Анализирующее скрещивание: суть, применение и перспективы

Анализирующее скрещивание - важный метод генетического анализа, позволяющий изучать наследование признаков и взаимодействие генов. Данная статья подробно рассматривает сущность этого метода, принципы его применения, а также перспективы дальнейшего использования в генетике.

Сущность анализирующего скрещивания

Анализирующее скрещивание заключается в создании гибридов от скрещивания особей с известными генотипами и последующем анализе потомства для выявления характера наследования тех или иных признаков.

Суть метода состоит в том, что родительские формы подбираются таким образом, чтобы они отличались друг от друга по нескольким парам альтернативных признаков. Это позволяет проследить наследование сразу нескольких пар признаков в одном эксперименте.

Типы анализирующего скрещивания

Различают несколько видов анализирующего скрещивания.

• Моногибридное скрещивание - изучение наследования одной пары признаков.
• Дигибридное скрещивание - изучение наследования двух пар признаков.
• Полигибридное скрещивание - изучение трех и более пар признаков.
• Возвратное скрещивание - скрещивание гетерозигот с одним из родительских вариантов.

Наиболее распространенным является дигибридное анализирующее скрещивание, при котором анализируется расщепление в F2 по двум парам альтернативных признаков.

Применение метода анализирующего скрещивания

Анализирующее скрещивание широко используется в генетических исследованиях для решения следующих задач:

1. Установление характера наследования признаков (доминантный, рецессивный).
2. Определение генотипов родительских форм.
3. Изучение взаимодействия неаллельных генов.
4. Картирование хромосом.
5. Изучение сцепленного наследования признаков.

Классическим примером является анализирующее дигибридное скрещивание гороха по форме семян (гладкие или морщинистые) и окраске цветков (белые или красные), выполненное Г. Менделем в 1865 году. Эксперименты Менделя по скрещиванию растений гороха с различными признаками позволили ему сформулировать основные законы наследственности и заложить фундамент современной генетики.

В настоящее время этот метод применяется при селекции растений, животных и микроорганизмов. Он позволяет эффективно подбирать исходный материал, сочетающий желаемые признаки.

Перспективы метода

Несмотря на длительную историю применения, анализирующее скрещивание не теряет своей актуальности и в настоящее время. Основные перспективы этого метода заключаются в следующем:

• Исследование молекулярных механизмов наследственности с применением новейших методов геномики и протеомики.
• Изучение полигенного наследования количественных признаков с использованием ДНК-маркеров.
• Картирование геномов различных организмов на основе данных о сцепленном наследовании генов.
• Создание новых форм растений и животных с комплексом ценных хозяйственных признаков.

Таким образом, классический генетический метод анализирующего скрещивания продолжает оставаться базовым инструментом современных исследований в области генетики, селекции и биотехнологии.

Использование метода в селекции растений

В селекции растений анализирующее скрещивание является одним из ключевых методов создания новых сортов. Он позволяет эффективно комбинировать в одном генотипе комплекс ценных признаков, контролируемых разными генами.

Подбор исходного материала

На первом этапе проводится изучение коллекционных образцов культуры и дикорастущих видов ее родичей с целью выявления форм, несущих гены, отвечающие за проявление нужных признаков - урожайности, устойчивости к болезням, качества плодов.

Получение гибридов

Затем методом анализирующего скрещивания скрещивают отобранные формы и получают гибриды первого поколения. Их анализируют по комплексу признаков, чтобы выделить растения, сочетающие в себе максимальное число ценных свойств.

Оценка комбинационной способности

Проводится ряд повторных скрещиваний с участием выделенных гибридов для оценки общей и специфической комбинационной способности отдельных генотипов. Это позволяет определить наиболее перспективные для дальнейшей селекции формы.

Применение метода в животноводстве

В селекции животных анализирующее скрещивание также находит широкое применение при выведении новых пород с заданными свойствами.

Подбор производителей

На первом этапе проводится подбор племенных животных-производителей, отличающихся по генам, контролирующим развитие основных хозяйственно-полезных признаков - молочной или мясной продуктивности, скороспелости.

Оценка потомства

Затем проводят скрещивание подобранных животных и получают гибридное потомство, у которого анализируют проявление хозяйственно-полезных признаков. Так определяют перспективность тех или иных комбинаций производителей для дальнейшей селекционной работы.

Отбор лучших особей

Из гибридного потомства отбирают лучших представителей, которые оптимально сочетают желаемые качества, определяемые разными генами. Их используют для получения следующих поколений животных.

Закрепление желаемого типа

Путем повторных анализирующих скрещиваний с последующим строгим отбором постепенно закрепляется новый желаемый тип животного с комплексом ценных качеств.

Оценка комбинационной способности

С помощью серии экспериментальных скрещиваний определяют общую и специфическую комбинационную способность разных генотипов, что имеет большое значение для подбора оптимальных пар.

Создание новой породы

В результате многолетней целенаправленной селекционной работы с применением метода анализирующего скрещивания и жесткого отбора создается новая порода животных со стабильным комплексом хозяйственно-ценных качеств.

Поддержание породных качеств

Даже после завершения выведения породы метод анализирующего скрещивания продолжает использовать для поддержания ее лучших качеств путем целенаправленного подбора производителей.