Биотехнология в животноводстве. Использование достижений биотехнологии в животноводстве
Использование биотехнологии позволяет решать большое количество задач, направленных на улучшение генотипа сельскохозяйственных животных.
Главными разделами биотехнологии являются генная и клеточная инженерия.
Методы генной инженерии наиболее детально разработаны на микроорганизмах. Разработаны методы, позволяющие направленно изменять генотип микроорганизмов. В отличие от мутаций эти изменения можно планировать.
Для этого следует выделить определенные гены из генома одних животных и встроить их в геном других особей. Так, уже ген саматотропин – гормон роста крысы встроен в геном мыши, в результате резко усилены темпы роста реципиента и увеличилась его конечная живая масса .
Встройка интерферона (интерферон, англ. – препятствовать, мешать, продукт клеток, возникший при заражении вирусом, задерживающий развитие инфекции другими вирусами) в организм животных является важнейшим фактором формирования неспецифической резистентности организма; в результате его действия создаются препятствия развития другой инфекции (интерференция вирусов), препятствует заболеваниям и увеличивает резистентность организма.
В связи с этим представляется возможность по заранее намеченному плану реконструировать геном скота, придать ему заранее заданные свойства. Совершенно очевидно, что для достижения таких результатов традиционными методами потребовалась бы работа в течение многих поколений.
Большую важность представляет разработка методов извлечения из яичников коров-доноров яйцеклеток , культивирования, оплодотворения созревших ооцитов in vitro и последующего их раннего развития, а затем трансплантация (пересадка) коровам реципиентам. При этом генно-инженерные манипуляции (приемы работы, требующие большой точности) проводятся на фазе зиготы.Трансплантация, ранних эмбрионов основана на ускорении процессов размножения потомков ценных коров доноров. Для этого по определенной системе производят оплодотворение яйцеклеток in vitro и вымывание зигот (эмбрионов на 7-8-й день), которые пересаживают коровам-реципиентам. За год получают от донора 10–20 эмбрионов, которые можно заморозить, а затем осуществлять пересадку коровам-реципиентам, пришедшим в охоту. Техника пересадки уже отработана и дает возможность увеличить темпы селекции крупного рогатого скота в 10–20 раз и более.Используя трансплантацию эмбрионовможно вести борьбу с инфекционными заболеваниями (бруцеллез, лейкоз). Здоровая небеременная матка больных коров подавляет размножение бактерий и позволяет от инфицированных коров получать здоровое потомство.
На основе трансплантации можно предотвратить вымирание и полное исчезновение редких видов, пород животных ; пересаживая эмбрионы от таких животных реципиентов других пород, можно сохранить редкие породы. Примером может служить спасение от полного вымирания ангорской породы овец в Австралии.
Можно быть уверенным, что в ближайшей перспективе будут созданы новые формы крупного рогатого скота, обладающего рядом уникальных свойств, полученных методами генной инженерии (закономерности конструирования in vitro рекомбинантных молекул ДНК и их поведение в реципиентной клетке). Уже накоплен большой опыт культивирования соматических клеток животных т in vitro, разработаны способы длительного хранения клеток при низких температурах.
Активно проводятся исследования и по культивированию генеративных клеток.
Большое значение приобретает и метод агрегации ранних эмбрионов . Соединение двух целых эмбрионов от разных родителей позволяет получать животных, несущих качества сразу четырех родителей. Эти животные получили название химер . В настоящее время получены межвидовые (овца-коза) и межпородные химеры. В Германии (Брем) получили новое животное из двух половинок эмбрионов, взятых от животных разных пород. У нас в стране также получены химерные особи скота.
Определение пола эмбриона основано на идентификации половых хромосом, полученных методом биопсии раннего эмбриона. Этот метод уже используется на скоте. Трансплантация двух эмбрионов заведомо дает возможность избежать бесплодия телок из разнополых двоек (фримартинизм). Представляется возможным создание банка эмбрионов с заранее определенным полом, что позволит более рационально использовать генетические ресурсы.
