Оглавление:
- Ускорение роста животных
- Усиление резистентности
- Манипуляции с яйцеклетками
- Трансплантация
- Клонирование
- Прочие методы биотехнологии
Существенный прогресс в развитии биологических наук в последние десятилетия позволил создать ряд принципиально новых методов эффективного воздействия на развитие организма сельскохозяйственных животных и корректировки их наследственности. Развитие биотехнологии животноводства смогло решить многие задачи, целью которых было улучшение генотипа поголовья животных.
В биотехнологии можно выделить два основных направления:
- клеточная инженерия;
- генная инженерия.
Ускорение роста животных
Наиболее детально методы генной инженерии отработаны на микроорганизмах, с помощью которых стало возможно изменять генотип микроорганизмов целенаправленно, а не полагаться на случайно направленные мутации. С этой целью конкретные гены извлекаются из ДНК одних животных и встраиваются в ДНК других особей. Благодаря этому удалось встроить в геном мыши гормон роста (соматотропин) крысы, в результате чего мыши стали расти быстрее и набирать большую конечную массу.
Усиление резистентности
Интерферон – продукт жизнедеятельности клеток, вырабатываемый ими для того, чтобы препятствовать распространению вирусной инфекции в случае её попадания в организм. Если усилить способность организма к выработке этого вещества, то это станет очень важным фактором при становлении неспецифической резистентности животного организма. Наличие интерферона создаст препятствие для интерференции вирусов – развития параллельной инфекции, то есть сопротивляемость организма к воздействию возбудителей инфекции существенно возрастёт.
Благодаря этому открывается возможность реконструировать по заранее намеченному плану геном животного и придать ему желаемые свойства. Совершенно ясно, что традиционными методами селекции подобных результатов можно было бы добиться только после многих десятилетий неустанной работы.
Манипуляции с яйцеклетками
Очень многое сулят новые методы биотехнологии в животноводстве, в которых последовательно применяются:
- извлечение яйцеклетки из яичников коровы-донора;
- культивирование яйцеклетки;
- invitro оплодотворение созревших ооцитов;
- первичное развитие зародыша;
- пересадка зародыша корове-реципиенту.
В этой цепочке требующие большой точности генно-инженерные манипуляции производятся на стадии зиготы.
Трансплантация
В скотоводстве осуществление масштабной селекции основано на системе точной генетической оценки особей и использовании искусственного осеменения от генетически ценных производителей. Но проблемой является получение быков-производителей, у которых улучшающий эффект ярко выражен. При традиционном разведении скота каждая корова в среднем даёт всего 4-6 телят (поровну бычков и тёлок). Поэтому размножение маток с ценным генотипом оказывается очень длительным.
Смысл трансплантации ранних эмбрионов заключается в ускорении размножения потомков ценных донорских коров. Для этого осуществляется invitro оплодотворение яйцеклеток и вымывание 7-8-дневных эмбрионов (зигот), которые пересаживаются к реципиентам-коровам. От донора за год можно получить 10-20 эмбрионов, которые подвергаются заморозке, а позднее пересаживаются реципиентам в момент их готовности. Отработанная техника пересадки позволяет ускорить селекцию скота на порядок и более.
Трансплантацией эмбрионов можно бороться с инфекционными заболеваниями (лейкозом, бруцеллёзом). От инфицированных коров можно получать здоровое потомство, выращивая его в здоровых небеременных матках больных коров.
Пользуясь трансплантацией, можно предотвратить полное вымирание редких видов животных, если пересаживать их эмбрионы к реципиентам другой породы. Так, например, удалось спасти в Австралии ангорскую породу овец от полного вымирания.
Клонирование
Так называется получение из соматических клеток идентичных близнецов. Методами микрохирургии из внутренней части плаценты извлекают клетки, в яйцеклетку с заранее удалённым собственным ядром трансплантируют соматическое клеточное ядро. После этого из яйцеклеток развиваются идентичные близнецы, являющиеся копией донора соматической клетки.
Прочие методы биотехнологии
- Есть все основания полагать, что скоро будут выведены новые виды крупного рогатого скота, имеющего набор уникальных свойств. Это позволят методы генной инженерии – направленное invitro конструирование рекомбинантных молекул ДНК и наблюдение за их поведением в клетке реципиента. Учёными уже накоплен достаточный опыт при культивировании invitro соматических животных клеток, разработаны надёжные способы их длительного хранения в условиях низких температур.
- Активные исследования ведутся относительно культивирования генеративных клеток.
- Метод агрегации ранних эмбрионов приобретает большое значение. Если соединить целые эмбрионы, полученные от разных родителей, то получится организм со свойствами четырёх родителей – так называемая «химера». Уже удалось получить межпородные и межвидовые (коза-овца) химеры. Успешные эксперименты с этим были проведены в Германии и России.
- Пол животного можно определить, идентифицируя половые хромосомы, добытые у раннего эмбриона методами биопсии, что уже производится со скотом.
- Биотехнология в животноводстве использует трансплантацию пары эмбрионов, что позволяет избежать фримартинизма – бесплодия у коров из разнополых двоек. Есть перспектива создания эмбрионального банка с определённым заранее полом, что позволит генетические ресурсы использовать более рационально.
Биотехнология и крупномасштабная селекция в скотоводстве лишь начинают развиваться. Их освоение будет означать резкое повышение продуктивности сельскохозяйственных животных. В некоторых европейских странах заготовка и трансплантация эмбрионов до сих пор ещё в новинку, бизнес в сельской местности еще может и не знать о подобных технологиях. Но и эти страны постепенно становятся приверженцами подобных высоких технологий при разведении племенного скота.
Какие методы биотехнологии в животноводстве удивили Вас больше всего, и чем? Расскажите об этом в комментариях.
Видео о биотехнологии в животноводстве
