Генетика и селекция (часть 1)

Большинство попыток улучшения породы при культивировании гидробионтов связано с селекционным разведением, хотя генетические последствия таких действий не всегда осознаются достаточно полно. В результате происходит большое количество близкородственных скрещиваний (инбридинг), и в последние годы участились случаи аномального развития, например, канального сомика. Кроме того, в южных районах США произошло расселение многих экзотических видов, таких, как Macrobrachium rosenbergii и Tilapia aurea, несмотря на то, что первоначально из естественных мест обитания этих животных было завезено лишь по нескольку особей. Таким образом, во многих случаях инбридинг был неизбежным и все его последствия еще не совсем ясны.
При культивировании рыбы в промышленных масштабах вместо работ, связанных с инбридингом, можно рекомендовать производить отбор производителей по таким признакам, как быстрый рост, высокая эффективность усвоения корма, хорошая упитанность и др. Считается, что эти признаки контролируются доминантными генами и за каждый из них «несут ответственность» более одного гена. В большинстве случаев влияние внешней среды на эти характеристики не учитывается, хотя оно может быть значительным. Значительная вариабельность условий окружающей среды, воздействующих на культивируемые виды, может замаскировать влияние генов на некоторые признаки и усложнить селекцию. Например, в тщательно контролируемом эксперименте группа рыб или беспозвоночных могла быть выращена при 30°С от икры до взрослого состояния. При скрещивании наиболее быстро растущих особей из этой группы темп роста их потомства был бы также высоким при тех же экспериментальных условиях. Однако, если бы животных первого поколения F1 поместили в обычную открытую систему культивирования, в которой происходят суточные и сезонные изменения температуры, они могли бы расти даже медленнее, чем особи, полученные от случайного спаривания.
На первый взгляд, выращивание лабораторных линий рыб или беспозвоночных для исследований в области аквакультуры представляется желательным, однако из-за постоянно меняющихся условий в большинстве промышленных хозяйств и из-за различий климата и качества воды в лабораториях, а также из-за разных методов работы получение линий культивируемых животных, подобных белой крысе, представляется маловероятным.
Для успешной селекции необходимо, чтобы признаки, по которым идет отбор, обладали некоторой изменчивостью. Во многих случаях установить такую дисперсию признака в популяции трудно, не говоря уже о количественном ее выражении. Например, доля животных, имеющих необходимую упитанность или содержание жира в организме, может колебаться в пределах нескольких процентов, хотя морфологически рыбы могут быть внешне неразличимы. Если для установления различий животных необходимо умерщвлять и препарировать, то проводить эксперименты по селекции будет очень трудно! Одним из путей решения этой проблемы является скрещивание большого количества особей, мало различающихся по заданным признакам, и последующее изучение проявления этих свойств у потомства. Такие эксперименты очень трудоемки и дорогостоящи, и в настоящее время в США нет лабораторий, где можно было бы проводить крупномасштабные генетические исследования.
Доля общей изменчивости признака внутри популяции животных, связанная с некоторым генетическим влиянием, называется наследуемостью (Dobzhansky, 1970; Strickberger, 1976). Например, наследуемость с коэффициентом 0,0 означает, что корреляция между родителями и потомством по изучаемому признаку отсутствует, а коэффициент 1,0 свидетельствует о том, что потомство и родители идентичны по определенному признаку. При низкой наследуемости для улучшения линий животных могут потребоваться широкомасштабные селекционные эксперименты, включающие многочисленные спаривания и проводимые на протяжении нескольких поколений. Основная информация по наследуемости у сельскохозяйственных животных получена из работ с крупным рогатым скотом и свиньями, и изучение полученных результатов может помочь понять те трудности и возможности, которые ожидают рыбоводов в этой области. В настоящее время данные о наследуемости признаков в тепловодной аквакультуре практически отсутствуют.