Клонирование или получение идентичных близнецов из соматических клеток. В США, с помощью микрохирургии, получают клетки из внутренней части плаценты и каждое соматическое клеточное ядро трансплантируют в яйцеклетку, из которой заранее удалено ее собственное ядро. При этом из яйцеклеток развиваются идентичные близнецы, копирующие донора соматических клеток.
Крупномасштабная селекция и биотехнология в скотоводстве находятся в стадии становления. Эффективность их освоения позволит резко повысить продуктивность крупного рогатого скота.
В стадах черно-пестрой породы Московской области с 1933 по 1988 гг. среднегодовой генетический прогресс: по удою - 48,1 кг, содержанию жира в молоке - 0,003 %, молочному жиру - 2,31 кг. Для холмогорского скота достигнут сдвиг по удою 16 кг, молочному жиру - в 0,3 кг.
В группу отцов быков отбирают наиболее ценных в племенном отношении производителей. Поэтому отцы быков проходят длительный процесс оценки, отбора по происхождению, собственной продуктивности и качеству потомства. На практике быков бракуют: по росту и развитию (10-15 %), половой активности и качеству спермы (20-25 %), оплодотворяющей способности спермы (10-15 %), по качеству потомства, как правило, отбирают одного из четырех быков, поставленных на испытание (из 100 улучшателей - 25 быков).
Требования для быкопроизводящих коров: удой не менее 150 % молока от стандарта породы, содержание жира в молоке на 0,2 % выше стандарта породы, хорошо развитое вымя ваннобразной, чашеобразной или округлой формы с оценкой не менее 3 баллов, живой массой выше стандарта породы. У коров индекс равномерности развития вымени не нижи 43 %, скорость молокоотдачи 1,8-2 кг/мин.
В качестве отцов будущих быков-производителей должны быть быки, оцененные по качеству потомства, имеющие категорию Б по жирномолочности, и А1 по удою, крепкой конституции с оценкой экстерьера и конституции 25-29 баллов и их матери, пригодные к машинному доению. Если производитель не оценен по качеству потомства, то требования к его матери и матери отца должны быть по удою не менее 200 % от стандарта породы, а по жирномолочности на 0,2 % выше стандарта породы.
Для этого в Российской Федерации организованно 325 племзаводов и 700 племрепродукторов, имеется 107 племпредприятий. В Мурманской и Магаданской областях ликвидированы племпредприятия, а осеменение животных проводят спермой быков, приобретенной на Центральной станции искусственного осеменения. В результате - использование высокоценных быков-производителей, оцененных по качеству потомства преферентными (преимущественно) улутшателями. Эти области в настоящее время имеют высокие удои на корову, и на этой основе созданы высокопродуктивные молочные стада крупного рогатого скота.
Реализация всех звеньев крупномасштабной селекции позволяет существенно повысить совершенствование пород крупного рогатого скота в крупных регионах Российской Федерации.
2.Биотехнология в животноводстве
В настоящее время в результате успехов фундаментальных наук возникла возможность развития принципиально новых эффективных методов влияния на организм животных и на их наследственность. Использование биотехнологии позволяет решать большое количество задач, направленных на улучшение генотипа сельскохозяйственных животных.
Главными разделами биотехнологии являются генная и клеточная инженерия. Методы генной инженерии наиболее детально разработаны на микроорганизмах. Разработаны методы, позволяющие направленно изменять генотип микроорганизмов. В отличие от мутаций эти изменения можно планировать.
Для этого следует выделить определенные гены из генома одних животных и встроить их в геном других особей. Так, уже ген саматотропин - гормон роста крысы встроен в геном мыши, в результате резко усилены темпы роста реципиента и увеличилась его конечная живая масса.
Встройка интерферона (интерферон, англ. - препятствовать, мешать, продукт клеток, возникший при заражении вирусом, задерживающий развитие инфекции другими вирусами) в организм животных является важнейшим фактором формирования неспецифической резистентности организма; в результате его действия создаются препятствия развития другой инфекции (интерференция вирусов), препятствует заболеваниям и увеличивает резистентность организма. В связи с этим представляется возможность по заранее намеченному плану реконструировать геном скота, придать ему заранее заданные свойства. Совершенно очевидно, что для достижения таких результатов традиционными методами потребовалась бы работа в течение многих поколений.
