Чистая линия в селекции растений. Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь

Чистые линии [синоним инбредные линии; линии (у высших организмов); чистые культуры, штаммы и клоны (у микроорганизмов)] - это ограниченная совокупность наследственно однородных организмов, происходящих от одного общего предка. Чистые линии играют большую роль в различных областях экспериментальной медицины и биологии, таких как онкология, генетика тканевой совместимости, иммуногенетика, химиотерапия, радиология, лечение , генетика человека, вирусология и т. д.

Практическое значение чистых линий заключается в возможности контроля за генетической изменчивостью отдельных признаков или их совокупности, представляющих интерес с научной или практической стороны.

В экспериментальной практике используют сотни инбредных линий мышей, десятки линий крыс и хомячков, а также морских свинок, кроликов, кур и других животных (см. Лабораторные животные). Генетически чистые линии являются также штаммы бактерий, актиномицетов - продуцентов антибиотиков, штаммы микроорганизмов, применяемые в производстве сывороток, вакцин и т. д.

Чистые линии (синоним инбредные линии) - ограниченная совокупность наследственно однородных организмов, происходящих в каждом поколении от одного общего предка или от одной пары близкородственных особей (брата и сестры). Входящие в состав чистых линий организмы называются инбредными, чистолинейными или линейными.

Инбридинг - буквально значит разведение в себе, т. е. спаривание особей, находящихся в близком родстве друг с другом.

Цель рациональных систем разведения животных или растений, и в том числе инбридинга, заключается в контроле генетической изменчивости того признака или совокупности признаков, которые представляют интерес о научной или практической (нередко с любительской) точки зрения.

Любая естественная популяция (см.) животных или растений состоит из наследственно разнородных генотипов. Концентрация (частота) составляющих популяцию генотипов остается в ней постоянной при следующих условиях: 1) популяция неограниченно велика; 2) составляющие ее особи (генотипы) одинаково жизнеспособны, плодовиты и, не будучи стеснены пространственными или какими-либо другими барьерами, могут свободно перемещаться на территории популяции и свободно скрещиваться между собой; 3) в популяции отсутствуют естественный отбор и мутационные изменения. Поскольку такие идеальные условия в природе никогда не осуществляются, в популяции всегда происходят то медленные, то более быстрые изменения в концентрации (частоте) составляющих ее генотипов в ту или иную сторону. Постепенная трансформация популяции носит название генного дрейфа или генетико-автоматического процесса.

В противоположность этому инбридинг имеет своим результатом расчленение популяции на составляющие ее биотипы, или чистые линии, и уменьшает их генетическую изменчивость. Скорость накопления в инбридируемой линии гомозигот зависит от степени родства спариваемых особей в каждом поколении. Этот критерий лежит в основе разных систем инбридинга.

Гомозиготность линии быстрее всего достигается у самооплодотворяющихся организмов: в этом случае уже после восьми поколений процент гомозигот в линии достигает 100. Несколько менее эффективен метод скрещивания братьев с сестрами; при этой системе инбридинга почти 100% гомозиготность достигается после 20 поколений. С уменьшением степени родства спариваемых особей (двоюродных братьев и сестер, троюродных и т. д.) падает и скорость приближения линии к 100% гомозиготности.

В практическом инбридинге, особенно в применении к лабораторным животным (см.), наибольшее распространение получила система братско-сестринских спариваний, как наиболее простых в техническом отношении и в отношении простоты документации. Для того чтобы генетическую изменчивость в линии свести к минимуму, принимается, что она должна пройти 40 поколений инбридинга. Чистолинейные животные играют важную роль в медико-биологических исследованиях. В сельскохозяйственной практике чистолинейные животные и растения являются источником повышения продуктивности в результате использования явления гетерозиса у межлинейных гибридов. См. также Генетика, Изменчивость.

В наше время активно развиваются биотехнологии и генетика. В России генетику и кибернетику в конце тридцатых годов прошлого века постигла плачевная судьба. "Народный" академик Трофим Денисович Лысенко, обласканный Советской властью, объявил генетику "продажной девкой империализма". Все разработки были прекращены, ученые, занимающиеся этой наукой, репрессированы. После 1956 года исследования были возобновлены. Для получения точных результатов опытов для генетических экспериментов необходимы генетически чистые линии животных и растений. Так что такое чистая линия в биологии?

Основное понятие о чистой линии

Чистая линия в генетике - это группа организмов, имеющих некоторые признаки, которые полностью передаются потомству в силу генетической однородности всех особей. (Из свободной энциклопедии).

Таково определение чистой линии в биологии.

Эти организмы однородны, поскольку их генетический код идентичен. Они происходят от одного предка, либо у растений получены в результате самоопыления.

