Для чего выводят новые породы животных
Возможности современной селекции
Благодаря селекции животноводы создают новые породы крупного и мелкого рогатого скота, обладающие заданными нужными свойствами. Например, всеми любимое мраморное мясо, получается из голштинской породы КРС, которая была выведена селекционным способом в 1852 году. Современная наука располагает целым спектром методов воздействия на животных посредством скрещивания, использования микроорганизмов и отбора, на равных конкурируя с технологиями генетической модификации организмов. 
История развития селекции животных
Большую часть своей истории человек отбирал животных бессознательно, интуитивно ориентируясь на интересующие признаки. Часто выбор падал на самых крупных животных в стаде. И только через века было доказано, какие именно из этих особей являются самыми сильными, выносливыми и хорошо противостоят болезням.
К XVII веку удалось накопить достаточное количество зоотехнической информации, чтобы начать заниматься выведением новых пород сельскохозяйственных животных по заранее намеченной программе подбора и отбора. Наиболее популярным методом стал инбридинг – скрещивание животных, находящихся в кровном родстве. Яркими примерами селекции сельскохозяйственных животных этим методом являются:
На первых порах бессистемный инбридинг приносил немало вреда, приводя к снижению здоровья животных и их плодовитости. Однако, к концу XIX века селекционерам удалось выявить большинство ошибок, приводящих к вырождению. С этого момента активно используется для закрепления нужных генетических признаков. Целью селекции животных было не только закрепление подходящих особенностей, но и их перенос с одной породы на другую. Так возникла гибридизация – принцип скрещивания особей с желательными признаками и их отбор для последующей фиксации.
С середины XX века большую роль в развитии селекции сыграла генетика. Были созданы методы изучения наследуемости, изменчивости, оценки генотипа, а также генетической корреляции признаков. Сегодня они являются основой современной селекции, позволяя заранее предугадать появление тех или иных признаков.
Достижения современной селекции животных
Современная наука использует полный спектр способов выведения новых пород животных – от самых старых, известных несколько сотен лет, до более современных, появившихся только в XX веке. Развиваются и новые методы селекции животных, наиболее перспективным из которых является клеточная инженерия. Суть его заключается в передаче информации о признаках, характерных для взрослой особи посредством соматических клеток. Благодаря этому достигаются главные цели селекции животных, заключающиеся в выращивании произвольного числа особей с выдающейся продуктивностью. 
В настоящее время селекционеры ведут работу над выращиванием клонов, которые могли бы обладать теми же качествами, что и их прародитель. Начиная с 1997 года, когда удалось вырастить всемирно известную овечку Долли, были созданы десятки экспериментальных животных. Венцом совместного творения селекционеров и генетиков стала клонированная китайскими учёными корова с увеличенным слоем жира на мышцах, которая смогла родить здоровое потомство.
Селекция в российском животноводстве
Развитие селекции в отечественном животноводстве происходит более традиционными путями, нежели на западе. Для успешного решения задач общенационального масштаба было основано несколько селекционно-генетических центров. В своей работе они используют все современные методы, кроме клонирования животных, которое по-прежнему вызывает серьёзные споры по всему миру. Отечественные специалисты вывели множество ценных пород, среди которых:
В настоящее время ведутся серьёзные работы по скрещиванию российской “бурёнки” с голландской коровой, благодаря чему последняя станет более приспособленной к российским климатическим условиям. 
Значение селекции для сельского хозяйства трудно переоценить. Если бы люди в своё время не одомашнили животных, наверняка ни о каком развитии цивилизации не могло идти и речи. Если бы животноводство не получало более производительных и здоровых животных, проблема голода на Земле имела глобальные масштабы. Поэтому селекцию можно назвать основной наукой отрасли, которая приносит даже больше пользы, нежели современные методы выращивания, содержания потомства, убоя и доения.
Как появляются новые породы животных
Собаки и кошки живут с нами не одну тысячу лет. За это время появилось множество пород: сегодня официальные организации признают около четырехсот пород собак и около ста пород кошек. Time Out Pets узнал, как создаются новые породы, кто этим занимается и зачем это нужно.
