Ауткроссинг или аутбридинг – это метод скрещивания разных пород. Это практика введения отдаленно родственного генетического материала в племенную линию, тем самым увеличивая генетическое разнообразие .
Ауткроссинг может быть полезным методом в разведении животных . Заводчик-ауткроссинг намеревается удалить эти признаки, используя «новую кровь». При наличии доминантных признаков можно по-прежнему видеть проявление этих признаков и удалять эти признаки независимо от того, происходит ли ауткроссинг, линейное разведение или инбридинг. Что касается рецессивных признаков, то ауткроссинг позволяет рецессивным признакам мигрировать в популяции. Многие черты являются менделистскими и поэтому демонстрируют более сложный промежуточный фенотип. Тогда у заводчика-ауткроссера могут появиться особи, имеющие множество вредных генов, которые могут проявиться в результате последующего инбридинга. В настоящее время у каждой особи многих пород собак имеется целый ряд вредных генов. [1]
Увеличение изменчивости генов или аллелей в генофонде может защитить инбредные популяции животных от вымирания из-за стрессовых факторов окружающей среды. Например, в этом контексте недавнее исследование в области ветеринарной медицины попыталось определить генетическое разнообразие пород кошек. [2]
Считается, что в дикой природе происходит определенная степень ауткроссинга, позволяющая избежать спаривания между очень близкими родственниками. [1]
Ауткроссинг у растений обычно обусловлен самонесовместимостью . Основная адаптивная функция цветов — облегчение ауткроссинга — процесса, позволяющего маскировать вредные мутации в геноме потомства. Маскирующий эффект ауткроссинга известен как «генетическая комплементация» [3] , эффект, также известный как гибридная сила или гетерозис . Как только в линии цветковых растений устанавливается ауткроссинг из-за преимущества генетической комплементации, последующий переход к инбридингу становится невыгодным, поскольку он позволяет проявить ранее замаскированные вредные рецессивные мутации, т. е. инбридинговую депрессию .
Ауткроссинг у грибов предполагает сингамию между гаплоидными клетками, продуцируемыми отдельными диплоидными особями. [4]
Говорят, что такие особенности жизненного цикла грибов, как распространение на большие расстояния и сохранение гаплоидной стадии, увеличивают вероятность ауткроссинга. 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 инбредные, по нескольким компонентам приспособленности. [5]
Селекционеры занимаются инбридингом в своем генетическом пуле, пытаясь сохранить желательные черты и отсеять нежелательные . Когда начинают проявляться нежелательные черты, выбираются партнеры, чтобы определить, является ли признак рецессивным или доминантным. Удаление признака достигается путем скрещивания двух особей, которые, как известно, не являются его носителями. [6]
Грегор Мендель использовал ауткроссинг в своих экспериментах с цветами. Затем он использовал полученное потомство для построения схемы наследования, используя скрещивание братьев и сестер и обратное скрещивание с родителями, чтобы определить, как функционирует наследование. [7]
Чарльз Дарвин в своей книге « Эффекты скрещивания и самооплодотворения в растительном мире» . [8] : 462 заявил относительно ауткроссинга, что «потомство от союза двух различных особей, особенно если их предки были подвергнуты совершенно различным условиям, имеют огромное преимущество в росте, весе, конституциональной силе и плодовитости по сравнению с самооплодотворяющимися особями. потомство от одного и того же родителя». Он считал, что этого наблюдения вполне достаточно, чтобы объяснить ауткроссинг полового размножения . В настоящее время считается , что недостатки самооплодотворенного потомства ( инбредная депрессия ) во многом обусловлены гомозиготным проявлением вредных рецессивных мутаций; [9] и преимущества приспособленности некоторых ауткроссированных потомков, как полагают, во многом обусловлены гетерозиготной маскировкой таких вредных мутаций, за исключением тех случаев, когда такие мутации приводят к аутбридинговой депрессии .