Большую важность представляет разработка методов извлечения из яичников коров-доноров яйцеклеток, культивирования, оплодотворения созревших ооцитов in vitro и последующего их раннего развития, а затем трансплантация (пересадка) коровам реципиентам. При этом генно-инженерные манипуляции (приемы работы, требующие большой точности) проводятся на фазе зиготы.
Можно быть уверенным, что в ближайшей перспективе будут созданы новые формы крупного рогатого скота, обладающего рядом уникальных свойств, полученных методами генной инженерии (закономерности конструирования in vitro рекомбинантных молекул ДНК и их поведение в реципиентной клетке). Уже накоплен большой опыт культивирования соматических клеток животных т in vitro, разработаны способы длительного хранения клеток при низких температурах.
Активно проводятся исследования и по культивированию генеративных клеток.
Большое значение приобретает и метод агрегации ранних эмбрионов. Соединение двух целых эмбрионов от разных родителей позволяет получать животных, несущих качества сразу четырех родителей. Эти животные получили название химер. В настоящее время получены межвидовые (овца-коза) и межпородные химеры. В Германии (Брем) получили новое животное из двух половинок эмбрионов, взятых от животных разных пород. У нас в стране также получены химерные особи скота.
Определение пола эмбриона основано на идентификации половых хромосом, полученных методом биопсии раннего эмбриона. Этот метод уже используется на скоте. Трансплантация двух эмбрионов заведомо дает возможность избежать бесплодия телок из разнополых двоек (фримартинизм). Представляется возможным создание банка эмбрионов с заранее определенным полом, что позволит более рационально использовать генетические ресурсы.
Трансплантация. Селекция крупного рогатого скота. Система крупномасштабной селекции в скотоводстве основана на принципах точной генетической оценки животных и широкого использования генетически ценных быков-производителей путем искусственного осеменения. Однако получение быков-производителей с ярко выраженным улучшающим эффектом является относительно невысоким.
При традиционных методах разведения и воспроизводства скота в среднем от каждой коровы получают 4-6 телят (2-3 бычка и 2-3 телки). Таким образом, возможности размножения маток с ценным генотипом в скотоводстве весьма ограничены.
Трансплантация, ранних эмбрионов основана на ускорении процессов размножения потомков ценных коров доноров. Для этого по определенной системе производят оплодотворение яйцеклеток in vitro и вымывание зигот (эмбрионов на 7-8-й день), которые пересаживают коровам-реципиентам. За год получают от донора 10-20 эмбрионов, которые можно заморозить, а затем осуществлять пересадку коровам-реципиентам, пришедшим в охоту. Техника пересадки уже отработана и дает возможность увеличить темпы селекции крупного рогатого скота в 10-20 раз и более.
Клонирование или получение идентичных близнецов из соматических клеток. В США, с помощью микрохирургии, получают клетки из внутренней части плаценты и каждое соматическое клеточное ядро трансплантируют в яйцеклетку, из которой заранее удалено ее собственное ядро. При этом из яйцеклеток развиваются идентичные близнецы, копирующие донора соматических клеток.
Увеличение производства продукции и снижение материало - и энергоемкости животноводческой отрасли - важное народнохозяйственное задачи. Его решение зависит от формирования и развития сложных интегрированных систем, которые охватывают животных, технику и человека. Особенностью нового направления в развитии біотехно - логических систем в животноводстве является интегрированное применение технических средств механизации и автоматизации, электроники и вычислительной техники, создание систем управления биотехнологическими процессами.
Зооинженерия определяет способ получения продукции при минимальных затратах сырья (корма), труда и материальных ресурсов с оптимальным использованием биологических возможностей животных, системы содержания, кормления и ухода, изучает вопросы воспроизводства стада и санитарно-ветеринарного обслуживания.
