БУДАНДАСТЫРУ ЖӘНЕ ГИБРИДТЕУ


Сабақтың мақсаты: Будандастырумен гибридтеудің мал шаруашылығындағы маңыздылығын түсіну

Дәріс жоспары:

1. Будандастыру мен гибридтеудің биологиялық ерекшеліктері

2. Мал шаруашылығында гибридтеуді пайдалану жетістіктері

Будандастыру малдың тұқым қуалаушылық және өзгергіштік қасиеттеріне тікелей әсер ететін, адам баласының ежелден қолданып келген тәсілі. Біз осы әдіс арқылы жаңа нәсілдік қасиеті бар, белгілі бір қасиеті жетік дамыған немесе әр түрлі өнімдік қасиеттердің жаңа бірлестігі бар будан аламыз. Оларды мұхият сұрыптау және белгілі бағытта жұп құру арқылы жаңа мал тұқымы шығарылады.

Бұлардың негізінде будандастыру арқылы алынған ұрпақта, гетерозиготалықтың күшеюі, соның нәтижесінде белгілердің комбинативтік өзгергіштігінің көбеюі жатыр. Соңғы жағдай жоғырыда айтқан мал тұқымын шығаруға мүмкіншілік туғызды.

Будандастырған уақытта гетерозиготтылықтың күшеюіне байланысты будандарда гетерозис атты биологиялық құбылыс жиі кездеседі. Гетерозистік құбылыс деп будандардың аталық және аналық тұқымдардан өнімі жағынан басымдылығын айтады. Өндірістік мал шаруашылықтары үшін маңызы зор.

Мал тұқымдарын будандастыруда көздеген мақсатқа жететін нәтижеге байланысты будандастыру мынадай бес түрге бөлінеді: сіңіре будандастыру, қан араластыра будандастыру, заводтық будандастыру, өндірістік, кезек будандастыру.

Будандастырудың әр түрлі жолдарын пайдалану арқылы мына төмендегі зоотехниялық мәселелерді шешуге болады:

1. Өнімі төмен жергілікті мал тұқымын тез арада түбегейлі өзгерту;

2. Өсіріп отырған мал тұқымының кейбір кемшіліктерін қысқа мерзімде жақсарту;

3. Жаңа мал тұқымын шығару;

4. Гетерозис құбылысын барынша пайдалану.

Гибридтеу деп - екі түрге жататын малды шағылыстыруды айтады. Гибридтеудің ғылыми тәсіл ретінде жануарлардың өзгергіштігі мен тұқым қуалаушылығын және ұрықтану процестері мен олардың шығу тегін тексеруде маңызы өте үлкен. Дегенмен де гибридтеуді пайдаланудағы негізгі мақсат - жабайы және жартылай жабайы жануарлардың адам игілігіне пайдалану. Осы тұрғыдан гибридтеуді екі түрге бөледі. Оның бірі күнделікті пайдалануға жарайтын мал алу үшін, ал екіншісі - малдың жаңа тұқымдарын шығару үшін кеңінен қолданылады. Сонымен қатар гибридтеудің қан араластыру немесе бір түрді екінші түрмен сіңіре будандастыру мақсатымен қолданылады. Бірақ бұл гибридтеудің сирек кездесетін түрлері.

Күнделікті пайдалануға жарайтын мал алу үшін қолданылатын гибридтеу көне заманнан белгілі. Адам осыдан төрт мың жылдай бұрын жылқыны есекпен будандастырып, жүк артуға, қара жұмысқа пайдалануда басқа малдан анағұрлым төзімді, әрі күшті, ұзақ тіршілік ететін алғашқы ұрпақ қашырды алды. Сол сияқты айыр түйе мен аруананы будандастырудан қоспақ алу ертеден қалыптасқан; бұдан алынған ұрпақ ата-енесіне қарағанда жұмысқа көнбісті, әрі өнімді болды.

