Betydande framsteg i utvecklingen av biologiska vetenskaper under de senaste decennierna har gjort det möjligt att skapa ett antal fundamentalt nya metoder för att effektivt påverka utvecklingen av lantbruksdjurens organismer och korrigera deras ärftlighet. Utvecklingen av boskapsbioteknik har kunnat lösa många problem, vars syfte var att förbättra genotypen av djurpopulationen.
Det finns två huvudområden inom bioteknik:
- cellteknik;
- Genteknik.
Acceleration av djurens tillväxt
De mest detaljerade metoderna för genteknik har utarbetats på mikroorganismer, med hjälp av vilka det har blivit möjligt att förändra mikroorganismernas genotyp målmedvetet, och inte förlita sig på slumpmässigt riktade mutationer. För detta ändamål extraheras specifika gener från DNA från vissa djur och infogas i andra individers DNA. Tack vare detta var det möjligt att integrera råttväxthormon (somatotropin) i musgenomet, vilket gjorde att mössen började växa snabbare och få en större slutlig massa.
Stärker motståndet
Interferon är en produkt av den vitala aktiviteten hos celler som produceras av dem för att förhindra spridning av en virusinfektion om den kommer in i kroppen. Om kroppens förmåga att producera detta ämne stärks, kommer detta att bli en mycket viktig faktor i utvecklingen av ospecifik resistens hos djurorganismen. Närvaron av interferon kommer att skapa ett hinder för interferens av virus – utvecklingen av en parallell infektion, det vill säga kroppens motståndskraft mot effekterna av infektionsmedel kommer att öka avsevärt.
Tack vare detta blir det möjligt att rekonstruera genomet hos ett djur enligt en förutbestämd plan och ge det de önskade egenskaperna. Det är helt klart att med traditionella avelsmetoder kunde sådana resultat uppnås först efter många decennier av outtröttligt arbete.
Manipulering med ägg
Nya metoder för bioteknik inom djurhållning lovar mycket, där de konsekvent tillämpas:
I denna kedja utförs gentekniska manipulationer som kräver stor precision på zygotstadiet.
Transplantation
Inom nötkreatursuppfödningen baseras genomförandet av storskaligt urval på ett system för noggrann genetisk utvärdering av individer och användning av artificiell insemination från genetiskt värdefulla producenter. Men problemet är att skaffa hingstar, där den förbättrande effekten är uttalad. Med traditionell boskapsuppfödning ger varje ko i snitt endast 4-6 kalvar (lika kalvar och kvigor). Därför är reproduktionen av drottningar med en värdefull genotyp mycket lång.
Syftet med transplantation av tidiga embryon är att påskynda reproduktionen av avkommor från värdefulla donatorkor. För detta utförs provrörsbefruktning av ägg och uttvättning av 7-8 dagar gamla embryon (zygoter), som transplanteras till mottagarkor. Från en donator kan 10-20 embryon erhållas per år, som fryses och senare transplanteras till mottagare vid tidpunkten för deras beredskap. Den väletablerade tekniken för transplantation gör det möjligt att påskynda urvalet av boskap med en storleksordning eller mer.
Embryotransplantation kan bekämpa infektionssjukdomar (leukemi, brucellos). Friska avkommor kan erhållas från infekterade kor genom att odla dem i friska icke-dräktiga livmoder hos sjuka kor.
Med hjälp av transplantation är det möjligt att förhindra fullständig utrotning av sällsynta djurarter om deras embryon transplanteras till mottagare av en annan ras. Så till exempel var det möjligt att rädda fårrasen Angora i Australien från fullständig utrotning.
Kloning
Detta är namnet på att få enäggstvillingar från somatiska celler. Celler avlägsnas från insidan av moderkakan med hjälp av mikrokirurgiska metoder, och den somatiska cellkärnan transplanteras in i ägget med sin egen kärna borttagen i förväg. Efter det utvecklas enäggstvillingar från äggen, som är en kopia av den somatiska celldonatorn.
Andra biotekniska metoder
- Det finns all anledning att tro att nya typer av nötkreatur med en uppsättning unika egenskaper snart kommer att födas upp. Detta kommer att möjliggöra metoder för genteknik – riktad in vitro-konstruktion av rekombinanta DNA-molekyler och observation av deras beteende i mottagarens cell. Forskare har redan samlat på sig tillräcklig erfarenhet av in vitro-odling av somatiska djurceller och utvecklat tillförlitliga metoder för långtidsförvaring vid låga temperaturer.
- Aktiv forskning bedrivs kring odling av generativa celler.
- Metoden för aggregering av tidiga embryon är av stor betydelse. Om man kombinerar hela embryon som erhållits från olika föräldrar får man en organism med egenskaperna hos fyra föräldrar – den så kallade "chimären". Det har redan varit möjligt att erhålla korsnings- och interspecies (get-får) chimärer. Framgångsrika experiment med detta har genomförts i Tyskland och Ryssland.
- Ett djurs kön kan bestämmas genom att identifiera könskromosomerna som erhålls från ett tidigt embryo genom biopsimetoder, som redan utförs med nötkreatur.
- Bioteknik inom djurhållning använder transplantation av ett par embryon, vilket gör det möjligt att undvika freemartinism – infertilitet hos kor från tvåor av motsatt kön. Det finns möjlighet att skapa en embryonal bank med ett förutbestämt kön, vilket gör att genetiska resurser kan användas mer rationellt.
Bioteknik och storskalig boskapsuppfödning har precis börjat utvecklas. Deras utveckling kommer att innebära en kraftig ökning av lantbruksdjurens produktivitet. I vissa europeiska länder är skörd och transplantation av embryon fortfarande en nyhet, företag på landsbygden kanske ännu inte är medvetna om sådan teknik. Men även dessa länder blir gradvis anhängare av så hög teknologi för uppfödning av boskap.