Стабильное воспроизводство поголовья - сложное и экономически важный вопрос любой технологии производства животноводческой продукции. Это основное условие интенсивного развития отрасли, поскольку с каждой новой тварью, включенной в процесс воспроизводства, определяющие уровень, качество и эффективность производства продукции на период, который зависит от продолжительности хозяйственного использования животных и интервала между поколениями.
Крупный рогатый скот играет важную роль в производстве животноводческой продукции, но она принадлежит к одноплідних видов животных, поэтому численность и плодовитость являются факторами, которые лимитируют воспроизводства и как следствие - производство молока и мяса. Современные биотехнологические методы дают возможность рационально влиять на воспроизводственный потенциал самок, значительно увеличивать количество высокопродуктивных особей и тем самым - производство продукции животноводства.
Биотехнология - это наука, которая изучает возможности использования биологических процессов в различных отраслях сельского хозяйства, промышленности и медицины с целью разработки методов и технологий получения желаемых организмов и полезных веществ.
Биотехнология ускоренного и направленного управления размножением сельскохозяйственных животных стала возможной благодаря искусственному осеменению, гормональном регуляции половых циклов самок, трансплантации (пересадке) эмбрионов, методы клеточной и генной инженерии. Сельскохозяйственная біотехноло - гия в растениеводстве достигла значительных успехов в выведении новых сортов растений, в животноводстве она направлена преимущественно на создание желаемых генотипов, обеспечивающих высокую продуктивность животных и их интенсивное воспроизводство нетрадиционными методами.
Как биотехнологический метод успешно используют половые клетки производителей во время искусственного осеменения самок во всех отраслях животноводства.
□ Например, спермой одного быка можно ежегодно осеменить от 2 до 50 тыс. коров. Во многих странах есть банки, где хранятся миллионы доз замороженной спермы. От некоторых производителей за период использования получают 300 - 400 тыс. доз спермы.
Искусственная гормональная регуляция половых циклов самок способствует синхронизации охоты и дает возможность организовать одновременно искусственное оси - меніння больших групп животных. С наступлением половой зрелости в фолликулах яичников созревают яйцеклетки. Выход их из фолликула называется овуляцией. У коров и кобыл созревает одновременно обычно один фолликул, у овец - 2 - 3, у свиней - 8 - 12 в каждом яичнике. От количества фолликулов, что овулювали, и оплодотворенных яйцеклеток зависит количество приплода.
Гормональные средства издавна использовали для повышения плодовитости животных. Введение гормонов стимулирует многочисленную овуляции (суперовуляции), или увеличение в 10 - 12 раз количества яйцеклеток, которые образуются в каждом цикле. У коров и овец количество их возрастает до 25, у свиней - до 80. Этот метод применяют для получения потомства от высокопродуктивных особей пересадою оплодотворенных яйцеклеток самкам-реципиентам.
Трансплантация эмбрионов - это изъятие их из яйцеводов матки или одного животного (самка-донор) и пересадка в яйцевод или матку другого животного (самка-реципиент), которая находится в той же фазе полового цикла, что и донор. В дальнейшем эмбрион развивается в организме реципиента. Теленок-трансплантат наследует только генетические качества отца и матери-донора, реципиент не влияет на качество приплода.
Трансплантация эмбрионов - прогрессивное направление ускоренного воспроизводства поголовья, который дает возможность решать следующие задачи: интенсивно использовать генетический потенциал коров - рекордисток, ускорить создание высокопроизводительных семей и линий, получения двойняшек пересадкой двух эмбрионов одному реципиенту, создание банка эмбрионов от выдающихся животных способом глубокого их замораживания (криоконсервации), сохранение генетических ресурсов редких и исчезающих пород, упрощение транспортировки живого материала (эмбрионов) в различные регионы Земного шара.
Для получения эмбрионов в производственных условиях применяют не - хирургический метод, то есть вымывание их из матки с помощью специальных инструментов и питательных сред. Вводят эмбрионы реципиентам специальным катетером через шейку матки. В основном от одного донора получают за одно вымывание от трех до десяти пригодных для трансплантации эмбрионов. Вымывание проводят 3 - 4 раза в год, стельность наступает у 40 - 50 % реципиентов, то есть пока реально можно рассчитывать на получение до десяти телят - трансплантатов за год от одного донора. Для сравнения отметим, что от 100 коров при надлежащей организации искусственного осіме - ніння получают лишь 90 - 100 телят. Преимущество ембріопересадок очевидна.