Гибридтеу. Әр түрге жататын жануарларды шағылыстыруды гибридтеу (түраралық немесе шалғай будандастыру) деп атайды. Осының нәтижесінде алынатын ұрпақты гибридтер дейді. Гибридтерді шығу тегі бірдей және әр түрлі гибридтермен шағылыстыруды да мал өсіру әдісі ретінде гибридтеуге жатқызады. Бүл өте қиын будандастыру әдісінің негізгі міндеті - адамның материалдық мәдениетіне жануарлардың бағалы жабайы және жартылай жабайы формаларын енгізу. Гибридтеу - тіршілікті зерттеу ғылымдарында қолдану шеңбері кең тәсіл. Өсімдіктер мен жануарлардың өзгергіштігі мен тұқым куалаушылығын, үрықтану процестері мен шығу тегін тексеруде маңызы өте үлкен.

Гибридтердің ұрпақ беру немесе бермеу қабілетіне қарай гибридтеуді былайша бөледі: шаруашылыкқа пайдаланылатын жануарларды (мысалы, қашырдың шығарылуы) шығаратын және жануарлардың жаңа тұқымдары мен түрлерін шығару үшін пайдаланылатын гибридтеу. Осыған байланысты жануарларды гибридтеудің мынадай төрт түрі бар: өнеркәсіптік, сіңіре, тұқым түзуші және түзетуші (кірістіре) гибридтеу. Бүлардың ішіндегі кең таралғандары - өнеркәсіптік (пайдаланушы) гибридтеу және тұқым түзуші гибридтеу.

Мал шаруашылығында гибридтеуді пайдаланудағы негізгі мақсат - жабайы және жартылай жабайы жануарларды адам игілігіне пайдалану. Осы түрғыдан гибридтеу екі бағытта қолданылады:

1) өндірістік будандастыру жолымен, яғни екі түрдің өкілдерін шағылыстыру арқылы, мол өнімді тек бірінші ұрпақ гибридтерін алу. Мысалы, жылқының биесін есектің айғырымен шағылыстыру арқылы жүк тартуға, мініске жылқыдан да, есектен де анағүрлым төзімді, әрі күшті және үзақтіршілік ететін қашыр алу ертеден қалыптасқан тәсіл.

2) жаңа мал тұқымын шығару. Бүл бағыттағы жүмыс зауыттық немесе кірістіре будандастыру жолымен жүргізіледі. Мысалы АҚШ-та шортгорн сиырын үнді зебуімен гибридтеу нәтижесінде санта-гертруда, шароле мен герефорд сиырларын бизонмен шағылыстырудан бифали атты етті бағыттағы жаңа тұқымдар шығарылған.

Табиғи жағдайдың өзінде екі түр өкілінің бір-бірімен шағылысуы сирек кездесетін қүбылыс. Себебі эволюция барысында екі түрдің шағылысуына жол бермейтін біршама кедергілер қалыптасқан. Осы кедергілерден өту жолдарын ашу биология саласындағы ғылымдардың басты мәселелерінің бірі. Өйткені, бір түрмен селекция келешекте мүмкіншілік шегіне жеткен уақытта оның жететін жаңа белестерін ашудың жолы басқа түрмен гибридтеу болмақ.

Жануарларды гибридтеуде көптеген қиывдықгар кездесуде. Олардың ішівдегі ең бастылары мыналар: 1) түрлердің өзара будандаспауы; 2) гибридтердің ішінара немесе толық бедеулігі. Түрлердің будавдаспауының және гибридтердің бедеу болуының негізгі себептері генетикалық факторлар болып табылады: гаметалардағы хромосомалардың әр түрлі жиынтығы мен қүрылымы, олардың тіршілікке қабілетті зигота түзе алмауы, өзінің морфологиялық және биохимиялық ерекшеліктеріне қарай сперманың бөгде жүмыртқа клеткасының қабықшасын бүзып, оған ене алмауы. Егер гибридті зигота түзілген болса да, эмбрионалдық патологияның нәтижесінде іштегі төл қалыптасуының алғашқы сатыларында ақ жойылып кетеді. Мүның себебі, организмнің иммунды қорғаныш денелері ішке енген бөгде белоктарға қарсы күресіп, оны жояды. Ата-енелеріндегі айырмашылықтарға байланысты гибридтерде аталық және аналық жыныс клеткаларының түзілу процесі бұзылып, олар бедеу болып шығады. Гибридтердің стерильдігі гонадалар мен митоздың дамуындағы ауытқушылықтарға байланысты.

