ГЕНЕТИКА ПТИЦЫ: ВВЕДЕНИЕ

08.09.2021

Если вы разводите домашнюю птицу или рассматриваете возможность разведения домашней птицы, важно иметь базовые знания генетики домашней птицы. В частности, полезно понимать ключевые элементы генетики и знать, почему определенные черты существуют у определенных цыплят.

Базовые знания генетики домашней птицы начинаются с понимания следующих ключевых терминов:

  • ДНК (сокращение от дезоксирибонуклеиновой кислоты) - материал, содержащий генетические инструкции, используемые в развитии и функционировании организма. ДНК расположена в виде двойных спиралей.
  • Ген - сегмент ДНК, который несет в себе план функции клетки и, в конечном итоге, особую характеристику организма.
  • Хромосома - структура, содержащая полную цепь ДНК. Хромосомы выполняют функцию передачи наследственного материала от одного поколения к другому. Хромосомы обычно бывают парами: один набор передается от матери, а другой - от отца. У человека 23 пары хромосом. Цыплят 39 пар.
  • Генотип - генетический состав организма.
  • Фенотип - наблюдаемые физические или биохимические характеристики организма, обусловленные его генотипом. Примеры аспектов фенотипа курицы включают форму тела, цвет перьев, цвет глаз, тип гребня и так далее.

Две категории хромосом - это половые хромосомы и аутосомы. Половые хромосомы несут генетический материал, определяющий пол потомства. У людей половые хромосомы обозначаются как X и Y. Человек, имеющий половые хромосомы XX, - это женщина, а человек, имеющий половые хромосомы XY, - мужчина. У цыплят половые хромосомы обозначаются буквами Z и W. Курица, имеющая половые хромосомы ZW, является самкой, а курица с половыми хромосомами ZZ - самцом. Половые хромосомы млекопитающих и птиц показаны на рисунке 1. Аутосомы - это все хромосомы, кроме половых.

Поскольку хромосомы попадают в пары, гены тоже попадают в пары. Каждый родитель вносит по одному гену в каждую пару генов. Фенотип определенного признака у курицы зависит от состава пары генов этого признака. Если гены совпадают, генетическое состояние называется гомозиготным. Если гены разные, генетическое состояние называется гетерозиготным. Ген, который может экспрессироваться в гомозиготном или гетерозиготном состоянии, называется доминантным фактором. Ген, который может проявлять себя только в гомозиготном состоянии, называется рецессивным фактором.. При работе с признаком, для которого существует доминантный ген и рецессивный ген, могут возникнуть три условия (комбинации генов в генной паре). Гомозиготное доминантное состояние возникает, когда оба присутствующих гена являются доминантными генами. Гомозиготное рецессивное состояние возникает, когда оба присутствующих гена являются рецессивными генами. Гетерозиготное состояние возникает, когда один присутствующий ген является доминантным геном, а другой - рецессивным. (Две вариантные формы гена в такой паре генов называются аллелями.)

Обычно в гетерозиготном состоянии доминантный ген экспрессируется по сравнению с рецессивным геном. Однако в некоторых парах генов каждый ген способен в определенной степени экспрессироваться в гетерозиготном состоянии. Это явление называется кодоминантностью. Вклад каждого гена в паре может быть равным, или вклад одного гена может быть больше, чем у другого.

Чтобы еще больше запутать ситуацию, не все признаки контролируются одной парой генов. Определенный признак может контролироваться многочисленными парами генов. Такие черты называются количественными. Например, коричневый цвет скорлупы яиц контролируется 13 генами. В результате яйца, откладываемые разными породами кур, имеют различный коричневый цвет.

ГЕНЕТИКА ЗНАЧИТЕЛЬНЫХ НАБЛЮДАЕМЫХ ПРИЗНАКОВ У КУР

При разведении цыплят полезно понимать, почему у некоторых цыплят существуют определенные существенные наблюдаемые черты. Эти признаки включают тип гребня, цвет пера, цвет голени / ступни и цвет кожи.