В качестве реципиентов используют преимущественно физиологически здоровых животных, не представляющих племенной ценности, но которые отвечают требованиям стандартов по развитием и живой массой.
□ Например, телки пригодны для трансплантации в возрасте 16 - 18 мес живой массой 360 - 380 кг при хорошо выраженных признаков половой охоты. В последнее время станции по искусственному осеменению животных Канады, США, Франции, Великобритании,
Германии на 70 - 75% комплектуют быками-производителями, полученными методом трансплантации от выдающихся по молочной продуктивности коров с надоем 8000 - 10 000 кг молока за год.
Применяют также метод микрохирургического разделения эмбрионов с целью получения однояйцевых близнецов-двойняшек, что дает возможность гораздо рациональнее использовать генофонд выдающихся производителей и маток. Метод разделения эмбрионов на отдельные бластоміри с последующей пересадкой их реципиентам увеличивает выход телят во время трансплантации в два раза, что значительно повышает ее экономическую эффективность. Кроме того, монозиготні близнецы являются ценным материалом для решения многих генетических и селекционных вопросов.
Генетическая инженерия - новая прикладная ветвь молекулярной биологии и генетики, применение которой в животноводстве создает реальную основу для вывода желаемых форм животных с измененной наследственностью, молекулярной реконструкцией организма. Этого можно добиться планомерным действием на физиологические процессы воспроизводительной функции с помощью зоотехнических и биотехнологических мероприятий и оптимально управлять технологией и организацией процессов воспроизводства поголовья.
29-01-2012, 16:33
В настоящее время в результате успехов фундаментальных наук возникла возможность развития принципиально новых эффективных методов влияния на организм животных и на их наследственность.
Главными разделами биотехнологии являются генная и клеточная инженерия. Сейчас методы генной инженерии наиболее детально разработаны на микроорганизмах. Разработаны методы, позволяющие направленно изменять генотип микроорганизма. В отличие от мутаций эти изменения можно заранее планировать. Примерами могут служить микроорганизмы, в геном которых совершенно определенно встроены гены, ответственные за синтез интерферона, соматотропина, некоторых незаменимых аминокислот. Совершенно очевидно, что возможности дальнейшего развития этого направления огромны. И сейчас широким фронтом ведутся исследования и разработки по выделению и планированию определенных генов и по методам их внедрения в геном.
Если генная инженерия в микробиологии стала реальностью и приобретает все большее практическое значение, то у животных применение этих методов только начинается, но фронт исследований расширяется быстрыми темпами. Уже установлено, что в принципе возможно выделить определенные гены из генома животных и встроить их в геном другой особи. Так, уже ген соматотропина - гормона роста крысы встроен в геном мыши и в результате резко усилены темпы роста реципиента и увеличилась конечная живая масса. Можно себе представить, какое огромное практическое значение будет иметь использование этого приема на сельскохозяйственных животных. Представляется возможность по заранее намеченному плану реконструировать геном домашних животных, придать ему заранее заданные свойства. Совершенно очевидно, что для достижения таких результатов традиционными методами потребовалась бы работа в течение многих поколений.
Возникает перспективная задача - использовать домашних животных как живые реакторы, ферментеры для производства ценнейших биологически активных веществ. Например, встроив ген интерферона в геном коровы, можно рассчитывать, что этот гормон будет экспрессироваться и в молочной железе. А это позволит, учитывая высокую активность молочной железы, получать данное вещество с молоком в значительных количествах и, вероятно, при высокой экономической эффективности. Это же в принципе относится и к другим биологически активный веществам. И в данном случае молочный скот является самым оптимальным объектом для создания таких живых реакторов, так как ни одно из сельскохозяйственных животных не обладает такой интенсивностью синтеза и выведения из организма самых разнообразных продуктов.
