incrucisare libera uterul va fi inseminare cu aceste trântori conform matusii x nepoate. principiu, în care mătușa este regina dronă a primei generații, adică al doilea an va fi deja strâns legat de trecere. Stupinele cu matci din a 2-a generație vor avea un fond de gene epuizat.
În al treilea an al generației de matci, genomul este derivat din trântorul din a 2-a generație, ceea ce duce la homozgozitatea albinelor lucrătoare și la scăderea viabilității și productivității acestora.
De aceea, apicultorii trebuie să înlocuiască mătcile pentru prima generație din aceleași familii. În viitor, această reproducere este lipsită de sens [4] .