Как это происходит?
Когда у селекционеров появляется идея вывести новую породу, первым делом они продумывают стандарт. На этом этапе тщательно прописывают, какими признаками должно обладать животное, и оценивают целесообразность этих признаков. Бывает, что подобная порода уже существует, или необычные внешние данные могут негативно сказаться на здоровье питомца. Пример тому — бульдоги, которые из-за непропорционально большой головы рождаются только при помощи кесарева сечения.
Для скрещивания подбирают породы, наиболее близкие к желаемому результату. Родители обычно относятся к одной весовой категории: немецкого боксера не станут вязать с чихуахуа, а шпица — с овчаркой. Велик риск, что выносить такое потомство самке не удастся. Из полученного помета выбирают самых здоровых и сильных представителей с наиболее яркими желательными признаками и скрещивают их между собой. То есть при выведении любой породы обычно применяется близкородственное скрещивание — инбридинг, с помощью которого закрепляются нужные качества. Отбор и скрещивание продолжают до тех пор, пока все потомство не будет обладать признаками, прописанными в стандарте, — только в этот момент говорят, что выведена новая порода.
Для того чтобы порода была признана, необходимо зарегистрировать ее в официальной организации. Для собак это обычно Международная кинологическая федерация, для кошек — WCF, WCC, TICA, FIFe, CFA, CFF и другие. Обычно от начала выведения новой породы до ее признания и выдачи первых документов проходит порядка 20-50 лет. По словам Юлии Лакатош, зооинженера и международного судьи МКФ по всем породам собак, для выведения русской салонной собаки ей потребовалось шесть разных пород и 15 лет работы, еще 9 лет ушло на регистрацию породы.
Кто занимается созданием новых пород?
Выведение новых пород животных относится к науке под названием селекция. На протяжении веков люди действовали интуитивно: выбирали животных, качества которых их устраивали, и старались получить потомство именно от них. С открытием и развитием генетики селекционеры научились действовать более эффективно и с высокой точностью выводить породы животных с самыми разными качествами.
Сегодня созданием новых пород занимаются фелинологические и кинологические организации, клубы, ассоциации, питомники и так далее. Для собак это МКФ, для кошек — CFA, CFF, ICU и многие другие.
Скрещивать животных разных пород не запрещается даже в домашних условиях, но лучше, если селекционную работу будут проводить опытные генетики, способные с высокой точностью прогнозировать результат. Только научный подход и лабораторные исследования помогут снизить вероятность неудачи до минимума. Юлия Лактош с этой позицией согласна: «Я не считаю опасным или вредным, когда селекцией занимаются непрофессионалы, но вероятность появления здорового помета с желаемыми признаками в этом случае минимальна. Когда два заводчика скрещивают собак разных пород и получают красивое потомство, скорее всего, на этом потомстве полученные признаки и оборвутся».
Зачем выводят новые породы?
Основное, чем сегодня руководствуются селекционеры, — это внешность, экстерьер. Кроме того, большие усилия прикладываются, чтобы улучшить здоровье питомцев и облегчить уход за ними. Многие специалисты стремятся создать «совершенную» породу, у которой не будет недостатков, свойственных уже существующим животным. Например, «гипоаллергенную» кошку. Или собаку, устойчивую к клещу и не нуждающуюся в груминге.
Если породистые кошки в подавляющем большинстве выполняют исключительно декоративную функцию, то перед селекционерами, которые занимаются собаками, стоит более сложная задача. Если речь не идет о декоративных породах, селекцию проводят в соответствии со «специализацией» животного: улучшают обоняние собак-ищеек, повышают природную выносливость собак для упряжек, выводят собак-поводырей с особыми качествами.
Внутри уже существующей породы также ведется селекционная работа. По словам заводчика Натальи Хэзкиэль, основное внимание уделяется закреплению тех или иных моментов, которые максимально приближают животных к стандарту. Например, у персов и экзотов это маленькие ушки, круглые головы без шишек и борозд, большие круглые глаза и массивное тело на мощных лапах.