Что такое биотехнология животных?
На настоящий момент биотехнологии приобретают все более важную роль в повышении доходности животноводства. Внедрение результатов биотехнологических исследований в животноводство происходит в первую очередь в следующих областях деятельности:
1. Улучшение здоровья животных с помощью биотехнологии;
2. Новые достижения в лечении людей с помощью биотехнологических исследований на животных;
3. Улучшение качества продуктов животноводства с помощью биотехнологии;
4. Достижения биотехнологии в охране окружающей среды и сохранении биологического разнообразия.
Биотехнология животных включает в себя работу с различными животными (скотом, домашней птицей, рыбой, насекомыми, домашними животными и лабораторными животными) и исследовательскими приемами – , .
Как регулируется создание генетически модифицированных животных продуктов?
Приказы регулятивных органов по поводу биотехнологии животных рассматриваются Управлением по разработке политики в области науки и техники с целью согласования деятельности правительственных органов для обеспечения рационального научного подхода. Несмотря на огромное количество разрабатываемых продуктов, регуляторных документов в печатном виде существует не так много.
В 2003 году Центр ветеринарной медицины FDA опубликовал предварительную версию руководства по оценке риска при клонировании скота и безопасности употребления пищевых продуктов, произведенных из мяса клонированных животных. Специалисты FDA пришли к выводу о пригодности мяса и молока клонированных животных к употреблению в пищу. Следующим шагом является полное урегулирование вопросов по оценке риска и предложений по процессу управления рисками.
Биотехнология для улучшения здоровья животных
На сегодняшний день, по оценкам специалистов, рынок биотехнологических ветеринарных средств составляет 2,8 миллиардов долларов США. Ожидается, что в 2005 году эта цифра возрастет до 5,1 миллиардов. На июль 2003 года на фармакологическом рынке было зарегистрировано 111 биотехнологических ветеринарных продуктов, в том числе убитых бактериальных и вирусных вакцин. Ежегодно ветеринарная промышленность инвестирует в исследования и разработку новых препаратов более 400 миллионов долларов США.
Сельскохозяйственные животные: скот и домашняя птица
Биотехнология обеспечивает принципиально новые подходы к улучшению здоровья животных и продуктивности скота и домашней птицы. Это улучшение возможно за счет усовершенствования диагностики, лечения и профилактики заболеваний; использования высококачественных кормов, производимых из трансгенных сортов кормовых растений; а также за счет повышения эффективности выведения новых пород.
Современная ветеринарная промышленность обладает огромным набором средств для профилактики и лечения заболеваний, потенциально способных вызвать эпизоотию и гибель сельскохозяйственного поголовья. Своевременная диагностика и лечение в комбинации с активными профилактическими мерами способствует снижению затрат на производство продуктов питания, а также улучшению состояния здоровья животных в целом и, соответственно, повышению безопасности пищевых продуктов.
– биотехнология позволяет фермерам немедленно диагностировать с помощью тестов на основе ДНК-типирования и определения наличия антител следующие инфекционные заболевания: бруцеллез, псевдобешенство, понос, ящур, лейкоз птиц, и трихинеллез;
– в скором времени ветеринары получат в свое распоряжение биотехнологические средства для лечения различных заболеваний, в том числе ящура, свиной лихорадки и коровьего бешенства;
– новые биологические вакцины используются для защиты животных от широкого спектра заболеваний, включая ящур, понос, бруцеллез, легочные инфекции свиней (плевропневмонию, пневмонический пастереллез, энзоотическую пневмонию), геморрагическую септицемию, птичью холеру, псевдочуму домашней птицы, бешенство и инфекционные заболевания выращиваемой в искусственных условиях рыбы;
– активная работа ведется над созданием вакцины против африканского заболевания скота, получившего название лихорадки Восточного побережья. В случае успеха эта вакцина станет первым препаратом для борьбы с простейшими и одновременно первым шагом на пути к разработке противомалярийной вакцины;
– молекулярные методы идентификации патогенов, такие как , позволяют наблюдать за распространением заболевания внутри стада и от популяции к популяции и идентифицировать источник инфекции;
– генетический анализ патогенеза заболеваний животных ведет к улучшению понимания факторов, вызывающих заболевания не только животных, но и человека, и подходов к контролю над ними;
– улучшенные с помощью биотехнологии сорта кормовых растений обеспечивают повышение питательности кормов за счет дополнительного содержания в них аминокислот и гормонов, приводящих к ускорению роста животных и повышению их продуктивности. Биотехнологические приемы позволяют повысить усвояемость грубых кормов. Ученые работают над новыми сортами растений с целью создания съедобных вакцин для сельскохозяйственных животных. В ближайшем будущем фермеры получат возможность кормить свиней генетически модифицированной люцерной, стимулирующей специфический иммунитет к опасной кишечной инфекции.
