VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Выведение желаемого фенотипа у эублефаров
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В наше время всеобщей глобализации многие рамки и границы теперь стерты. Много-много лет назад, в то время, когда в Российскую империю привезли картофель, вместе с ним завезли и колорадского жука, который раньше находился только в Америке. В настоящее время большой популярностью пользуются Леопардовые гекконы, или эублефары (Eublepharis macularius, имеющий 19 пар хромосом), которые становятся все популярнее и популярнее.
Пятнистые эублефары — одни из самых популярнейших питомцев на сегодняшний день в мире. Многообразие цветовых вариаций, выведенных селекционерами и радующих наш глаз, порой бывает решающим фактором при выборе себе домашнего питомца.
Леопардовый геккон заслужил такой успех еще из-за таких качеств, как простота в уходе, дружелюбность, понятливость и чистоплотность.
Но, я взял во внимание их генетику.
История
Родиной эублефара является территория Афганистана, ВосточнойИндии, Пакистана, Ирана, Ирака. Эти ящерицы жили в пустынных областях и питались разными насекомыми. Эублефары – одни из немногих видов ящериц, которые имеют подвижные веки – они могут закрывать свои глаза, от яркого света, пыли или при стрессе. Однако разводить их начали в Америке, где они сейчас и популярны. Дикие формы сильно отличаются от домашних питомцев. Первой случайной мутацией, по некоторым источникам, может являться stripe.
Основы генетики
ДНК- универсальный код всего живого. Периодически с ним могут происходить поломки, называемые мутациями. Мутации бывают генными, хромосомными, геномными. Замена\удаление\добавление и перемещение отдельных участков может привести к разным мутациям, которые могут быть полезными, нейтральными или вредными, что приводит к появлению новых признаков.
Признаки, получившиеся вследствие мутации, у эублефаров могут быть двух типов: рецессивными, доминантными.
Рецессивная мутация – это тот вид мутации, который проявляется только, когда в хромосоме две копии этого рецессивного гена. Проявляться рецессивный признак (рецессивный ген) будет только в этом состоянии, называемом гомозиготным. В гетерозиготном состоянии, когда копия только одна, признак не проявляется, но наследоваться может.
Доминантный ген и в гетеро- и в гомозиготе проявляется как полное или неполное доминирование. Наследование признака в гомозиготе 100%, а в гетерозиготе – 50% :50% (от одного родителя).
Неполно-доминантый ген проявляется по-разному в гетеро- и гомозиготе. Допустим, что есть неполно-доминантый ген выбеления черного пигмента. В гетерозиготе (Аа) окраска будет серой, так как влияние гена не настолько сильное, и только в гомозиготе (АА) по-настоящему белая.
В процессе мейоза образуются гаметы – клетки с гаплоидным набором
х ромосом n, то есть, у них, в отличие от клеток организма(2n), хромосом вдвое меньше, что сохраняет диплоидный набор в зиготе. В случае с гетерозиготным состоянием гена, гаметы имеют шанс на 50% его наличия. А в гомозиготном генотипе наследуется 100%.
Гены эублефаров
Многие заводят эублефаров из-за их внешнего вида, кто-то ищет экзотики, а кто-то, как раз, из-за генетического разнообразия.
Эублефары (Eublepharis macularius, 2n=38), имеют как минимум 4 неполно-доминантных признака окраски тела и глаз: Mack Snow, Hypo, Giant, Lemon Frost.
Два признака, на данный момент считаются доминантными - Enigma и W&Y.И большое количество рецессивных признаков - Blizzard, Albino (целых 3 линии, которые, между прочим, не скрещиваются между собой), Murphy Patternless, Eclipse, Marble Eye, NDBE.
Отдельный ген, однако, это не так интересно. Наибольший интерес представляют полигибриды и селекция. Кто-то может гнаться за количеством генов, а кто-то, в свою очередь, за качеством одного.
Каждый ген у эублефара по-своему проявляется на фенотипе - внешнем виде животного. Более того, гены по-разному взаимодействуют друг с другом.
На фотографиях представлены эублефары разных морф (совокупности генов):
Normal (без мутаций, природный окрас) – с ним будут сравниваться все остальные морфы (Рисунок 1)
Рисунок 1
Mack Snow(Aa) - незначительно выбеляет фон, в ювениле ( первые недели и месяцы после рождения) цвет белый с черным, в то время как у нормала - жёлтый с черным. Немного расщепляет узор, но часто в зрелом возрасте не отличается окрасом от нормала. (Рисунок 2)
Рисунок 2
Super Snow(AA) - значительно выбеляет фон и значительно ращепляется “крап”. Важно заметить, что глаза у эублефаров с этим геном окрашены в черный цвет! Но, нельзя путать этот ген со следующим, так как они разные по происхождению и действию. (Рисунок 3)
Рисунок 3
Eclipse(bb) - ген, который полностью, частично или наполовину закрашивает глаза в черный цвет, окраска становится светлее, более жёлтой. Отличается от SS(Super snow) тем, что у эклипс зрачок на просвет красного цвета. (Рисунок 4)
Рисунок 4
Het.Eclipse(Bb) - не проявляется, выглядит как нормал.