Выведением чистых линий селекционеры занимались задолго до появления генетики и понятии о генетическом коде. Например, знаменитая линия орловских рысаков. Изначально все они являлись потомками знаменитого Сметанки, рысака графа Орлова.

С помощью искусственного отбора в потомстве отбирались признаки, которые представляли интерес. Сейчас существует 11 чистых линий рысаков.

Так же выводились чистые линии кур с повышенной яйценоскостью и чистые линии коров, коз и других сельскохозяйственных животных. Что такое чистые линии и какое значение они имеют для сельского хозяйства? Это позволяет улучшать требуемые свойства животных, увеличивать их поголовье, получать продукцию нужного качества.

Естественный отбор в чистых линиях

Грегор Мендель, основоположник современной генетики, тоже интересовался, что такое чистые линии, и занимался их выведением у растений. Мендель использовал 22 подобные линии гороха. Исследуя изменчивость в организмах, он сформулировал свои знаменитые законы. Кроме того, он заметил, что чистые линии при естественном отборе часто нежизнеспособны.

В дикой природе при изменении внешних условий популяция с определенным набором генов часто не может быстро измениться.

Лабораторные мыши

Трудно переоценить, какое значение для науки имеют лабораторные мыши. Их используют и в клинических исследованиях, и как подопытных животных. Мыши заинтересовали исследователей, так как очень быстро размножаются. Лабораторные мыши были выведены в 19-м веке путем близкородственных скрещиваний (инбридинга). Через 18-20 поколений получаются абсолютно идентичные.

Их используют при исследованиях и в медицине. Поскольку они абсолютно идентичны, есть возможность сравнить группу, получающую определенный препарат, и контрольную. Причем результаты объективны и повторяются, чего невозможно достигнуть, используя обычных животных.

Правда, некоторые ученые считают, что называть лабораторных мышей чистой линией - это неправильно.

Особи одной группы могут внешне отличаться друг от друга. Это описывает понятие "норма реакции", т. е. возможный диапазон различия внешних признаков.

Так, что такое чистая линия, хорошо понятно также на примере самоопыления растений.

Использование в селекции чистых линий растений и животных совместно с современными методами генной инженерии обещают фантастические результаты. Может быть, отпадет необходимость убивать животных для получения мяса? Как в фантастических произведениях, животные будут давать мясо с живого тела? (Причем безболезненно?) Или мы будем иметь растения, не боящиеся вредителей и с повышенной урожайностью?

генотипически однородное потомство, получаемое исходно от одной самоопыляющейся или самооплодотворяющейся особи с помощью отбора и дальнейшего самоопыления (самооплодотворения). Термин введён в 1903 В. Иогансеном. Поскольку самоопыление (самооплодотворение) является инбридингом самой высокой степени, Ч. л. представляет собой группу организмов гомозиготных по большинству генов. Работы Иогансена по наследованию признаков в Ч. л. привели к важному выводу о неэффективности отбора в пределах Ч. л., т. е. о том, что исходный материал для селекции должен быть генотипически гетерогенным. Тот факт, что потомки различающихся по фенотипу особей из одной Ч. л. характеризуются одинаковой степенью фенотипич. изменчивости, привёл к формированию понятия о «норме реакции», т. е. о возможном размахе изменчивости признаков, вызываемом внеш. условиями, у организмов одинакового генотипа. Иногда Ч. л. наз. линии, полученные с помощью инбридинга меньшей степени (т. н. инбредные линии, напр. «Ч. л....

Чистая линия

Спец. Потомство без скрещивания. Ф 1, 280.

Чистая линия

генотипически однородное потомство постоянно самоопыляющихся растений или самооплодотворяющихся животных, большая часть генов которого находится в гомозиготном состоянии. Термин введён в 1903 датским генетиком В. Иогансеном, который в опытах на бобовых растениях доказал, что в Ч. л. при одинаковых условиях проявляется сходный Фенотип. Ч. л. получают от одного предка и поддерживают с помощью принудительного самоопыления и отбора. Особи в Ч. л. воспроизводят в ряду поколений одни и те же наследственно закрепленные признаки. Ч. л. имеют важное значение в с.-х. производстве, являясь основными структурными элементами сортов растений. Гибридизация двух Ч. л. в ряде случаев приводит к эффекту Гетерозиса в первом гибридном поколении (так получают некоторые гибридные фор...

ЧИСТАЯ ЛИНИЯ

генотипически однородное потомство, получаемое исходно от одной самоопыляющейся (р-ния) или самооплодотворяющейся (ж-ные) особи с помощью отбора и дальнейшего самоопыления или самооплодотворения. Представляет собой группу организмов, гомозиготных по большинству генов. Изучение наследования признаков в Ч. л.- важный метод экспериментальной генетики. Ч. л. иногда наз. линии лабораторных ж-ных (напр., мышей), полученных в результате близкородств. скрещиваний.