Каких животных можно скрещивать между собой?
Чем меньше пород участвуют в выведении, тем больше шансов на успех. Однако при скрещивании двух очень похожих животных, потомство может унаследовать от обоих родителей неудачные черты. Поэтому случается, что у чистокровных отца и матери рождаются дети со слабо выраженной породой, больше похожие на дворняжек.
У собак и кошек, которые появляются от смешения разных пород, больше разнообразия в генах. Поэтому и генетические расстройства случаются с ними значительно реже. Скрещивание существенно отличающихся пород называют гибридизацией. Среди собак благодаря ей появились, например, восточноевропейская овчарка, московская сторожевая и черный терьер. Гибридизация помогает избавиться от неблагоприятных признаков, которые появились и закрепились в процессе долгого инбридинга.
Самым эффективным инструментом считается правильное чередование гибридизации и близкородственного скрещивания. Чтобы получить нужные признаки, вяжут питомцев двух разных пород. Когда появляется потомство с этими признаками, его скрещивают между собой и закрепляют результат в нескольких поколениях. Чтобы обеспечить большее разнообразие генов, на некоторых этапах «вливают новую кровь» — снова проводят межпородное скрещивание, а затем опять закрепляют признаки несколькими близкородственными вязками. В результате такого подхода появляются самые здоровые животные с лучшим набором качеств.
Какие проблемы есть в выведении новых пород?
Генетика — капризная наука, поэтому какой бы совершенной ни была теория, практика не всегда отвечает ей. Даже ведущие селекционеры не могут стопроцентно знать, что получится при новой комбинации пород. Одни породы создаются быстро и легко, другие не выживают, хотя специалисты прилагают много времени, трудов и передовых технологий.
Недостаточное регулирование этой сферы привело к тому, что некоторые заводчики, не обладая специальными знаниями, стали вязать животных совершенно разных пород ради возможной коммерческой выгоды. Чаще всего такие опыты заканчиваются неудачами. В лучшем случае не проявляются желаемые признаки, в худшем — помет не выживает.
Юлия Лактош уверена, что создание новой породы требует вложений: как минимум селекционеру нужны ресурсы для одновременного содержания около пятидесяти молодых особей. Еще одна проблема в сфере селекции — это бюрократия. Процесс признания новых пород официальными организациями занимает много времени и сил. Решение о том, какое животное может считаться представителем новой породы, а какое — неудачей селекционера, иногда занимает месяцы и годы.
Селекция животных: особенности и методы отбора, виды изменчивости, современные достижения
Человек ведет непрерывный отбор домашних животных, оставляя лучших, более отвечающих своим требованиям (экономическим, эстетическим и др.), используя в потребительских целях менее ценных. Так появилась селекция животных, которая первоначально была бессознательный, а затем постепенно стала принимать характер примитивного методического отбора.
Происхождение домашних животных
Все домашние животные произошли от диких предков. Прежде других животных в середине каменного века была одомашнена собака; предками ее являются волк и, возможно, шакал.
В конце каменного века одомашнены свинья, овца, коза, крупный рогатый скот, позднее — лошадь. Свиньи происходят от диких европейских и азиатских кабанов, овцы — от диких европейских овец, козы — от винторогого козла, крупный рогатый скот — от тура, лошадь — от тарпана и лошади Пржевальского.
Особенности селекции
Благодаря отбору в течение тысячелетий сформировались многочисленные местные породы, приспособленные к специфическим условиям различных территорий обитания человека и его потребностям. В настоящее время при выведении новых и улучшении существующих пород домашних животных селекционеры пользуются в принципе теми же методами, что и в растениеводстве.
Но селекция животных имеет ряд особенностей:
Большое значение имеет подбор производителей по хозяйственно ценным признакам и экстерьеру животных. Экстерьер — совокупность фенотипических признаков животных. Принимается во внимание телосложение и соотношение размеров частей тела. Учет экстерьера важен потому, что организм представляет единое целое. Функции организма, его продуктивность тесно связаны со строением тела.
