Понятие о популяции и чистой линии

Виды животных или растений являются систематическими единицами эволюции. В настоящее время на земном шаре насчитывается около 1,5 млн. животных и 400 тысяч видов растений. Также имеется большое разнообразие пород с.-х. животных, разводимых на земном шаре и их количество составляет 2737 пород в т.ч. крупного рогатого скота-1000 пород, свиней-207, овец-160, лошадей-250, коз-20, птицы-232, кролики-60 и собак-400 пород.

Особи одного вида обладают характерным для данного вида фенотипом и генотипом. Однако по наследственным свойствам они являются неоднородными. Таким образом, каждый вид состоит из отдельных популяций. Так на территории РФ разводят 34 породы крупного рогатого скота (чёрно-пёстрая, симментальская, герефордская, казахская белоголовая и т.д.) - всё это популяции.

Под популяцией понимают группу животных или растений одного вида, изолированно размножающихся от других групп и где свободно происходит спаривание. Популяция- это главный структурный элемент вида, форма его существования в данных условиях. Популяции могут быть естественные и искусственные. К естественным популяциям относятся популяции диких животных занимающие определённый ареал (волки, лоси, зайцы, лисицы). К искусственным популяциям относятся породы сельскохозяйственных животных, сорта растений, стадо, если разводится одна порода. Искусственные популяции формируются под действием человека в процессе искусственного отбора и создания специфических условий внешней среды (кормления, содержания и других факторов). Например: популяция чёрно-пёстрого скота разводимая в хозяйствах Челябинской области, птицы кросса Ломан белый и другие породы. Популяции ООО «Ясные Поляны» Троицкого района Челябинской области - голштинская и симментальская породы.

Каждая генетическая популяция формируется под действием наследственности, изменчивости, внешней среды и отбора. Она имеет генетическую структуру и генофонд. Генетическая структура популяции определяется концентрацией каждого гена или его аллелей, характером генотипов и частотой их распространения. Генетическую структуру популяции принято выражать частотой гомозиготных и гетерозиготных генотипов и частотой генов или аллелей.

Под генофондом понимают совокупность всех генов, которые имеют все члены популяции. Генофонд имеет большое практическое значение в животноводстве. Если генофонд популяции беден по каким-то ценным признакам, то проводят различные виды скрещивания для обогащения генофонда одной породы ценными качествами другой породы (чёрно-пёстрая, голштинская). Цель этого всего- повышение молочной продуктивности и технологических признаков.

Для популяции характерны высокая гетерозиготность и разнотипичность по генотипу. В связи с тем, что в практике животноводства и растениеводства популяции имеют большое практическое значение, специально выделено в генетике направление которое называется популяционная генетика, и она имеет свои методы изучения к которым относятся: генетический, цитологический, математический, эколого-физиологический анализы. Однако, основным в популяционной генетике является математический анализ, позволяющий моделировать генетические процессы в популяции в ряде поколений и на перспективу.

В противоположность популяции выделяют понятие чистая линия. Чистая линия представляет собой потомство, полученное от одного самоопыляющегося растения. Например: фасоль является самоопылителем, поэтому потомство, полученное от одного боба в ряде поколений называют чистой линией. От популяции чистая линия отличается высокой степенью гомозиготности, а также она однородна по генотипу. В животноводстве чистых линий нет, так как высокая гомозиготность может быть достигнута близким родственным спариванием, которое называется кровосмешением (мать*сын; отец*дочь; брат*сестра; бабушка*внук и т.д.). Однако близкое родственное спаривание приводит к инбредной депрессии, которая выражается в снижении продуктивности, плодовитости, жизнеспособности, появлением различного вида уродств. Поэтому чистые линии в практике животноводства не создаются, а при разведении пород с/х животных имеют дело с популяциями. В виде исключения чистые линии в животноводстве создаются для научно-исследовательской работы.

Неоднородность популяции по генотипу и высокая однородность по фенотипу в чистых линиях приводит в процессе отбора к различным результатам.

На основании проведённых опытов Иоганнсен пришёл к выводу об эффективности отбора в популяции и бесполезности его в чистых линиях. Свои опыты он проводил на обыкновенной фасоли. Все семена фасоли Иоганнсен по весу разбил на три группы: мелкие, средние и крупные и высевал эти семена отдельно, после чего получил следующие результаты: от крупных семян были получены семена крупнее средних, но несколько мельче родительских форм; от мелких семян получил семена несколько крупнее родительских форм, но мельче средних и от средних семян получил такие же средние семена. Таким образом, в пределах популяции отбор даёт положительные результаты, так как особи входящие в её состав были разнородны по генотипу.

Аналогичный опыт был проведён на фасоли чистых линий. Семена чистых линий были мелкие и крупные, которые он высевал и получил следующие результаты: оказалось, что потомство, полученное от крупных и мелких семян было почти одинаковым по весу.

Таким образом, в пределах чистых линий особи различны по фенотипу, но сходны по генотипу, поэтому потомство в среднем одинаково и отбор в чистых линиях мало эффективен. Эффективность отбора в популяциях и отсутствие эффекта в чистых линиях имеет большое значение в селекционной работе.