Indavl ( engelsk indavl fra indefra + avl "avl") er en form for homogami , krydsningen af nært beslægtede former inden for samme population af organismer (dyr eller planter).
Udtrykket "indavlen" bruges normalt i forhold til dyr, og for planter er udtrykket " inzucht " ( tysk Inzucht ) mere almindeligt; udtrykket bruges også, når man beskriver resultatet af ægteskaber mellem aristokratiske familier.
Indavl er et populært parringssystem for beslægtede individer. Det opdrættede afkom har et højt niveau af homozygositet, en lav række af egenskabsvariabilitet og reduceret levedygtighed. Indavl er især populær i afgrøde- og husdyrproduktion, dens hovedmål er at opnå hybrider med høj produktivitet og levedygtighed. Dette fænomen kaldes heterose.
Denne metode bruges ret ofte i biavl, dog er der ingen evidensbaserede resultater i undersøgelser, både i indenlandsk og udenlandsk litteratur om biavl.
Incest er en udtalt form for indavl, når krydsning sker mellem individer, der er direkte beslægtede. Den ultimative form for indavl er selvbefrugtning .
Ved hjælp af indavlssystemet (krydsning af individer søster x bror) i 3 generationer falder ynglens levedygtighed, en klar indikator for biernes ydre forskelle, biens kropsvægt falder og antallet af reproduktive rør i æggestokkene falder i livmoderen.
Indavl bruges i vid udstrækning af opdrættere til at forbedre målegenskaberne for en dyrerace eller plantesort . Den mest almindelige type indavl, som bruges i avl , kaldes linjeavl . I linjeavl parrer afkom sig med en af deres forfædre.
Denne form for krydsning kan kun anvendes ved unaturlig befrugtning eller ved delvis isolering af insekter.
Indavl bruges i udvælgelsen af bier for at fiksere bestemte egenskaber hos afkommet. Der er tre hovedformer for indavl - fjern, tæt og moderat.
For at opnå heterotiske hybrider er det nødvendigt at krydse indavlede linjer; de vil blive kendetegnet ved høj produktivitet og levedygtighed. Det er ret svært at opnå en hybrid indavlet dronning, heteroseeffekten udtrykkes kun i den første generation, og dens manifestation hos bier er ubetydelig.
Den indavlede linje af bier har en lav levedygtighed, og det er ret svært at holde dem.
Indavl hos bier er et ret ugunstigt fænomen, det er også belastet af en kæde af seksuelle alleler.
Essensen af heterogen selektion ligger i det faktum, at visse mødrefamilier er udvalgt til at krydse en familie, der ikke ligner den, men har flere værdifulde træk. Hvis biavleren efterfølgende formår at udvælge familier, der har opnået disse egenskaber, så vil målet om indavl blive betragtet som opnået.
Der er også en form for heterogen selektion i krydsning, den bruges af opdrættere til videnskabelige formål. Ved ukontrolleret krydsning af racer falmer de dominerende egenskaber, hvilket fører til en forringelse af effektiviteten af lokale racer.
Som du ved, modtager en diploid organisme hvert gen i to kopier ( alleler ) - fra faderen og fra moderen. Hvis disse alleler er forskellige, så kaldes individet heterozygot (for et givet gen), og hvis de ikke adskiller sig, så homozygot . Ved indavl er forældrene beslægtede og deler derfor mange af de samme alleler, hvilket resulterer i en stigning i homozygositet for hver generation.
Indavl fører til en stigning i konstansen af fænotypiske egenskaber hos afkommet og udføres i sidste ende for at opnå linjer af genetisk identiske individer (indavlede linjer), hvorpå det er praktisk at udføre biologiske og medicinske eksperimenter [1] .
Med nært beslægtet krydsning (eller selvbestøvning i planter) kan der forekomme indavlsdepression : et fald i udbyttet af planteafgrøder, kværning af dyr, forekomsten af anomalier og deformiteter. Dette forklares med homozygositet for skadelige recessive alleler og løses ved at udslette bærere af defekte gener.
