Генетика собак.

Опубликовано

Введение.

Генетика для многих представляется чем-то сложным и необъятным, имея в себе множество особенностей и до сих пор не изученных тем. Несомненно, трудно разобраться во всём и с уверенностью говорить однозначно о том или ином проявлении, наследовании, которое мы позже разберём, а также о последствиях тех или иных генов. Сейчас много литературы по генетике сельскохозяйственных животных. Легко можно найти книги по коровам, свиньям, лошадям. Это и не мудрено, они сопровождают человека уже долгие века и тысячелетия. От них зависит выживаемость и качество жизни человека, что использует их в своём быту. Всем известно о существовании мясных или молочных породах коров, коз, свиней, кур. Но что насчёт собак? Если с иными животными всё понятно, то чем полезна человеку собака? А она у нас охранная, пастух, служит в полиции, в армии, может разыскивать потерявшихся, работать поводырём или животным эмоциональной поддержки.  Некоторые собаки способны учуять при должной дрессировке особенные изменения запаха у человека с раковым заболеванием. Внушительный список. Но мы так мало знаем о собаках, что большинство открытий делаются последние 200-300 лет и активно продолжаются сейчас.

Всем известна ситуация, когда спрашиваешь человека, что будет если скрестить белую собачку и чёрную? Какого цвета будут щенки? И многим хочется верить, что они будут чёрно-белые или бело-чёрные. Но о каком именно Белом говорится? Какой Чёрный имеют в виду? И точно ли собака была белая, а не чёрная с множеством белых пятен на ней или очень светлой рыжей? И точно ли чёрная собака была чёрной, а не тёмно-коричневой?

Помимо окраса, актуальной является вопрос наследования рабочих качеств собаки, куда входят такие особенности как уравновешенная психика, состоящая из гармоничного сочетания процессов  возбуждения и торможения, человекоориентированности или желания животного идти на контакт с человеком, общая обучаемость, передаваемые по наследственности сила и выносливость на основе особенностей обменных процессов.

Также важно понимать, что наследуются и пропорции тела: объём грудины, высота конечностей, длина верха, состоящая из грудной, поясной частей и крупа, форма головы, тип постава ушей, их длина, вид хвоста и многое другое.

Начало.

Вот мы решили окунуться в такую сложную тему как генетика. И теперь нам предстоит ознакомиться с тем, как работает наследование.

Всем известно, что потомство получает некие признаки от своих родителей. И, как правило, от каждого родителя передаётся потомству случайна половина от каждой пары хромосом. Собака имеет 78 хромосом или 39 пар хромосом. Их можно представить как некие картотеки, в которых хранится информация, заложенная предками и наработанная в процессе жизни (онтогенеза) в качестве адаптации к условиям окружающей среды. В этих картотеках хранится всё: от того, к какому виду принадлежит животное, какой у него должен быть обмен веществ, заложенные в нём инстинкты и реакции на разные раздражители, переданные от предков, до того, как должна выглядеть: общий внешний вид, состоящий из промеров тела, окрасы, тип ушей, цвет и насыщенность глаз.. Это всё содержится в этой картотеке, в их множестве внутри генома.

И на этом моменте мы подходим к вопросу генотипа и фенотипа.

Если мы говорим простым языком, генотип — всё, что содержится в этих парах хромосом и может быть передано потомству с той или иной вероятностью. То, что заложено в генах, подтверждается, например, генетическими тестами на наличие признака, заболевания или носительства.

Фенотип — фактическое проявление признака, который более выражен в генотипе. То, что мы можем наблюдать непосредственно: внешний вид, болезни, которые развиваются со временем, особенности.

Также нам необходимо знать понятия Ген, Локус, Аллельные гены, гомозигота, гетерозигота, гемизигота, рецессивный ген, доминантный ген.

Ген — функционально неделимая единица генетического материала, участок молекулярной днк, определяющий возможность развития одного элементарного признака.

Локус — местоположение гена в хромосоме.

Аллельные гены — гены, расположенные в идентичных локусах гомологичных хромосом.

Гомозигота (AA, aa) — организм, имеющий аллельные гены одной молекулярной формы.

