Основные факторы генетической эволюции в популяциях

В популяциях сельскохозяйственных животных постоянно из­меняются частоты генов, что можно наблюдать при анализе смежных поколений. Такие изменения составляют суть генети­ческой эволюции. Основные факторы эволюции: мутации, есте­ственный и искусственный отбор, миграции, дрейф генов.

Одна из основных причин генетической изменчивости в попу­ляции — мутации. Спонтанные мутации каждого гена происходят с низкой частотой, однако общая частота мутаций всех генов, которые содержат популяции, очень велика. Мутации, возникаю­щие в половых клетках родительского поколения, приводят к из­менению генетической структуры у потомства. В популяции по­стоянной численности в отсутствие отбора большинство возник­ших мутаций быстро утрачивается, однако некоторые из них могут сохраниться в ряде поколений. Исчезновению мутантныхгенов из популяции противостоит действие мутационного процес­са, в результате которого образуются повторные мутации.

Генетическая структура популяций формируется и изменяется под действием естественного и искусственного отбора. Действие естественного отбора состоит в том, что преимущественное раз­множение имеют особи с высокой жизнепособностью, скороспе­лостью, плодовитостью и т. д., т. е. более приспособленные к условиям окружающей среды. При искусственном отборе опре­деляющее значение имеют признаки продуктивности.

В. И. Власов отмечает, что естественный отбор идет на всех этапах онтогенеза популяции — от образования гамет до взросло­го организма. При этом он существенно влияет на темпы искус­ственного отбора вследствие противоположного действия при селекции на высокий уровень развития продуктивных призна­ков, несвойственный видовым биологическим границам. Исходя из этого, при отборе животных необходимо учитывать не только продуктивные признаки, но и признаки приспособленности 1с условиям окружающей среды.

По С. М. Гершензону, критерием интенсивности естествен­ного отбора служит разность приспособленности сравниваемых групп, называемая коэффициентом отбора и выражаемая в долях единицы. Например, если вероятность оставления потомства особями с генотипом аа на 10 % меньше, чем особями с геноти­пом АА или Аа, то приспособленность этих групп для особей АА и Аа равна 1, для особей аа — 0,9.

С точки зрения ветеринарной генетики имеет значение эффек­тивность отбора против вредных мутаций, прежде всего рецессив­ного типа. Анализ показывает, что высокие частоты рецессивного мутантного гена путем отбора могут быть быстро снижены до низких значений. Чтобы снизить частоту летального гена, напри­мер с 0,3 до 0,2, достаточно двух поколений (табл. 29).

29. Снижение частоты рецессивного аллелв а при полной элиминации гомозигот aa (no Визнеру и Виллеру, 1979)

Из данных таблицы 29 видно, что частота гомозигот (аа) по мутантному гену зависит от частоты гетерозиготных животных в популяции. Выявление этих гетерозигот и элиминация их соответственно будут снижать частоту генетических аномалий, обу­словленных мутантным геном, что особенно важно при высокой частоте мутаций.

Генетическая структура популяции может изменяться в силу случайных генетико-автоматических процессов (по Н. П. Дуби­нину) или дрейфа генов (по С. Райту). Наблюдения показывают, что наиболее интенсивно дрейф генов протекает в малых попу­ляциях. Например, известны случаи высокой концентрации ред­ких мутаций в малочисленных изолированных популяциях круп­ного рогатого скота и других видов животных, связанные, оче­видно, с генетико-автоматическими процессами.

Распространение мутаций в разных популяциях животных может произойти в результате миграций. На практике это озна­чает завоз животных, особенно производителей или их спермы, из других зон страны или стран. Известно много случаев, когда импортные производители оказывались носителями мутаций и распространяли генетические аномалии при использовании в воспроизводстве местных популяций. Так, экспорт голштинов из США в ФРГ, по данным Рика, способствовал распространению пупочных грыж у немецкого черно-пестрого скота. В нашей стране наблюдалась ситуация, когда из одного племзавода ре­монтных быков с транслокацией 1/29 хромосомы продавали без ограничений в разные области. Это могло бы привести к распро­странению нежелательной мутации в других популяциях. По ре­комендации ученых были приняты меры по элиминации носите­лей транслокаций.