Graden af homozygositet, det vil sige graden af indavl, bestemmes af formlen foreslået af Wright (S. Wright):
, |
hvor er Indavlskoefficienten, er antallet af generationer fra en fælles forfader på mors side, er antallet af generationer fra en fælles forfader på fars side. Indavlskoefficienten viser ikke kun sandsynligheden for, at et individ er homozygot for en given allel, men også det faktum, at begge alleler af dette locus er identiske i oprindelse. Hvis selve den fælles forfader allerede var indavlet, indføres en korrektion for indavlen af den fælles forælder ( ) i formlen, og formlen bliver:
. |
I tilfælde af at et individ har flere fælles forfædre i sin stamtavle, bestemmes indavlskoefficienten ved at summere indavlskoefficienterne for hver fælles forfader. Indikatoren kan bestemme graden af indavl i populationen. I dette tilfælde afspejler koefficienten I. hyppigheden af homozygoter i den undersøgte population sammenlignet med panmix-populationen. Indavlskoefficienten er en sandsynlighedsværdi og går fra 0 til 1. Værdien svarer til panmixia, a er en indikator for, at ægteskaber i den undersøgte familie udelukkende var mellem slægtninge. [2]
Arvelig overførsel ved tæt krydsning kan beskrives som følger: livmoderdatteren er heterogen, da arvefonden bestemmes af livmodermoderens genom og "faderen". Dog vil genotypen af datterlivmoderen være forskellig fra moderlivmoderen, da befrugtningen af ægget og overførslen af genomet vil ske fra en anden livmoder (drone).
Heraf følger, at dronningen i F1 bliver heterozygot, men dronen vil tilhøre moderens genom.
Arbejderbien vil ligesom dronningen være heterogen. Deres anden generation (som vil være den første efter indavl) vil have samme type arbejder- og dronningsgenotype, det kaldes indavlet, på grund af den næsten identiske dannelse af genomet (25% vil være fra moderens dronning).
Generation nummer tre, med identiske krydsninger, vil allerede være næsten fuldstændig indavlet.
K. Jenter (Yenter; Karl Jenter) forbedrede teknologien til at avle bier og skabte "Jenters honningkager" [3] . Takket være dem er det muligt at dyrke dronninger fra en dag gamle larver. Disse celler gør det muligt at få det nødvendige antal dronninger fra en bestemt familie. Hvis alle dronninger i bigården udskiftes med unger, vil de blive insemineret af den oprindelige kolonis droner. Livmoderen vil dog forblive heterogen. Den vil indeholde moderens genom og dronen (som inseminerede livmoderen).
Arbejderklassen af de resulterende dronninger vil have det samme modergenom. Dens ensartethed betragtes som betinget, da de er opnået fra sæden fra forskellige droner. De vil arve det andet genom fra en anden mors drone, det følger, at arbejderklassen af bier vil være heterogen. Vi må ikke glemme, at en vis procentdel af arveligheden hos unge dronninger kan omfatte det samme genom. Dette sker på grund af befrugtningen af livmoderen med sæden fra en drone. Den første udskiftning af dronningerne påvirker ikke bigårdens samlede produktivitet, dog vil der ske en ændring i genpuljen, som ikke er mærkbar for biavleren.
I det andet år med dronningeskiftning kan følgende observeres: dronerne modtaget af dronningen af 1. generation har arvematerialet fra deres mødre, og med fri krydsning vil livmoderen blive insemineret med disse droner ifølge tante x niece princip, hvor tanten er dronningen drone af 1. generation, det vil sige, at det andet år allerede vil være nært beslægtet krydsning. Bigårde med dronninger af 2. generation vil have en udtømt genpulje.
I det tredje år af generationen af dronninger stammer genomet fra dronen af 2. generation, hvilket fører til homozygositeten af arbejderbier og et fald i deres levedygtighed og produktivitet.
Derfor skal biavlere udskifte dronninger for 1. generation fra samme familier. I fremtiden er denne gengivelse meningsløs [4] .