Комплексной программой развития биотехнологий на территории РФ до 2020 года в качестве приоритетов в области животноводства определены разработка и внедрение геномных и постгеномных методов создания форм животных, а также методов геномной паспортизации. Все это отличные способы повышения эффективности селекционно-племенной работы.
Существенный прогресс в области селекции сельскохозяйственных животных в последние десятилетия в мире связан с разработкой и внедрением технологии генной и геномной селекции. Последние имеют высокий инновационный потенциал, однако их последующее внедрение в России требует разработки собственных систем или вхождения международные системы оценки племенной ценности. Технологии генной селекции, которые не потеряли сегодня своей актуальности в мире, разрабатываются и внедряются сегодня институтами Россельхозакадемии практически на всех основных видах основных сельскохозяйственных животных. Наибольшие успехи достигнуты в области свиноводства, где предложено к внедрению 15 генов, влияющих на все основные экономически значимые признаки свиней, отмечает Н.А. Зиновьева [2].
Генетическое
Наиболее крупная на сегодняшний день база данных, содержащая информацию о наследственных дефектах 186 видов животных, ОМIA Университета Сиднея. Она содержит фенотипическое описание 398 наследственных аномалий крупного рогатого скота и 214 аномалий свиней. Для элиминации рецессивных наследственных аномалий в популяции сельскохозяйственных животных необходима разработка и освоение системы ДНК-идентификации животных – носителей мутантных аллелей, отмечает Н.А. Зиновьева [4].
Потенциал российских пород и системы крупномасштабной селекции еще не использован полностью, аборигенные породы совершенствуются и развиваются, и в ближайшей перспективе именно они составят основу новых направлений селекционной работы с сельскохозяйственными видами животных. До настоящего времени большинство экспериментов по получению трансгенных животных выполнено на лабораторных видахживотных. Решение этой проблемы для сельскохозяйственных животных требует сложных и трудоемких исследований, тем не менее, использование биотехнологий в селекции достаточно успешно развиваются. В России ведущим научно-исследовательским учреждением, в котором под руководством академика Н.А. Зиновьевой ( до 2012 года институт возглавлял академик Л.К. Эрнст) проводятся работы по получению трансгенных животных, является Всероссийский институт животноводства РАСХН.
Ветеринарно-гигиеническое обоснование устройства системы вентиляции ...
... газа и сероводорода в воздухе помещений оказывают отрицательное влиянием на физиологическое состояние и продуктивность животных. Поэтому животноводческие помещения необходимо оборудовать эффективными системами вентиляции. А для поддержания оптимального микроклимата в животноводческих помещениях необходима хорошая теплозащита ...
Создаются принципиально новые линии и породы скота с повышенной устойчивостью к опасным болезням и высокой продуктивностью на основе получения генных конструкций, связанных с механизмом регулирования обмена веществ и развития животных, формирования важнейших хозяйственно полезных признаков (удой, рост, шерстность, яйценоскость и др.).
Уже накоплен определенный объем научной информации по трансгенным конструкциям, включающим гены соматотропинового цикла. Что позволяет получить трансгенных животных с усиленным синтезом белка, Л.К. Эрнст [7].
1. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДНК ТЕХНОЛОГИЙ В СЕЛЕКЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ
Современный этап развития биотехнологий основан на широком
На сегодняшний день приоритетные направления ДНК- технологий это оценка генофонда сельскохозяйственных животных, ДНК-паспортизация сельскохозяйственных животных , маркирование признаков продуктивности, диагностика наследственных заболеваний и диагностика инфекций.
Оценка генофонда сельскохозяйственных животных.
Разработка методов генетического маркирования животных по повторяющимся последовательностям ДНК является важной задачей в связи с реализацией программ по сохранению и использованию генетических ресурсов. Для оценки генетического сходства и разнообразия животных можно использовать свойство гипервариабельности часто повторяющихся последовательностей ДНК. Частые повторы ДНК (сателлиты, мини- и микросателлиты) обладают более высокой степенью изменчивости, чем структурные гены. Методы рестрикционного анализа позволяют достаточно простым и быстрым способом выявить в геноме повторяющиеся элементы, различающиеся на уровне популяций, видов и более высоких таксономических групп, пишет Л.А. Калашникова [5].
Принцип метода заключается в том, что специальные ферменты — рестриктазы узнают короткие последовательности (сайты узнавания) и делают разрезы в ДНК. Рестриктаза разрезает исследуемую ДНК на определенное количество фрагментов фиксированной длины. Эти фрагменты разделяются электрофорезом.
Если в структуре ДНК произошли изменения, например, замена одного основания на другое вследствие точковой мутации, то при этом исчезает или возникает сайт узнавания. Изменяется картина распределения фрагментов — полос на геле. Различия описываются как полиморфизм длин рестриктных фрагментов (ПДРФ).
Варианты ПДРФ рассматриваются как локус- специфические генетические маркеры.
Анализ экономической эффективности качества сельскохозяйственной продукции
... эффективности этого вида сельскохозяйственного производства, является прибыль от реализации продукции растениеводства и, как производный, - показатель рентабельности продукции. Целью курсовой работы является рассмотрение экономической эффективности повышения качества с/х продукции ... т. 19]. Экономическое содержание качества продукции не хможет быть правильно определено вне анализа ее как ...
Метод прямого рестрикционного анализа часто повторяющейся фракции ДНК даёт информацию о множестве локусов генома и открывает хорошую возможность для изучения генетической дивергенции. Использование целого ряда рестриктаз для анализа ядерного генома позволяет получить воспроизводимую картину распределения семейств повторяющихся последовательностей ДНК.