Қазіргі кезде цитогенетиканың қауырт дамуы гибридтер бедеулігінің цитогенетикалық себептерін егжей-тегжейлі зерттеуге мүмкіндік береді. Оларды үш топқа бөлуге болады: а) кариотиптегі хромосомалар санының сәйкессіздігі; б) хромосомалар құрылысындағы морфологиялық құрылымдық айырмашылықтар; в) хромосомалардың мінез-қүлығына, олардың морфологиясына әсер етпейтін ген қүрамының өзгеруі.

Қазіргі уақытта ғалымдар кейбір түрлердің будандаспау-шылығын жоюдың бірқатар әдістерін жасауда. Оларға мыналар жатады: жануарлардың бір түрінің қанын екінші түріне қүю, бірнеше түр жануарларының спермасын араластыру, реципрокты (кері) будавдастыру қолдану, гормовдық препараттар, арнайы сперма сүйылтқыштар пайдалану, гонадаларды көшіріп қондыру, ұрпақ алу және өсіру үшін қажетті жағдайлар жасау. Жас аналықтардың гибридті ұрпақты көп беретінін тәжірибелер көрсетті: өздері будандастыру нәтижесінде алынған жануарлардың гибридтеуге жарамдылығы және өсімтал ұрпақ туу қабілеті жоғары болады.

Гибридтердің стерильдігі немесе тіршілікке бейімділік қабілеті жөнінен жынысына байланысты айырмашылықтардың болатындығы байқалған, олар гомогаметалы аналық (хх) жынысқа қарағанда, гетерогаметалы (ху) жыныстың гибрид аталықтарында жиі байқалады. Сірә, бұл құбылыста цитоплазмалық тұқым қуалаушылық және белгілерді тұқым қуалай қабылдаудың аналық эффекті әсер ететін болса керек, оларды ата-енелерінің жынысын ескере отырып будандастыру үшін жұп таңдауда пайдалануға болады (реципрокты жұп құру). Біз түрлердің будандаспаушылығын және гибридтердің бедеулігін жоюдың негізгі әдістерін ғана көрсеттік. Генетиканың, молекулалық биологияның, биотехнологияның, гендік және клеткалық инженерияның қазіргі қауырт дамуы таяудағы болашақта жануарларды гибридтеудегі бедеулік проблемасын толық шешуте мүмкіндік береді.

Алайда бұл әдісті жетілдіруге ұлпалар өсірудегі клеткалардың соматикалық гибридтелуі жануарларды түр аралық гибридтеудің эксперименттік моделі ретінде пайдаланылады деп күтуге болады. Хромосомалардың физикалық және химиялық мутагендермен зақымдалуы, сондай ақ биологиялық активті қосылыстар супермутагендердің микродозасын қолдануды жануарларды гибридтеудегі бедеулікті жоюдың перспективалық жаңа әдістеріне жатқызуға болады.

Жылқыны есекпен будандастырып, қашыр алуды гибридтеудің ежелгі формаларының бірі деуге болады. Қашыр өсіру Ежелгі Римде кең дамыған. Қашыр — төзімділігі, ұзақ жасайтындығы және жұмыс қабілеті жөнінен ешбір жануар тең келе алмайтын жүк көлігі. Оны есек пен биені будандастыру арқылы шығарады, есекті айғырмен жұптастырудан қарта қашыр туады. Қашыр жылқыдан ірі, әрі бағалы, бірақ, әдетте, бедеу болып келеді. Бұл жануарларды "өз ішінде" өсіру мүмкін болмады.

