Роль биологии в развитии животноводства в XXI веке Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

Решающий фактор развития отрасли в перспективе углубленное изучение биологии сельскохозяйственных животных. Использование знания этой науки даст возможность повышать генетический потенциал и существенно совершенствовать качество продукции животноводства.

Похожие темы научных работ по ветеринарным наукам , автор научной работы — Эрнст Л. К.

Role of biology in the livestock sector development in the XXI century

The intensified study of agricultural animal biology is the determinant of the branch development in prospect. The usage of knowledge of this science will make possible to increase genetic potential and to substantially improve the livestock sector production quality.

Текст научной работы на тему «Роль биологии в развитии животноводства в XXI веке»

РОЛЬ БИОЛОГИИ В РАЗВИТИИ ЖИВОТНОВОДСТВА В XXI ВЕКЕ

JI.K ЭРНСТ, академик РЛСХН, вице-президент

Резюме. Решающий фактор развития отрасли в перспективе - углубленное изучение биологии сельскохозяйственных животных. Использование знания этой науки даст возможность повышать генетический потенциал и существенно совершенствовать качество продукции животноводства. Ключевые слова: крупномасштабная селекция, генофонд, популяционная генетика, искусственное осеменение, биотехнология, генная инженерия, симбиотическая микрофлора, утилизация отходов.

Животноводство — сложнейшая отрасль народного хозяйства. На ее развитие влияют многие факторы, связанные с проблемами экономики, механизации и автоматизации производства, обеспечением квалифицированными кадрами, а также весь спектр технологических проблем.

Однако углубленное изучение биологии сельскохозяйственных животных — решающий фактор развития отрасли в перспективе.

Сегодня зоотехнией и ветеринарной медициной накоплен огромный объем ценнейшей научной информации, при рациональном использовании которой можно повышать генетический потенциал и существенно совершенствовать качество продукции животноводства.

Важное условие развития отрасли—размеры и состояние генофонда сельскохозяйственных животных. Это особенно актуально в нашей стране с ее разнообразием природно-климатических условий. Россия обладает огромным генофондом животных. На базе этою многообразия аборигенных пород в прошлом веке с использованием мировых генетических ресурсов были созданы десятки отечественных пород, сочетающих высокий потенциал продуктивности с приспособленностью к конкретным природно-климатическим условиям.

Теоретической основой крупномасштабной селекции стали значительные успехи в популяционной генетике всех видов сельскохозяйственных животных. Результаты исследований в этой сфере позволили определить изменчивость и взаимосвязь важнейших селекционных признаков и, что особенно важно, их наследуемость, дали возможность моделировать процессы селекции и прогнозировать итоги селекционных программ.

Другая важнейшая составляющая крупномасштабной селекции — технология искусственного осеменения и длительного хранения гамет сельскохозяйственных животных, разработанная крупнейшими отечественными исследователями И.И. Ивановым и В. К. Миловановым. Именно она позволила радикально изменить систему воспроизводства животных, на порвдокускорилараспро-

странение в огромных популяциях желательных хозяйственно ценных признаков.

Методы оценки генотипа производителей дали возможность повысить надежность селекционных программ. Следует напомнить, что искусственное осеменение особенно в скотоводстве в нашей стране применяется уже десятки лет. Совершенно очевидно, что резкое изменение соотношения мужских и женских особей дает хороший эффект, ускоряя темпы селекции. Однако необходимо внимательно изучать и динамику наследственной изменчивости. Например, установлено, что в раде стад резко снизился коэффициент наследуемости, определяемой удвоенной корреляцией между показателями матерей и дочерей. Возникла вероятность неконтролируемого инбридинга. Такая ситуация должна находиться под непрерывным контролем. Современные точные методы для этого есть.

В ходе ведения крупномасштабной селекции потребовалась система обработки огромных объемов информации о многих характеристиках животных в популяциях, насчитывающих миллионы голов. В течение ряда лет были разработаны методы сбора, хранения и анализа таких сведений с использованием современных математических методов и ЭВМ, на их основе создана система «СЕЛЭКС», которая постоянно совершенствуется.

В последние годы все большее значение при оценке генома животных приобретают молекулярно-генетические методы, входящие в систему биотехнологии. Созданы методы, которые позволяют изучать наследственность на уровне ДНК. Это обеспечило прежде всего, абсолютную точность идентификации происхождения животных, дало возможность определять наличие ценнейших вариантов генов, связанных с селектируемыми признаками, а также вредных мутаций, присутствие которых в гетерозиготном состоянии определить по фенотипу невозможно. Знание такой информации особенно важно в услови -ях крупномасштабной селекции, когда от одного производителя получают тысячи потомков.

Еще одно направление биотехнологии — создание трансгенных животных. Оно позволяет получать особей с новыми ценными для человека признаками, что невозможно при использовании традиционных методов селекции. К их числу относятся животные с измененным обменом веществ, связанным с более благоприятным развитием признаков, животные с генетической устойчивостью кряду инфекций, животные, прсдуцирующие в молоке ценнейшие медицинские препараты и, наконец, животные, клетки которых пригодны для трансплантации.