ГЕНЕТИКА ТИПА РАССЕЧКИ

У цыплят есть множество типов гребешков, как показано на Рисунке 2. Генетика гребенчатого типа цыплят имеет историческое значение. Грегори Иоганн Мендель считается отцом генетики. Его работа с горохом привела к мысли, что гены контролируют различные физические характеристики. Основываясь на этой идее, Уильям Бейтсон использовал гребенчатых цыплят, чтобы показать, что генетика применима и к животным.

Тип гребешка у кур в основном контролируется двумя разными генами на двух разных хромосомах. Один из них - ген гребня роз (обозначается буквой R ), а другой - ген гребешка гороха (обозначается буквой P ). Наличие гена обозначается заглавной буквой; отсутствие гена обозначается строчной буквой. И ген гребня розы, и ген гребня гороха могут экспрессироваться в гетерозиготном состоянии. То есть только одной копии гена гребешка розы или гена гребешка гороха достаточно для возникновения гребня этого типа. Следовательно, оба гена можно рассматривать как доминантные гены.

  • Когда присутствует хотя бы одна копия гена гребешка роз и отсутствует ген гребешка гороха, результатом является гребешок розы. Другими словами, курица с розовым гребешком имеет одну из двух возможных комбинаций генов: RRpp или Rrpp.
  • Когда присутствует по крайней мере одна копия гена гребешка гороха, а ген гребня розы отсутствует, результатом является гребешок гороха. Курица с гороховым гребешком имеет одну из двух возможных комбинаций генов: rrPP или rrPp.
  • Когда присутствует хотя бы одна копия каждого гена, получается гребешок грецкого ореха. Курица с гребешком из грецкого ореха имеет одну из четырех возможных комбинаций генов: RRPP, RrPP, RRPp или RrPp.
  • Когда оба гена отсутствуют, в результате получается одна гребенка. У цыпленка с одним гребешком есть единственно возможная комбинация генов: rrpp.

Чтобы лучше понять генетику гребенчатого типа, рассмотрим результаты разведения определенных кур. Например, что произойдет, если курица, которая размножается истинно для горохового гребня (то есть курица с комбинацией генов rrPP), скрещивается с курицей, которая размножается истинно для розовой гребешки (то есть курица с комбинацией генов RRpp )? Учитывая, что каждый родитель вносит в потомство по одному из двух генов, которые контролируют тип гребня, единственная возможная пара генов, которую может передать родитель, который разводит настоящий гребешок для роз, - это Rp. Точно так же единственная возможная пара генов, которую может передать родитель, выращивающий настоящий горох, - это rP. Следовательно, как показано на рисунке 3, все потомки от такого спаривания будут иметь гетерозиготное состояние по обоим генам (то есть RrPp) и, таким образом, будут иметь гребешки грецкого ореха. Потомство, однако,не подходит для гребней грецкого ореха; то есть птицы с гребнями грецкого ореха, выведенные птицами с гребнями грецкого ореха, могут дать потомство с гребнями других типов.

Исследуя далее, если два из потомков, изображенных на рисунке 3, скрещиваются, количество возможных комбинаций генов увеличивается. Каждый родитель может внести одну из четырех возможных комбинаций генов, в результате чего у потомства получится 16 генетических комбинаций. Рассматривая фенотип, связанный с каждой комбинацией различных генотипов, вы можете рассчитать шансы того, что конкретный гребешок произойдет у потомства. Как показано на рис. 4, будет шанс 9/16 для гребня грецкого ореха, 3/16 шанса для гребня роз, 3/16 шанса для горохового гребня и 1/16 шанса для одного гребня.