Көптеген зерттеушілер "сүтті зебу тәрізді" мал алу үшін 1 ұрпақтың гибридтерін "өз ішінде" өсіру тиімді емес деп есептейді. Мұнда ауыспалы будандастыру да дұрыс баға алмады. Сүтті гибридтерді зебу қанының 1/8-1/16 үлесі деңгейінде және бастапқы зауыттық тұқым қанының 7/8 және 15/16 үлесі деңгейінде алудың болашағы бар деп есептеледі. Бірқатар авторлар II ұрпақтың гибридтерін (зебу қанының 1/4 үлесі және бастапқы зауыттық тұқым қанының 3/4 үлесі) өсіруді жақтайды. Зебу қанының үлесін кеміткен сайын гибридтердің қан паразиті аурулары мен сыртқы факторлардың қолайсыз жағдайларына төзімділігі кемиді.

Ірі қараны гаялдармен және африкалық ватуси малымен будандастырудан да гибрид алынған. Африкалық канна бөкені шалғай гибридтеу үшін ең қолайлы түр болып табылады. Бұл бөкендердің ішіндегі ең ірі түрі: еркегі — 700 кг, ұрғашысы 540-500 кг тартады. Ұрғашылары жақсы сауылады, лактация ішіндегі сүттілігі 700 кг-нан аспайды, бірақ сүтінің майлылығы 10-14 пайызға дейін жетеді. Канна бөкенінің сүті шипалық және бактерицидтік қасиеттерге ие. Оның сүтінен ашытылған айран әдеттегі жағдайларда көптеген жылдар бойы бұзылмайды. Қазіргі кезде канна бөкені аталығының спермасын қынапқа құйып алып, гибридті формалар шығару үшін сиырларды қолдан үрықтандыру әдісі жасалған.

Мал шаруашылығында гетерозисті пайдалану. Гетерозис деп - жануарлардың тіршілік қабілеті, өсу энергиясы өсімталдығы, дене бітімінің мықтылығы, ауруларға төзімділігі жөнінен таңдаулы ата-енелерінен асып түсу қабілетін айтады. С.А.Рузский және басқа ғалымдар будандастыру нәтижесінде алынған ұрпақ ата-енелерінің орташа көрсеткіштерінен асып түсетін, шаруашылыққа пайдалы белгілері бар жағдайларды гетерозис эффекті деп есептеді, бірақ мұнда олар ата-енелерінің тандаулы қасиеттерінен аспауы тиіс.

Гетерозис алуға бағытталған селекция асыл тұқымдық сұрыптау мен жұп тандау теориясымен және практикасымен тығыз байланысты, жануарлар өнімділігін арттыру жолдарының бірі болып табылады. Өзінің генетикалық табиғаты жөнінен гетерозис инбридті депрессияға қарама-қарсы. Оның гибридтердің немесе будандардың 1 ұрпағында ғана жақсы байқалуы — басты ерекшеліктерінің бірі. Бұдан соң гетерозис бірте-бірте "сөніп", будандарды басқа будандармен шағылыстыру арқылы алынған келесі ұрпақтарда гетерозис эффектін сақтауға арналған шаралар қолданылмаса, жойылып кетеді. Гетерозис бұдан бірнеше ғасыр бұрын белгілі болған және мал шаруашылығы мен өсімдік шаруашылығы тәжірибесінде пайдаланылған, бірақ бұл қүбылыстың көптеген теориялық мәселелері әзірше жеткілікті зерттелмеген. Гетерозис эффектін тудыратын тұқым куалау факторлары үйлесімділігінің механизмін ашу әрекеті әлденеше рет жасалған. "Гетерозис" терминін ғылымға А. Шелл (1914) енгізген, ол гетерозис деп гетерозиготалықтың әсерінен туған гибридтік күшті түсінген. Д.А.Кисловский гетерозисті түсіндіру үшін облигатты гетерозиготалық болжамын ұсынған. Бұл болжам бойынша организмде екі жақты — пайдалы және зиянды әсер ететін гендер болады, гетерозиготалы күйдегі осындай гендері бар организм тіршілікке барынша қабілетті болып келеді.