– исследователи работают над вакциной, которая могла бы послужить альтернативой кастрации скота. Телят кастрируют с целью снижения агрессии, а поросят – во избежание появления специфического запаха, делающего несъедобным мясо некастрированных кабанов. Новая вакцина обеспечит стерилизацию животных без хирургического вмешательства, не оказывая при этом негативного влияния на рост животных.
Кроме диагностических тестов, вакцин и лекарственных препаратов, использующихся для поддержания здоровья сельскохозяйственных животных, биотехнология играет все более важную роль в выведении новых пород. Методы генетического картирования позволяют выявлять генетически устойчивых к различным заболеваниям животных и использовать их в селекционных проектах для получения здорового устойчивого к болезням потомства. С другой стороны, животные с генетическими дефектами также могут быть идентифицированы и изъяты из процесса селекции.
– новые ДНК-тесты позволяют выявлять свиней, страдающих генетически обусловленным свиным стресс-синдромом, характеризующимся дрожанием и гибелью животных при воздействии стрессовых факторов;
– передающиеся по наследству неблагоприятные признаки скота могут быть идентифицированы с помощью ДНК-тестов, в настоящее время использующихся в национальных селекционных программах в Японии. С их помощью можно выявить дефект адгезии лейкоцитов, характеризующийся повторяющимися бактериальными инфекциями, задержкой роста и гибелью в течение первого года жизни; недостаточность фактора свертываемости крови XIII; наследственные формы анемии и задержку роста крупного рогатого скота.
Повышение продуктивности скота
Руководители животноводческих хозяйств непосредственно заинтересованы в повышении продуктивности сельскохозяйственных животных. Их конечной целью является повышение количества продукции (молока, яиц, мяса, шерсти) без увеличения затрат на содержание поголовья. Увеличение мышечной массы с одновременным снижением количества жира в организме мясных животных с незапамятных времен является целью селекционеров.
Биотехнология помогает улучшить продуктивность скота с помощью различных вариантов селекционного разведения. Для начала отбираются особи, обладающие желаемыми характеристиками, после чего, вместо традиционного скрещивания, производится забор спермы и яйцеклеток и последующее экстракорпоральное оплодотворение. Через несколько дней развивающийся эмбрион имплантируется в матку суррогатной матери соответствующего вида, но необязательно той же породы.
Иногда эмбрион делится на несколько частей, каждая из которых имплантируется отдельно. Такая форма клонирования на протяжении уже нескольких десятилетий используется для быстрого улучшения генетических характеристик сельскохозяйственных животных.
Методы геномики также используются для усовершенствования традиционных селекционных подходов. В 2003 году был официально зарегистрирован первый проверенный с помощью метода полиморфизма одного нуклеотида (SNP – single nucleotide polymorphisms) геном крупного рогатого скота мясного направления. SNP-метод используется для идентификации генных кластеров, ответственных за формирование того или иного признака, например, за поджарость животного. После чего с помощью методов традиционной селекции выводятся породы, в данном случае, отличающиеся повышенной мускулистостью. Во всем мире ведется активная работа по секвенированию геномов различных животных и насекомых. В октябре 2004 года было объявлено об успешном завершении проекта по секвенированию коровьего генома (Bovine Genome Sequencing Project). В декабре 2004 года было также успешно завершено секвенирование