При селекции лошадей, свиней, овец, мясных пород крупного рогатого скота производители оцениваются по фенотипу (экстерьеру) и по качеству происходящего от них потомства.
При селекции крупного рогатого скота молочных пород отбор проводится в три этапа. Предварительный отбор быков основывается на сведениях о молочности матерей, бабок, сестер и признаках экстерьера. Затем оценивают быков по продуктивности потомства.
Наконец, производителей, выявленных как лучших, скрещивают с дочерьми, чтобы выяснить, не являются ли они носителями летальных и других нежелательных генов. Для получения большего потомства от наиболее ценных производителей используется искусственное осеменение.
Современные достижения
В селекции животных используется широкий спектр методов выведения ценных пород. Применяются старые способы, проверенные испытаниями, и новые, разработанные в 20 ст.. Новейшим и перспективным считается клеточная инженерия. В основе лежит передача наследственной информации через соматические клетки. Зоотехники выращивают клонов, которые могли бы стать точной копией предка, с набором соответствующих качеств. В 1997 году, ученым удалось с помощью клонирования вырастить овечку Долли, и несколько других животных.
Селекция животных помогла получить ряд ценных пород, их примеры:
Виды изменчивости в селекции животных
Изменчивость — различия, которые возникают между представителями одного или разных видов, прародителями и потомством, под воздействием генотипа и окружающей среды.
Выделяют два вида изменчивости:
Наследственная изменчивость делится на мутационную и комбинативную.
Наследственная изменчивость
Мутационная изменчивость — возникает при воздействии на генетический материал мутагенных факторов. Они возникают спонтанно или в результате влияния температуры, радиации, химических веществ.
Комбинативная изменчивость — характеризуется особым сочетанием генов, которые переходят от родителей потомкам. Для получения новой породы изначально берут несколько пород, после скрещивания которых, в запланированной очередности, получают виды с желаемым набором генов.
Методы
Селекционеры используют следующие способы получения новых видов: внутрипородное разведение (инбридинг), межпородное скрещивание (аутбритинг), гетерозис, испытание производителей по потомству и искусственное осеменение.
Инбридинг (близкородственное скрещивание) — в селекции животных применяют с целью сохранения и улучшения качеств породы. На практике проводится отбор лучших по производительности видов, и выбраковка не соответствующих требованиям пород.
Для инбридинга подбирают пары для скрещивания с тесными родственными связями: братья и сестры, родители и их потомство. Так получают гомозиготные виды, обладающие ценными качествами. Недостаток метода заключается в ослаблении животных, ухудшении адаптивных возможностей и устойчивости к заболеваниям.
Аутбритинг — неродственное скрещивание животных, относящихся к разным породам и видам. Этот способ скрещивания приводит к гетерозису. Цель метода – создание новых пород, которые поддаются в дальнейшем строгому отбору.
С помощью аутбритинга получена немецкая овчарка, которая используется во всех видах служб, отлично сложенная, легко поддается дрессировке.
Гетерозис — наблюдается при скрещивании представителей разных пород в первом поколении. Полученные животные имеют ряд преимуществ по сравнению с родительскими формами. Быстрее растут, дают больше молока или мяса. К примеру, после скрещивания 2 мясных видов кур получают бройлерных кур, способных эффективно набирать массу.
Испытание производителей по потомству — выбирают самцов у которых не проявляются определенные качества и скрещивают их с дочерями. Так проводится оценка качества полученного потомства в сравнении с материнскими.
Искусственное осеменение — метод применяют для оплодотворения самок семенем самых производительных самцов. Половые клетки сохраняют жизнеспособность при низкой температуре длительное время.
Селекция
Этими полезными свойствами могут быть размер и форма плодов, урожайность, удойность у коров, устойчивость к факторам внешней среды (к засушливому климату, к морозу).
Основы селекции
В основе селекции лежит способность генотипа живых организмов к изменениям, что происходит главным образом за счет комбинативной и мутационной изменчивости. В процессе селекции происходит искусственный отбор организмов с полезными для человека свойствами и их размножение.
