Informace ze světa Internetu hlavně o včelách a včelařích, a česky

Základy šlechtění a genetiky včely medonosné

15. ledna 2008 v 20:17 | Eman |  Biologie a šlechtění včel
První kapitola - Genetika včely medonosné.

Celkový plánovaný obsah seriálu 3 článků o šlechtění a genetice včel

* Genetika včely medonosné -
(věcnou a jazykovou správnost překladu kontroloval ing. K. Čermák. Na návštěvě u šlechtitele včel)
* Záznam rodokmenů (2. část)
* Rozmnožování a udržování kmene - Kontrola páření
* Uchování genových zdrojů.
* Mutace. (3. část)
* Genový fond.
* Zlepšování kmene.
* Metody selekce - charakteristika žádoucího kmene.
* Hodnocení šlechtěného kmene.
* Metody šlechtění - liniový chov.
* Hybridní chov
* Literární odkazy.

Překlad ze stránky: Breeding and Genetics of Honey Bees - Autoři: John R. Harbo a Thomas E. Rinderer, Výzkumný entomolog a výzkumný genetik, Správa vědy a vzdělání, Výzkum šlechtění a včel, Baton Rouge, La. 70808. (ze Včelařství ve Spojených státech)
___________________________________________________________________
Domácí zvířata, jako slepice, skot, ovce, prasata a koně byly výběrově chována lidmi po tisíce let. Následkem toho byla již větší část selekce provedena v době, kdy se začaly používat moderní metody chovu; moderní chovatel zvířat začal s chovy vyšlechtěnými člověkem. Na plemena včel (jako kavzkazské, kraňské, a italské) se často pohlíží jako by se pohlíželo na chovy dobytka nebo psů. To by se ale nemělo, protože plemena včel nebyla tak silně regulována a šlechtěna lidmi a jsou mnohem variabilnější než chov domácích zvířat.

Včela nebyla intenzivně vybírána lidmi, protože do roku 1845 základy včelího rozmnožování lidé nechápali. Bez tohoto pochopení se mnoho nedalo dělat. V roce 1851, kdy bylo toto základní chápání přijato v širší míře, Langstroth vyvinul úl s rozebíratelnými rámky - plásty. Náhle včelaři nejenom pochopili včelí rozmnožování, ale také uměli ošetřovat včelstva a ovládat matku.

Kontrola páření zůstala však nezvládnuta. Izolace na ostrově byla jediným prostředkem, ale měla omezený význam. Mezi roky 1860 a 1940 byly hlášeny tucty pokusů přimět matky a trubce ke kopulaci uzavřené ve sklenici, koši, stanu nebo skleníku. Někteří prohlašovali, že měli úspěch, ale nedokázali to opakovat a ověřit. S vývinem instrumentální inseminace jako praktické techniky v roce 1940, započala řízená plemenitba.

Jakmile lidé začali šlechtit včely, využívali výhod velké a variabilní populace, se kterou bylo možné pracovat. Chovatelé rychle zjistili, že včely dobře reagují na výběr. Zčásti je to z toho důvodu, že lidé teprve začínají měnit včelu cestou výběru a řízené plemenitby.

Genetika včely medonosné

Příbuzenské vztahy uvnitř včelstva jsou rozdílné od jiných zemědělsky důležitých zvířat jako důsledek pářecích zvyklostí, sociální struktury a vývinu trubců z neoplodněných vajíček. Včelstvo, které se nachází v přírodě, je složitá rodinná skupina, nejlépe nazvaná jako superrodina. Tato superrodina sestává z: (1) jedné matky, (2) několika otců trubců kteří předali zásobu sperma do orgánů matky (spermatéka), a (3) dělnice a trubci, potomci matky a otců.

Uvnitř superrodiny je obvykle 7 až 10 podrodin, které jsou skupiny dělnic se stejným otcem. Jelikož jsou všechny spermie od jednoho trubce geneticky identické, každá podrodina je složena ze sester mnohem blíže příbuzných než sestry od jiných zvířat. Proto se dělnice patřící do stejné podrodiny často nazývají supersestry, mají tři čtvrtiny genů společné původem. Přijímají identické gamety (pohlavní buňka) od svého otce a průměrně poloidentické gamety od své matky.

Dělnice patřící do různých podrodin mají stejnou matku, ale různé otce. Jsou to polosestry a mají jednu čtvrtinu svých genů společných původem. Příležitostně se trubci bratři páří se stejnou matkou. V takových případech jsou jejich podrodiny navzájem příbuzné spíše jako úplné sestry než jako polosestry. Vznik takových úplných sester přirozeným pářením však pravděpodobně není běžné.

Navzdory komplikované struktuře rodiny se základní principy genetiky vztahují i na včely. Chromozomy obsahují dědičné jednotky nazývané geny. Specifické místo na chromozomu, kde se nacházejí zvláštní geny je nazýváno lokus. Ve vzácných případech se gen vstupující do vajíčka nebo spermie poněkud změní a bude mít jiný vliv než původní gen. Proces změny se nazývá mutace, a všechny formy genu, které se mohou vyskytnout na lokusu, se nazývají alely.