Методы биотехнологии дают возможность точно определять степень гетерозигогносги больших популяций и целых пород, что представляет большой практический интерес, особенно в условиях широкого применения искусственного осеменения. Кроме того, эти методы сегодня используют для изучения процессов доместикации пу-

тем сравнения определенных частей генома (микросате-литов) животных современных пород и их диких предков. Получаемую информацию об эволюции генома в течение огромного периода времени можно использовать для совершенствования сельскохозяйственных животных.

Методы биотехнологии, и в частности генной инженерии, дают возможность существенно увеличить генетическое разнообразие сельскохозяйственных животных Распространяемая в средствах массовой информации теория о безусловном вреде для человека любых генно-мо-дифицированных продуктов, совершенно не обоснована. Многочисленные точные эксперименты в разных странах полностью ее опровергают.

Важнейшее преимущество генной инженерии—возможность направленной изменчивости. В отличие от мутаций при ее использовании известна структура интегрированного гена и белки, которые его экспрессируют, а все изменения можно изучить в специализированных научных учреждениях.

Последние исследования в области биотехнологии показали, что не только геном влияет на фенотип, но и фенотип воздействует на геном. В связи с этим большой интерес представляют исследования биохимического и физиологического статуса организма сельскохозяйственных животных, а также взаимосвязей биохимических параметровсхозяйственноценными признаками. Наряду с экстерьером, необходимо подробнее изучать интерьер сельскохозяйственных животных. Сейчас создана аппаратура, которая позволяет оперативно определять биохимический статус животных в больших популяциях

Отечественное животноводство уже много лет характеризуется дефицитом питания. А кормление — ключевой фактор реализации генетического потенциалаживот-ных Поэтому оптимизацию кормоюй базы на ближайшую перспективу можно назвать ключевой задачей. Особенно важно решить проблему дефицита белка, который достиг высокого уровня, что резко снижает возможность создания эффективного и конкурентоспособного животноводства. Возможности значительного укрепления кормоюй базы есть. По удельной площади пашни, лугов и пастбищ на одно животное нашей стране нет равных в мире. В России имеются огромные и все еще невостребованные кормовые ресурсы лесов и морей, отходы сахарной, спиртовой и пивоваренной промышленности, которые исчисляются миллионами тонн и загрязняют среду. Методы их использования существуют уж давно. Сегодня разрабатывается система субстратного питания, которая учитывает все превращения кормов в организме животного и их влияние на продуктивность.

Важнейший и все еще недооцененный резерв интенсификации животноводства связан с симбиотической

микрофлоройжелуцочно-кишечного тракта, которая участвует в переваривании и усвоении питательных веществ корма. Например, на продуктивность однокармерных животных оказывает влияние добавление в их рацион бактерий Е.соИ (продуцент лизина). Изучено использование в качестве симбионтов продуцентов треонина Получены положительные результаты от заселения желудочно-кишечного тракта эффективными штаммами целлю-лозолитических микроорганизмов, которое позволяет резко улучшить переваримость клетчатки.

Сегодня необходима дальнейшая селекция симбиотических микроорганизмов с целью придания им качеств полезных для животных

Важнейшая проблема современного животноводства — экология ведения отрасли. В перспективе, как показывает мировой опыт, она будет базироваться на крупных фермах и комплексах. В нашей стране есть богатый опыт работы таких комплексов, которые обеспечивали высокую эффективность производства. Однако проявились и определенные негативные факторы, главным образом, связанные с утилизацией огромных объемов отходов, которые загрязняют окружающую среду. Возникла острая проблема создания экологически обоснованных технологий их утилизации. Были разработаны технологии, многие из которых решали поставленную задачу путем уничтожения органики отходов. Эго совершенно неправильный подход. Не следует забывать, что в отходах сосредоточено до 40 % всех питательных веществ потребляемых кормов, а органические удобрения—важнейшее средство, позволяющее приблизиться к биологическому земледелию.

В последние годы разработан ряд технологий утилизации, с использованием естественных пищевых цепей. Например, биологические рыбоводные пруды, которые позволяют эффективно утилизировать жидкую часть отходов, получая в итоге чистую воду и рыбную продукцию.

Создана система переработки свиного навоза и птичьего помета при культивировании личинок синантроп-ных мух Она позволяет в течение 5. 6 суток превратить отходы в хорошие органические удобрения и получить с 1 т отходов до 100 кг личинок, которые могут служить отличным белковым кормом животного происхождения. Крометого, личинки—источник хитина, природного полимера, востребованного в медицине и других отраслях

Существует также технология переработки навоза с использованием дождевых червей, у которой есть свои преимущества. На крупных комплексах можно применять сразу несколько указанных технологий.

Таким образом, решение проблем животноводства на биологической основе — залог эффективного развития отрасли в XXI веке.

ROLE OF BIOLOGY IN THE LIVESTOCK SECTOR DEVELOPMENT IN THE XXI CENTURY L.K. Jernst

Summary. The intensified study of agricultural animal biology is the determinant of the branch development in prospect. The usage of knowledge of this science will make possible to increase genetic potential and to substantially improve the livestock sector production quality.

Keywords: large-scale selection, gene pool, population genetics, artificial insemination, biotechnology, genetic engineering, symbiotic microflora, waste utilization.