ГЕНЕТИКА ЦВЕТА ПЕРО

Чтобы понять генетику окраски перьев, необходимо понять, как достигается разная окраска птицы. У птицы различают вторичный и первичный цветовые узоры. Вторичный узор - это цветной узор, который появляется на отдельных перьях. Одинарная и двойная шнуровка, пятнистость и т. Д. - второстепенные узоры. Первичные узоры - это цветные узоры, охватывающие все тело курицы. Примером может служить серебряный колумбийский узор. Серебряный колумбийский цыпленок - белый цыпленок с черными пятнами на шее, крыльях и хвосте. Поскольку узор не проявляется на отдельных перьях, его называют первичным узором.

Чтобы развести курицу с определенной цветовой схемой, нужно начать с цвета фона, который контролируется геном E-локуса. Другие гены окраски и (вторичного) паттерна существенно изменяют этот фон. Несколько разных генов взаимодействуют, чтобы определить цвет и рисунок перьев. Считая белый и черный цветами, существует три основных цвета перьев: черный, белый и красный (золотой). (Технически белый и черный не являются цветами: белый на самом деле является результатом сочетания всех цветов, а черный - это отсутствие отражения света в видимом диапазоне.) Цвета куриных перьев достигаются путем разбавления и усиления или маскировки черного. и красный. Например, у красных из Род-Айленда есть ген золота с доминантным геном красного дерева (усиление красного). Синее оперение образуется, когда курица с черным оперением имеет ген синего цвета,который разбавляет черный цвет. Две копии синего гена приводят к эффекту всплеска. Белый цыпленок может быть получен несколькими способами, подавляя черную и красную пигментацию с помощью комбинаций генов (таких как доминантный белый, рецессивный белый, серебряный, колумбийский и запрет кукушки).

Некоторые воспринимаемые цвета перьев на самом деле обусловлены структурой пера, а не пигментацией. То есть пурпурный и жуково-зеленый блеск, наблюдаемый у некоторых домашних птиц, связан с тем, как структура перьев отражает свет, а не с присутствием пигментов.

ГЕНЕТИКА ЦВЕТА ХВОСТОВИКА / НОГИ

Видимый цвет голеней / лап цыплят является результатом сочетания цветов верхней и более глубокой кожи. Цвет голени / стопы в основном контролируется тремя генами, один из которых сцеплен с полом и расположен на Z-хромосоме. В таблице 1 показаны цвета голени / стопы, полученные в результате основных комбинаций генов. Помните, что у каждой курицы есть две копии каждого гена. Таблица является лишь ориентиром, потому что другие гены также влияют на цвет голени / стопы. Например, ген запрета, связанный с полом, B, расположен на Z-хромосоме и является сильным ингибитором пигмента меланина в коже. Полосатые куры Плимутской породы не имели бы легких голеней, если бы не тот факт, что у них есть связанный с полом ген запрета.Плимутские скалы с перемычкой (имеющие половые хромосомы ZW), как правило, имеют более темные голени, чем мужские (имеющие половые хромосомы ZZ) из-за дозового эффекта гена запрета у самцов.

ГЕНЕТИКА ТЕМНОГО ЦВЕТА КОЖИ

Цыпленок шелковицы, показанный на рисунке 5, известен своим темным цветом кожи. Темная кожа является результатом более высокого, чем обычно, уровня меланина. Активатор пигментных клеток, называемый фибромеланозом, вызывает пигментацию соединительной ткани. Наследование фенотипа темной кожи контролируется геном фибромеланоза, Fm, а также ингибиторами кожного меланина, такими как сцепленная с полом мутация, ингибирующая дермальный меланин Id. У цыплят, у которых есть ген Fm, но нет гена Id, темная кожа и соединительная ткань. Комбинация гена Fm и мутации Id приводит к тому, что курица не имеет видимой пигментации кожи. Другие ингибиторы кожного меланина также могут влиять на степень меланизации (пигментации), вызванной геном Fm (или степень экспрессии гена Fm). Более того, некоторые гены, влияющие на цвет оперения, также влияют на цвет кожи,такие как аллели E-локуса, которые могут влиять на экспрессию гена Fm. Однако существуют фибромеланотические шелковицы с черным, белым, синим рисунком и перьями куропатки.

Еще новости