Гетерозигота (Aa) —организм, имеющий аллельные гены разной молекулярной формы.

Гемизигота (A_a_) — состояние гена, при котором в гомологичной хромосоме полностью отсутствует один аллель. Например, почти все гены, связанные с X-хромосомой являются гемизиготными у самцов (XY), у которых в норме имеется только одна X-хромасома, переданная от матери.

Рецессивный ген (a) — аллель, определяющая развитие признака только в гомозиготном состоянии.

Доминантный ген (AA, Aa) — аллель, определяющая развитие признака как в гомо-, так и в гетерозиготном состоянии.

Даже если что-то из этого было не понятно или не до конца понято, вскоре мы разберём каждое на практике.

А начнём с закона единообразия гибридов первого поколения или закона доминирования по Мендалю.

Так при скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к двум разным чистым линиям и отличающихся по одной паре альтернативных признаков (AA и aa), то всё первое поколение (F1) гибридов окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей.

P (parents, родители): AA x aa

F1 (filii (от лат. — дети) первое поколение): Aa Aa Aa Aa Aa

G (gametes, гаметы): у первой собаки A, у второй — a

! Особенности иллюстрации. Откуда такая красивая собачка?

Для примера будет использована база/лайн авторства Фора (https://vk.com/averfour). А именно база русской псовой борзой из объявления от 1 ноября 2022г. в его группе ВК (https://vk.com/averfour?w=wall-183757756_9358). Русская борзая была выбрана неслучайно. Она не только является достоянием России и нашим наследием, представлена на логотипе Российской Кинологической Федерации, но и имеет большое разнообразие возможных окрасов внутри породы, что поможет нам понять некоторые темы относительно фенотипа на видимом в картинках примере. Да, возможно, не все представленные в дальнейшем окрасы будут эталоном породы и, вероятно, отдельно изображённые случаи впишутся даже в понятие «вне стандарта» для РПБ. Но это лишь условности. В реальности подобных щенков если не оставляют и пристраивают в добрые руки за даром без возможности участия в разведении и выставках, то отсеивают в первые несколько дней жизни, когда замечают дефектные признаки, что позволяет контролировать качество собак и сохранять такое достояние, как Русская Псовая Борзая.

В данном случае, мы получаем гетерозиготы от двух гомозигот, т.е. от каждого чистого родителя берётся по 1 варианту признака, по половине. И проявляться внешне, в фенотипе, будет признак доминирующий (A), а рецессивный будет подавим, оставляясь только в генотипе и имея возможность при определённых условиях перейти потомкам при грамотном скрещивании данной полученной гетерозиготы. Пока что мы рассматриваем это в рамках полного доминирования признака A над признаком a.

Следующим будет закон Расщепления.

Так при скрещивании потомков первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление по фенотипу 3:1, а по генотипу 1:2:1.

P (F1) Aa x Aa

G: A, a

F2: AA, Aa, Aa, aa

То есть, трое животных будут похожи друг на друга по какому-то одному внешнему признаку, а четвёртый — отличается.

И третьим рассмотренным законом будет закон Независимого наследования или комбинирования признаков.

Например, возьмём такие признаки:

B — чёрная шерсть b — коричневая шерсть

L — короткая l — длинная

P: BBLL x bbll

Мы скрещиваем гомозиготу по чёрной и короткой шерсти собаку и гомозиготу по коричневой и длинной шерсти.

G: BL bl

Из гамет мы имеем от первой собаки Чёрную и Короткую шерсть, которые являются доминантными признаками, а от второй — коричневую длинную.

F1: BbLl

От первой собаки получаем Чёрную шерсть в фенотип (внешнее проявление), от второй — коричневую, которая может быть передана потомству при грамотной селекции, но уходящая сейчас в генотип. От первой проявится короткая шерсть — она же доминантный признак, а от второй — длинная шерсть уйдёт опять же в генотип. И, в конце концов, мы получаем собаку гетерозиготу по окрасу и длине шерсти. Это и есть независимое наследование. Окрас наследуется независимо от длины. Таких признаков может быть очень много и наследование всех их нужно рассматривать внимательно и кропотливо при работе.