В результате множества последовательных скрещиваний, в конце концов, селекционерам удается достичь желаемой цели: вывести гибридов с нужными признаками.
Автополиплоидия
Существуют различные тетраплоидные сорта свеклы, мака, кукурузы и других сельскохозяйственных культур, которые отличаются большими размерами плодов.
Аллополиплоидия
В рамках биотехнологии разработаны методы, с помощью которых стало возможным создание бактерий, синтезирующих полезные для человека белки, многие из которых используются как лекарства: аминокислоты, антибиотики, инсулин.
Скрещивание особей в селекции
Каждое скрещивание как сдача новых карт: может повезет, а может и нет. Вполне возможно, что особь унаследует полезные признаки от родителей и сможет передать их своим потомкам, всегда есть и шанс того, что появятся новые полезные для человека признаки, равно как и шанс, что ничего полезного из проводимого скрещивания не выйдет.
Близкородственное скрещивание в течение нескольких поколений приводит к переходу генов в гомозиготное состояние, вследствие чего потомство ослабевает и становится более подвержено наследственным заболеваниям.
Применение отдаленной гибридизации заключается в скрещивании особей, принадлежащих к разным родам и видам. Такие особи обладают крайне полезными для человека свойствами, но часто бесплодны (стерильны).
Отбор в селекции
Отбор организмов исключительно на основе внешних данных (фенотипа). Основным критерием для человека служит проявление признака: размер плодов, цвет лепестков, цвет листьев и т.д. Этот вид отбора характеризуется массовостью и быстротой.
В результате массового отбора формируется группа особей, которые обладают нужными и полезными для человека признаками. В дальнейшем они подвергаются размножению.
Выборочный отбор и сохранение особей с ценными для человека признаками. В ходе индивидуального отбора оценивается не только фенотип, но и генотип, вследствие чего данный вид отбора занимает большее время, но оказывается более эффективен.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Методы выведения новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов
Содержание:
Селекционная работа ведется по следующей схеме: создается желаемая модель сорта или породы, происходит подбор методов для работы, начинается планомерная деятельность по реализации задуманного.
При проведении селекционных экспериментов учитывают следующие факторы:
В плодоводстве «работают» методы И.В. Мичурина. Он использовал приемы воспитания сеянцев, влияя на них с помощью факторов внешней среды:
На заметку: И.В. Мичурин вывел много сортов, которые гетерозиготны. Чтобы не утратились полезные признаки, он размножал их вегетативным путем. Занимался зимостойкостью растительных культур и «проложил путь на север» для винограда, абрикоса, черешни, яблок.
Селекция животных строится по другому принципу, с учетом физиологических особенностей. Применяют инбридинг (создание чистых линий) и аутбридинг (эффект гетерозиса). Сложность селекционной работы с животными состоит в том, что у одного пола невозможно проследить развитие заложенных качеств (у быков – молочность, у петухов – яйценоскость). Производители выводят «пробных потомков», у которых сложно прогнозировать необходимые качества.
Особенности селекционной работы с животными
На заметку: Чтобы получить значительное количество потомков и выбрать из вариативного ряда подходящие формы, применяют искусственное осеменение и искусственное оплодотворение в пробирке, с пересадкой зиготы в матку суррогатной матери.
Проводится селекция микроорганизмов, которые используются в получении продуктов, очистке сточных вод, получении лекарственных препаратов, борьбе с вредителями и в других сферах человеческой деятельности.
Жизнедеятельность микроорганизмов протекает по особому пути и метод гибридизации к ним неприменим. В селекции микроорганизмов результаты дает искусственный мутагенез. Клетки чувствительны к физическому и химическому воздействию. В ходе изменения генотипа происходят разные мутации, среди которых выбираются те, которые способны послужить на благо человека.
Искусственное скрещивание штаммов возможно с помощью бактериофагов, которые попадая в клетки разных бактерий «случайно» захватывают чужую наследственную информацию. Таким путем получены штаммы грибов, способных продуцировать антибиотики и витамины