Enigma(Cc=CC) - Энигма делает фон желтее, разбивает крап, его становится меньше, цвета более контрастные, в глазу появляется красный и/или рыжий пигмент. (Рисунок 5)
Рисунок 5
Стоит посмотреть морфы с 2 и более количеством генов.
Mack Eclipse (Aabb)- глаза закрашены в черный, тело ещё желтее, крап
разбит. (Рисунок 6)
Рисунок 6
SS Eclipse (Total Eclipse - второе название ) (AAbb) - глаза закрашены в черный цвет, но! зрачок при этом красный на просвет, а крап, в отличие от обычного SS, упорядочен (что особенно заметно на хвосте), а тело белое. (Рисунок 7)
Рисунок 7
SS Enigma (AACc/AACC) - глаза из-за влияния гомозиготного Сноу окрашиваются в черный, но без красного зрачка, крап сильно разбит и теперь представляет из себя черные маленькие точки, тело серое, реже белое. (Рисунок 8)
Рисунок 8
Mack Enigma(AaCC/AaCc) - крап разбит, представляет собой преимущественно точки, но фон жёлтый. (Рисунок 9)
Рисунок 9
Mack Eclipse Enigma (Black Hole)(AabbCc/CC) - фон довольно сильно выбелен, но может варьировать от эублефара к эублефару. Может быть как жёлтым, так и белым. Глаза могут быть закрашены полностью, могут быть частично. Крап необычный из-за Энигмы, который может делать его полукружным, может обычными точками, но неровными. (Рисунок 10)
Рисунок 10
SS Eclipse Enigma(Super Black Hole/Total Eclipse Enigma) (AAbbCC/Cc) - белый фон в большинстве случаев, никак не жёлтый, может быть серым. Крап черный, насыщенный, ровными точками, редко размыт. Глаза черные, с красным зрачком на просвет. (Рисунок 11)
Рисунок 11
На фото с последней особью видна очень интересная особенность. Можно заметить, что нос у эублефар выбелен. Выбеление встречается и на шее, и на хвосте, а может и обесцветиться всё тело. Это явление довольно редкое.
Таким образом, закончив с теорией, мы переходим к практической части.
Основная часть
В настоящее время уже существуют сотни различных гибридных и цветовых линий леопардовых гекконов, выведенных селекционерами и хорошо подготовленными любителями. Целью моей работы является выведение одного из самых желаемых эублефаров в наше время – с черными точками на белом фоне и черными глазами. Комбинация генов Энигма, Эклипс и супер Сноу (AAbbCC/Cc) не оставит равнодушным ни одного человека, именно по этой причине я решил заняться выведением этой морфы. Существует множество вариантов выведения данной морфы.
Перед тем как начать свой проект по выведению нужной морфы эублефара, я изучил информацию, которая помогла мне в получении нужной морфы. В сети существуют много различных интернет-площадок, где рассказывается о генетике эублефаров - доминантных и рецессивных генах, несущих определенные признаки, и генах, отвечающих за наличие или отсутствие каких-либо признаков во внешнем облике леопардовых гекконов. К сожалению, большая часть информации на английском языке и я занялся ее переводом.
Генетика леопардовых гекконов очень увлекательное занятие, когда начинаешь в ней разбираться. Можно предсказать, что произойдет при скрещивании разных экземпляров гекконов. Можно выводить разных эублефаров, которые отличаются по интеллекту, социализации и особенностям поведения. Такие признаки тоже можно закрепить, так как они передаются по наследству. При планировании своей линии может помочь калькулятор морф эублефаров, который дает достаточно точный прогноз селекции на основе генетики леопардовых гекконов.
От правильного подбора пары, в генофонде которой содержатся необходимые для выживания гены, зависит здоровье и жизнеспособность потомков.
Для поддержания чистоты линии применяют линейное скрещивание (размножение морфы путем скрещивания только чистокровных особей, обладающих гомозиготным генотипом в отношении породных признаков).
При выборе гекконов для разведения, нужно иметь четкий план для достижения желаемого результата, с доскональным изучением и пониманием генетики его питомцев. При этом в каждом поколении выбираются наилучшие особи, с наиболее ярко выраженными породными признаками. Только такие, самые лучшие особи используются далее для размножения в рамках этой линии.
