Опасение, что вселение белого амура (Ctenopharyngodon idella), уничтожающего водную растительность, в естественные воды США приведет к вытеснению местных, более желательных видов рыб, привело к запрету на его разведение в более чем 30 штатах Америки. Таким образом, белый амур, широко культивируемый во всем мире, не может в настоящее время рассматриваться во многих штатах как потенциальный объект аквакультуры.
Белый амур, возможно, никогда не станет распространенным объектом культивирования в США, но некоторые проведенные работы, связанные с разведением однополых популяций этой рыбы, имеют значение как вклад в разработку методов культивирования других видов. В частности, исследования по гиногенетическому развитию мальков белого амура показали, что эта методика выращивания заслуживает внимания.
Гиногенез — развитие яйца после проникновения в него сперматозоида, но без слияния гамет. Другими словами, сперматозоид проникает в зрелое яйцо, но генетический материал, содержащийся в мужской половой клетке, не сливается с женским ядром, хотя происходит стимуляция развития яйца. Выклевывающиеся личинки в большинстве случаев гаплоидны (содержат только половину нормального набора хромосом) и погибают через несколько дней после начала развития. Однако иногда яйцо диплоидно (содержит нормальное число хромосом, характерное для соматических клеток) и развивается в самку. В этом и состоит гиногенетическое размножение. Идея искусственного гиногенезиса заключается в получении диплоидных яиц и стимулировании их к делению и развитию.
Было предложено два способа превращения гаплоидных яйцеклеток в диплоидные (Stanley and Sneed, 1974). В первом случае полярное тельце, которое обычно отделяется во время второго мейотического, или редукционного, деления при образовании гаметы, рекомбинирует с ооцитом, в результате чего гаплоидный набор хромосом удваивается. Последующие митотические деления клеток дают диплоидный зародыш.
Во втором случае полярное тельце нормально отделяется во время второго мейотического деления и формируется гаплоидное яйцо. После определенной стимуляции хромосомы в яйце реплицируются, как при обычном митозе, но деление клетки неполное. В одном ядре оказываются два набора хромосом и при последующих клеточных делениях образуется зародыш с диплоидным числом хромосом.
Развитие яйцеклеток может происходить и в отсутствие сперматозоидов (Stanley and Sneed, 1974). Достаточно проколоть яйцо иглой, смоченной в сыворотке, и начнется деление. Таким же действием обладает слабый электрический ток, пропущенный через яйцеклетки. Однако, чтобы гиногенетическое развитие протекало более отчетливо, для его стимуляции может быть использована семенная жидкость отдаленно родственных видов или облученная сперма самца того же вида. Радиация (например, рентгеновское излучение) используется для разрушения клеточной ДНК, но ее интенсивность должна быть такой, чтобы сперматозоиды не утратили подвижности.
В каждом из описанных выше случаев гиногенез редко завершается выклевом личинок, так как число яиц, имеющих диплоидный набор хромосом, слишком мало. Увеличение числа диплоидных яйцеклеток может быть достигнуто путем резкого изменения температуры или другим способом. При быстром снижении температуры развитие диплоидных клеток стимулируется, но общее число полученных гиногенетических рыб может составлять лишь небольшой процент от общего числа икринок. Прежде чем этот метод начнет широко применяться, его необходимо усовершенствовать, чтобы увеличить число гиногенетических рыб, получаемых от каждой самки из маточного стада.