Метод чрезвычайно прост в исполнении, надёжен и не требует больших материальных и временных затрат. Полиморфизм повторяющейся фракции генома животных может быть выявлен прямым способом без использования молекулярной гибридизации и радиоактивного мечения, отмечает Л.А. Калашникова [5].
С помощью метода ПДРФ может быть выявлено сколь угодно большое количество отличительных признаков, позволяющих с высокой степенью достоверности определять видовую принадлежность тканей, а также мяса и мясных продуктов при ветсанэкспертизе. Модификации метода рестрикционного анализа повторяющейся фракции ДНК позволят решать не только конкретные проблемы систематики, но могут принести пользу в исследованиях микроэволюционных процессов формирования видов, комбинации внесённых в популяцию структурных генов с аборигенными повторяющимися последовательностями, обеспечивающими регуляторные функции генома, и т.д.
Данные о полиморфизме митохондриальной ДНК (мт ДНК) можно использовать для филогенетического анализа, маркирования породных и внутрипородных особенностей животных, выявления связей с хозяйственно-полезными признаками и наследственных дефектов. В митохондриальном геноме находится 37 генов, включённых в центральный метаболизм. Мутационная изменчивость мтДНК в среднем в 5-10 раз выше, чем уникальных последовательностей ядерного генома. Материнский характер наследования в сочетании с наличием высокополиморфных участков дают уникальное преимущество использования маркирующих характеристик мтДНК для генетической идентификации особей в рамках семейств на основе сходства митотипа любых родственников по материнской линии, отмечает Л.А. Калашникова [5].
При исследовании различных пород крупного рогатого скота обнаружены две различные митохондриальные линии и множество уникальных гаплотипов. Ни один из митотипов, найденных в азиатской группе пород, не был выявлен в афро- европейской группе, и наоборот.
Вариации в структуре мтДНК могут влиять на уровень энергетического метаболизма, коррелирующий с продуктивностью животных и их воспроизводительной способностью. Материнский цитоплазматический эффект оказывает влияние на молочную продуктивность, содержание жира и белка в молоке.
Митохондриальная генетическая вариабельность вносит вклад не только в дивергенцию пород, но и в результаты их скрещивания. Энергетический метаболизм — один из наиболее важных механизмов гетерозиса. Цитоплазматическая наследственность является причиной различной продуктивности животных при реципрокных скрещиваниях.
Предполагается, что митохондрнальные гены вовлечены в механизм репродуктивной изоляции. Успех или неуспех отдалённых скрещиваний может быть обусловлен тем, представитель какого вида является женским партнёром.
Применяя метод ПЦР, можно избежать длительной и трудоёмкой процедуры выделения мтДНК и использовать для анализа препараты тотальной ДНК, пишет Л.А. Калашникова [5].
Анализ производства продукции выращивания и откорма крупного рогатого скота
... курсовой работы. Целью данной работы является изучение методики анализа производства продукции выращивания и откорма крупного рогатого скота. Основными задачами данной работы является: 1. изучить теоретические основы анализа производства продукции выращивания и откорма КРС; ... стада, т.е. по источникам поступления и выбытия животных. Основным источником пополнения стада является получение приплода ...
Одним из вариантов анонимных маркеров является RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA).
Высокополиморфные анонимные последовательности RAPD амплифицируют с помощью ПЦР с использованием одного короткого произвольного праймера. Для рандомной амплификации фрагментов ДНК используют случайные декануклеотиды — короткие праймеры длиной в 10 нуклеотидных оснований. К настоящему моменту синтезирован и протестирован на полиморфизм достаточно большой объем подобныхпраймеров. Секвенирование ряда ампликонов показало, что они могут быть представлены участками часто повторяющейся и умеренно повторяющейся ДНК, а также входить в состав структурных генов.
RAPD — в большей степени доминантные, чем кодоминантные маркеры: полиморфизм последовательности сводится к присутствию или отсутствию данного маркера, а не изменению длины. В настоящее время RAPD — технология широко используется в изучении генома (конструирование генетических карт, анализ генетической структуры популяций, генотипирование, маркирование признаков).
Метод RAPD — анализа имеет ряд достоинств — это быстрота, простота детектирования и необходимость малого количества ДНК для анализа (5-25 нг), отмечает Л.А. Калашникова [5].
ДНК-паспортизация животных.
Исследования в области ДНК-паспортизации животных проводятся, начиная с конца 90-х годов прошлого века. С этой целью в институтах отделения зоотехнии созданы и постоянно пополняются ДНК-банки основных видов и пород сельскохозяйственных животных и птицы. Решение задачи создания генетических паспортов пород сельскохозяйственных животных, поставленных в программе, требует разработки методов и тест-систем, позволяющих с высокой точностью проводить генетическую дифференциацию пород, типов и линий животных.
Проводимые в течение ряда лет исследования, показали, что наиболее эффективным типом маркеров в этой связи являются микросателлиты. И сегодня предлагаются мультилокусные системы анализа этих маркеров для всех основных видов животных, позволяющие с высокой точностью дифференцировать популяции и породы внутри видов.
Инновационный потенциал предложенных систем ДНК-паспортизации заключается в их использовании в контроле происхождения и чистопородности племенного материала. Последнее имеет особую актуальность в области свиноводства и птицеводства, базирующихся, как известно, на системе гибридизации, эффективность которой во многом определяется чистопородностью исходных форм и линейностью кроссов.
Следует отметить всероссийский масштаб восстребованности технологии ДНК-паспортизации КРС и свиней, внедрение которых осуществляется более чем в 30 субъектах РФ.