А. Шелл мен О. Ист аса басымдық болжамын ұсынды, ол Д.А.Кисловский ұсынған облигатты гетерозиготалық болжамына жуықтайды. Оның мәні мынада: жоғары гетерозиготалылық организмнің физиологиялық қызметінің алуан түрлі және күшті болуын гомозиготалылыққа қарағанда жақсы қамтамасыз етеді. Х.Ф.Кушнер көптеген эксперименттердің негізінде мал шаруашылығында пайдаланылатын гетерозис құбылысының бес формасын бөліп көрсетті:

1) I ұрпақгың гибридтері немесе будандары тірілей массасы және тіршілік қабілеті жөнінен өздерінің ата-енелерінен асып түседі;

2) I ұрпақтың будандары дене бітімінің мықтылығы, ұзақ жасауы, жұмыс қабілеті жөнінен, өсімталдығына толық немесе ішінара зақым келген жағдайдың өзінде, өз ата-енелерінен асып түседі;

3) I ұрпақтың будандары тірілей массасы жөнінен аралық орын алады, бірақ өсімталдығы мен тіршілік қабілеті жөнінен ата-енелерінен айтарлықтай асып түседі;

4) жеке алынған әрбір белгі бойынша тұқым қуалаудың аралық типі сақталады да, ал ақырғы өнімі жөнінде көтеріңкі гетерозис байқалады;

5) будандар немесе гибридтер өнімділігі жөнінен таңдаулы ата-енелерінен аспайды, бірақ ата-енелерінің орташа арифметикалық көрсеткіштерімен салыстырғанда едәуір жоғары деңгейде болады.

Гетерозисті жануарларды шығарудың түрліше әдістері тәжірибеден өткен. Оларға түр аралық гибридтеу тұқымаралық будандастыру, тұқым ішінде гетерогенді жұп кұру, аталық іздер, аралық кросстар, арнайы құрылатын инбредгі іздердің кросстары, әр түрлі жағдайларда өсірілген жануарларды жұптастыру жатады. Бұл әдістердің әрқайсысының өзіндік ерекшеліктері бар және барлық белгілер бойынша емес, тек белгілі бір белгілер бойынша ғана пайдаланылуы мүмкін. Гетерозисті алуға қандай әдістің пайдаланылғанына қарамастан, аталықтың жеке ерекшеліктерінің зор маңызы бар. Оның шығу тегі неғүрлым бағалы және өзінің қасиетгерін ұрпақтарына беру кабілеті неғұрлым жоғары болса, басқа жағдайлардың бәрі тең болғанның өзінде де оның ұрпағында гетерозис құбылысы жоғары дәрежеде байқалады. Гетерозистің жануарлар өнімділігін арттырудағы және олардың шаруашылыққа пайдалы басқа да белгілерін жақсартудағы орасан зор ролі көптеген ғалымдарды оны ұзақ сақтау немесе бірнеше ұрпақтың бойында сақтау жолдарын іздеуге мәжбүр етті. Д.А. Кисловский гетерозисті тұқым аралық кезек (ауыспалы) будандастырудың кейінгі ұрпақтарында да сақтап калу мүмкіндігін алғашқылардың бірі болып теориялық түрғыдан дәлелдеді. Ол бұлайша будандастыруда сіңіре және өнеркәсіптік будандастырудың жақсы жақтары мен ерекшеліктері өзара ұштасады деп тұжырымдады.

Бақылау сұрақтары:

1. Будандастыру ұғымы.

2. Гибридтеу ұғымы.

3. Будандастыру мен Гибридтеудің мал шаруашылығындағы маңызы.