Так человечеству известны основные типы наследования признаков:

Моно-, которые делятся на Аутосомные (доминантные и рецессивные) и Сцепленные с полом (X-доминантные и X-рецессвные, а также Y)

Поли-, которые представляют из себя суммацию множества факторов под влиянием многогенного наследования. То есть группа неаллельных генов оказывает влияние на проявление какого-то признака фенотипически.

Аутосомно-рецессивные гены имеют следующие свойства в наследовании:

  1. Их ген локализован в одной из 38 пар аутосом;
  2. Для их появления ген должен присутствовать в гомозиготном состоянии;
  3. Признак появляется в одном поколении, а затем может пропадать на несколько до тех пор, пока снова не будут скрещены гетерозиготные носители;
  4. Оба родителя «больного» щенка (щенка с явно выраженным признаком) являются доказанными носителями (гетерозиготными);
  5. Если заболевание (признак) в породе встречается редко (1 больная собака на 2-3 тысячи здоровых), то высока вероятность, что родители — близкие родственники;
  6. Спаривание гетерозиготных носителей, в среднем даёт 25% больных (гомо по рецессиве), 50% — гетерозиготных носителей и 25% животных, у которых этого гена нет (Согласно закону Мендаля);
  7. В среднем, число больных сук и кобелей одинаково.

Аутосомно-доминантный, характеристика:

  1. 1 из 38 пар аутосом;
  2. Как правило, присутствует ген в гетерозиготном состоянии;
  3. По крайней мере, 1 родитель потомка, проявившего признак, должен также иметь этот признак;
  4. Признак/особенность появляется в каждом поколении;
  5. Приблизительно 50% потомков собаки с этим признаком должны также иметь этот признак вне зависимости от пола;
  6. В среднем, число сук и кобелей, проявляющих наблюдаемую особенность, одинаково.
  7. У фенотипический нормальной суки и генотип нормален.

Сцепленный с полом рецессивный тип наследования, характеристика:

  1. В среднем, 1/2 потомков суки-носителя имеет рецессивный признак;
  2. Примерно, 1/2 потомков суки-носителя женского пола также являются носителями;
  3. Признак может появляться не в каждом поколении;
  4. Передача признака часто называется непрямой (Фенотипически нормальная сука даёт больных щенков или щенков, имеющих признак, а кобель, проявляющий этот признак способен давать фенотипически здоровых сук при правильном подборе пары для вязки);
  5. Больные кобели передают ген всем своим дочерям и не передают сыновьям (X-сцепленный с признаком от отца наследуется всеми дочерьми, в то время как сыновья наследуют Y);
  6. Если оба родителя имеют рецессивный признак, то его также имеют все потомки;
  7. Для того, чтобы могли появиться больные потомки женского пола, сука должна быть, по крайней мере, носителем, а кобель — больным.
  8. Большая часть больных потомков — мужского пола.
  9. В родословной со стороны матери могут встречаться больные кобели. Со стороны отца — крайне редко.
  10. Всё мужское потомство больной суки и нормального кобеля имеют этот признак, а все дочери являются фенотопически нормальными носителями.

Сцепленные с полом доминантные, характеристика:

  1. Как правило, появляются в каждом поколении;
  2. Больные кобели передают дефект всем своим дочерям и не передают ни одному сыну, если вязка производилась с нормальной, здоровой сукой;
  3. Каждая больная собака должна иметь, по крайней мере, хотя бы 1 больного родителя;
  4. Больная сука, как правило, гетерозиготная, а следствие, передают признак 1/2 своих дочерей и сыновей.

Полигенные, характеристика:

  1. Как и для рецессивных признаков, оба родителя должны передать потомку какое-то число генов, обуславливающее аномальный фенотип;
  2. В отличие от рецессивных признаков, вклады генов от кобеля и суки необязательно равны;
  3. Так как число и специфические эффекты генов, вовлечённых в формирование полигенных признаков у собак неизвестны, то невозможно предсказать расщепление потомков по фенотипу;
  4. Соответствующий полигенный признак, кроме ограниченных полом, имеют потомки обоих полов, но он выражен необязательно с одинаковой силой;
  5. Призрак может появляться не в каждом поколении и характер его проявления может варьироваться.