Ауткроссинг или аутбридинг — это метод скрещивания между разными породами. Это практика введения в линию разведения дальнеродственного генетического материала, тем самым увеличивая генетическое разнообразие .
Ауткроссинг может быть полезным приемом в разведении животных . Заводчик, занимающийся ауткроссингом, намеревается удалить черты, используя «новую кровь». С доминантными чертами все еще можно увидеть выражение черт и можно удалить эти черты, будь то ауткроссинг, линейные породы или инбридинг. С рецессивными чертами ауткроссинг позволяет рецессивным чертам мигрировать по популяции. Многие черты являются менделевскими и, следовательно, демонстрируют более сложный промежуточный фенотип. Затем у заводчика, занимающегося ауткроссингом, могут быть особи, имеющие много вредных генов, которые могут быть выражены при последующем инбридинге. Теперь у каждой особи во многих породах собак есть целый спектр вредных генов. [1]
Увеличение вариации генов или аллелей в генофонде может защитить от вымирания из-за стрессоров окружающей среды среди инбридинговых популяций животных. Например, в этом контексте ветеринарное исследование 2009 года пыталось определить генетическое разнообразие в породах кошек. [2]
Считается, что в дикой природе имеет место определенная степень ауткроссинга, позволяющая избежать спаривания между очень близкими родственниками. [1]
Ауткроссинг у растений обычно осуществляется самонесовместимостью . Первичная адаптивная функция цветов — содействие ауткроссингу, процессу, который позволяет маскировать вредные мутации в геноме потомства. Маскирующий эффект ауткроссинга известен как генетическая комплементарность [3] , эффект, также известный как гибридная сила или гетерозис . Как только ауткроссинг устанавливается в линии цветковых растений из-за преимущества генетической комплементарности, последующее переключение на инбридинг становится невыгодным, поскольку он допускает экспрессию ранее замаскированных вредных рецессивных мутаций, т. е. инбридинговую депрессию .
Ауткроссинг у грибов подразумевает сингамию между гаплоидными клетками, произведенными отдельными диплоидными особями. [4]
Говорят, что черты жизненного цикла увеличивают вероятность ауткроссинга у грибов, такие как дальнее распространение и сохранение гаплоидной стадии. Некоторые исследования даже показывают, что грибы предпочитают ауткроссинг по сравнению с другими типами спаривания. В исследовании, проведенном с коммерческим шампиньоном Agaricus bisporus , ауткроссированные популяции грибов показали более высокую приспособленность, чем инбридинговые, по нескольким компонентам приспособленности. [5]
Заводчики занимаются инбридингом в пределах своего генетического пула, пытаясь сохранить желаемые черты и отбраковать те черты, которые нежелательны. Когда нежелательные черты начинают проявляться, подбираются партнеры, чтобы определить, является ли черта рецессивной или доминантной. Удаление черты достигается путем скрещивания двух особей, заведомо не несущих ее. [6]
Грегор Мендель использовал ауткроссинг в своих экспериментах с цветами. Затем он использовал полученное потомство для составления схемы наследования, используя скрещивание братьев и сестер и обратное скрещивание с родителями, чтобы определить, как функционирует наследование. [7]
Чарльз Дарвин в своей книге «Эффекты перекрестного и самооплодотворения в растительном мире» [ 8] : 462 заявил относительно ауткроссинга, что «потомство от союза двух отдельных особей, особенно если их предки подвергались совершенно разным условиям, имеет огромное преимущество в росте, весе, конституционной силе и плодовитости по сравнению с самооплодотворяющимся потомством от одного из тех же родителей». Он считал, что этого наблюдения вполне достаточно для объяснения ауткроссингового полового размножения . Недостатки самооплодотворяемого потомства ( инбридинговая депрессия ) в настоящее время считаются в значительной степени обусловленными гомозиготным выражением вредных рецессивных мутаций; [9] а преимущества в приспособленности некоторого ауткроссированного потомства, как полагают, в значительной степени обусловлены гетерозиготной маскировкой таких вредных мутаций, за исключением случаев, когда такие мутации приводят к аутбридинговой депрессии .