Для размножения я взял две особи – самец желаемой морфы (SBH) и самка, похожая с ним по генотипу (Dreamsickle). Это позволит получить результат за одно поколение (3-6 кладок).
Я скрестил носителя всех нужных генов с похожей по генотипу самкой. Отличались они тем, что ген Альбино, линии Тремпер, у самки был в гомозиготном состоянии и проявлялся, а у самца в гетерозиготе и не проявлялся. Таким образом можно это скрещивание назвать анализирующим, если требуется доказать у самца наличие гена альбино. Также, ген Сноу был у самки в гетерозиготе. Повторюсь, название морфы самки - dreamsickle/black hole TA(AabbCcdd). Признак Энигмы был обнаружен не у всех особей в поколении, это значит, что у обоих родителей ген был гетерозиготен. (См. рис. 12 и 13, родительские морфы)
Рисунок 12 самка-производитель
Рисунок 13 самец-производитель
На момент спаривания у самки были увеличены фолликулы, она проявляла меньший интерес к пище, была чуть другая окраска и наблюдалось 2 белых круга в области живота. Самка овулировала и спаривание было ей показано - вес 56г, возраст больше двух лет, поэтому противопоказаний нет. Также стоить заметить, что самка и самец были привезены из разных городов и были от разных заводчиков, то есть в родственных отношениях они не состояли. (См. Таб. 1)
Таблица 1
Процесс спаривания у эублефаров представляет собой вполне типичную случку. Самец захватывает самку, кусая ее за шею, если та не активно сопротивляется, и вставляет в ее клоакальное отверстие свои гемипенисы.
Одного спаривания должно хватать на весь сезон, так как у самок есть внутренний банк спермы. Кладок от 2 до 5-6. Яиц в кладке, как правило, два; больше или меньше - крайне редко. Самка откладывает яйца во влажное теплое место, пол малышейзависит от температуры инкубации и срока.
Также самка может рожать «жировые» яйца - на просвете в них не будет зародышевого диска и оболочка у них будет не такой эластичной и прочной.
После кладки я забирал у самки яйца и инкубировал их при определенной температурой.
Полученныерезультаты:
Dreamsickle
Dreamsickle(Рис.14)
Рисунок 14первый гибрид
Super black hole (ожидаемый результат)(Рис.11)
Mack Eclipse TA(Рис.15)
Рисунок 15
Mack Eclipse (Рис.16)
Рисунок 16
Super Snow Eclipse TA(Рис.17)
Рисунок 17
Процентная доля выхода СБХ составила 16%, но по калькулятору она должна была составить 36%, но это зависит от случайности оплодотворения, т.к. яйцеклетку может оплодотворить любой сперматозоид.
Цель работы достигнута – я получил особь с желаемым фенотипом – белого с черными точками на теле и черными глазами.
Выводы
Полученные результаты позволяют сделать вывод, что, зная влияние одного гена на фенотип животного, можно спрогнозировать, как гены будут влиять друг на друга, и добиться желаемых результатов в окрасе животного. Гены как рычаги, при должном включении и выключении одних, окрас можно создать практически любой.
Генетика леопардовых гекконов достаточно сложна. Для того чтобы выводить новые морфы эублефаров, необходимы специальные знания, такие как тестовое скрещивание, знание о мутациях, взаимосвязи генов и их проявление в фенотипе и многое другое. Но, это чрезвычайно интересное и увлекательное занятие.
Возможность создавать новые комбинации с использованием различных генов и новых мутаций поистине безгранична!
Использованная литература и источники:
«Enigma Syndrome in Leopard Geckos: An Autosomal Dominant Disorder» URL: http://www.geckotime.com/enigma-syndrome/ (Датаобращениякресурсу : 19.05.2018)
«Guide to Leopard Gecko Morphs and Genetics» Paul Sage URL :www.paulsagereptiles.com (Датаобращениякресурсу : 10.09.2018)
«Leopard Gecko Genetic Calculator» URL : https://www.morphmarket.com/c/reptiles/lizards/leopard-geckos/genetic-calculator/ (Датаобращениякресурсу : 10.06.2017)
«Leopard Gecko Genetics—Part 1» Chris Hansbrow URL : www.geckodaddy.com/blogs/news/1713232-leopard-gecko-genetics-part-1 (датаобращениякресурсу : 17.05.2017)
«Что надо знать о морфах эублефаров?» Наталья Лежепекова URL: https://eublefar.ru/eublefary/chto-nado-znat-o-morfah-eublefarov.html (Дата обращения к ресурсу : 15.04.2018)
URL : www.leopardgeckowiki.com (Дата обращения к ресурсу : 21.10.2017)
URL : www.theurbangecko.com (Дата обращения к ресурсу : 21.10.2017)