Včelí vajíčka se líhnou bez ohledu na to, jestli jsou oplodněna. Samičky - matky a dělnice - se vyvíjejí z oplodněných vajíček obsahujících 32 chromozomů. Těchto 32 chromozomů se skládá ze dvou sad po 16, každá sada od každého rodiče. Tedy samičky jsou původem diploidní. Samci (trubci) se vyvíjejí z neoplodněného vajíčka, které obsahuje pouze jednu sadu 16 chromozomů od své matky. Trubci jsou tedy původem haploidní. Tato reprodukce vývinem neoplodněných vajíček se nazývá partenogeneze.

Protože matky a dělnice mají párové chromozomy, nesou dvě alely pro každý gen, jednu na každém členu páru. Pokud jsou obě alely stejného typu, jde o stav homozygotní; když jsou různé, jde o stav heterozygotní. V některých heterozygotních případech bude jedna alela maskovat vyjádření jiné a říká se jí, že je dominantní. Alela jejíž vyjádření je maskováno se nazývá recesivní. Trubci mohou nést pouze jeden typ alely protože jsou haploidní; a tedy se nazývají hemizygotní.

Nějaký čas byla partenogeneze považována za základ určení pohlaví včel. Teorie byla ta, že dávkování chromozomů nastalo tak, že dvě sady chromozomů vyústily do samiček a jedna sada do samečků. I když je to logické vysvětlení, tato teorie se nyní nepovažuje za správnou.

Výzkumníci zkoumající zdánlivou nízkou životaschopnost vajíčka v inbredních liniích odhalili, že pohlaví včel je určeno alelami na jednom lokusu. Jestli je vajíčko heterozygotní na tomto lokusu, vyvine se v samičku. Jestli je homozygotní nebo hemizygotní, vyvine se v samečka.

Očividně neživotaschopná vajíčka nalezena v inbredních liniích byla diploidní vajíčka homozygotní na pohlavním lokusu. Dělnice selektivně odstraňují a ničí homozygotní diploidní larvy z plástu hned po vylíhnutí. V rámci výzkumu se tyto diploidní trubci dochovali do dospělosti s nadějí vyprodukovat diploidní sperma a triploidní matky a dělnice. Avšak umělý chov je obtížný proces; výslední diploidní trubci měli malá varlata a produkovali málo spermatu.

Zatímco určení pohlaví je geneticky komplikované, jiné znaky mohou být dokonce ještě komplikovanější. Různé kombinace alel na lokusu dají vznik různým vyjádřením znaků. Také alely z jiného lokusu mohou ovlivnit určitý znak. Všechny tyto různé události mají za následek složité genetické systémy produkující širou varietu vyjádření vlastností ve včelách. Například bylo odhadnuto, že reakce dělnice na isopentyl acetát (složku poplašného feromonu) je ovlivněna nejméně sedmi až osmi geny. Takováto pestrost je surovinou nezbytnou pro genetické zlepšování včelích kmenů.

Jako u jiných zvířat, variabilita u včel je dále zvyšována událostmi, které nastávají, když matka vytváří vajíčko. Během tohoto procesu si buněčné chromozomy, jež vytvoří vajíčka, vzájemně vymění segmenty. Dále se v tomto procesu počet chromozomů zárodečných vajíček zmenší na polovinu. Výsledkem tohoto procesu je haploidní vajíčko, s chromozomy mající novou kombinaci alel na různých lokusech.

Neoplodněné vajíčko se vyvine v trubce, který produkuje sperma. Procesy rekombinace alel a snížení počtu chromozomů v trubcích nenastává. Všechny buňky spermatu produkované trubcem jsou geneticky identické. Jsou identické navzájem, a jsou identické s chromozomy v neoplodněném vajíčku, které se vyvinulo v trubce.
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Komentáře

1 Čermák Květoslav Čermák Květoslav | E-mail | Web | 18. ledna 2008 v 22:02 | Reagovat

K článku jen pár slov. Jde o dobrý text, seznamující s hlavními znalostmi ze včelí genetiky a šlechtění. Zřejmě jde o staší článek, odhadem ze 70., příp. 80. let min. století. Proto ne vše tam uvedené odpovídá současným znalostem. Konkrétně (1) část o nadějných výsledcích uchování trubčího spermatu v tekutém dusíku - to se nedaří a dosud není známa metoda jeho dlohodobého uchování, (2) uvádí se tam, že při inseminaci se matka narkotizuje oxidem uhličtým v trvnání 10 minut, dvakrát; dnes se tak dlouhá narkóza matkám nedává, je podstatně zkrácena, což se pravděpodobně příznivě odráží v dlouhověkosti matek v běžných produkčních včelstvech.

2 Klára Tučková Klára Tučková | E-mail | 1. dubna 2008 v 17:28 | Reagovat

Dobrý den, Váš text je velice zajímavý, ale chtěla bych se zeptat na jednu otázku - jak je možné, že se z vajíček neoplodněné samice, která má chromozomy XX , vylíhne samec, který má XY? Kde se"vezme" Y, když nebyla oplodněna? Předem moc děkuji za odpověď.

3 eman eman | E-mail | Web | 3. dubna 2008 v 9:56 | Reagovat

Odpovím jednoduše, jak to vidím já. U včel to s geny chodí trošku jinak, než u lidí, neboli o XX a XY chromozómech u nich nemluvíme.  

Chromozómy člověka:

http://www.repromeda.cz/genetika/cs/index.php

4 Eman Eman | Web | 8. září 2009 v 8:40 | Reagovat

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama