Современные методы генетических исследований в животноводстве

Последнее делает практически невозможным их использование при изучении филогенетических взаимоотношений.
В то же время при использовании анонимных маркеров необходимо идентифицировать структурные гены, влияющие на исследуемый признак. В этом и заключается проблема, противоположная тому, что мы рассматривали при описании выбора маркеров положения выше [5].
Существует следующая стратегия перехода от сцепленных маркеров к самому гену. Если нет информации о положении локусов, ответственных за тот или иной признак (например, продуктивность или наследственные заболевания и т. д.), это можно определить с помощью позиционного клонирования. В этом случае тестируется ряд связанных маркеров, чтобы идентифицировать тот, который наиболее тесно связан с признаком, таким как заболевание, и, следовательно, физически близок к целевому участку.
Другой метод основан на том, что ген, расположенный в вероятном месте мутации, сканируется («просеивается») для выявления различий в нуклеотидной последовательности нормального и мутантного аллелей.
Таким образом, генетическими маркерами могут служить как различные структурные гены, кодирующие определенные белки, так и фрагменты высокоповторяющихся ДНК. В генетической литературе их обычно называют маркерами первого и второго типа. Соответственно, в последнее время принято говорить о маркерозависимой или генозависимой селекции в зависимости от того, какой из типов маркеров используется в работе. Хотя эти два варианта являются по существу частными случаями того, что выше было названо маркерным отбором, такое отделение от них вполне оправдано, т.к. Механизмы, лежащие в основе связи продуктивных признаков с генетическими маркерами разной природы, могут различаться [4].
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ЗООТЕХНИИ
Наблюдение – это направленное и систематическое восприятие предметов и явлений окружающей действительности. Этими объектами в зоотехнике являются животные. Поэтому наблюдение в зоотехнике — это изучение животных в естественных условиях без вмешательства в их поведение.
Наблюдение — древнейший метод исследования. Наблюдая за поводками диких животных и условиями их жизни, люди получали знания и опыт для их одомашнивания. Первым одомашненным животным была собака.
Научное наблюдение строится по заранее обдуманному плану, осуществляется систематически и имеет вполне определенную цель. Научное наблюдение включает в себя: выбор объекта (например, коровы), определение цели (изучение поведенческих реакций), описание, выводы.
Успех наблюдения зависит от ясности и конкретности цели, наличия необходимых предварительных знаний о наблюдаемых объектах, умения анализировать и систематизировать материал наблюдения, четкости фиксации результатов наблюдения в виде описания. , рисунок, рисунок , фото и т.д.
При проведении наблюдений применяют различные технические средства: бинокли, фотоаппараты, кино- и видеоаппаратуру и др. Для наблюдения за ростом и развитием животных их взвешивают и измеряют соответствующими приборами (весы, рулетки, компасы и др.).
Современные электронные микроскопы, разрешающая способность которых в сотни раз выше, чем у световых микроскопов, позволяют проводить наблюдения на молекулярном уровне. Но и с развитием науки метод непосредственного наблюдения не теряет своего значения [8].
Описание или фиксация результатов наблюдения должны отражать наиболее существенные, типичные стороны наблюдаемых явлений с возможно большей объективностью. А это зависит от эрудиции исследователя, его представлений об изучаемых объектах. Немецкий естествоиспытатель Парацельс советовал: «Если вы хотите исследовать природу, вы должны пройтись по книгам».
Описание наблюдений может принимать различные формы: структурную, функциональную, генетическую.
1) особенности внешнего вида и состояния указаны в строительной спецификации,
2) с функциональной – функции отдельных органов и систем организма, их взаимодействие,
3) с генетикой - процессы формирования отдельных пород, линий животных.
Описание может быть полным, когда охвачены все элементы, например описание всех костей скелета.
Полное описание возможно лишь тогда, когда относительно немного элементов составляют предмет исследования, когда они доступны исследователю и когда в них есть потребность.
В большинстве случаев используется выборочное описание. Например, невозможно описать всех животных той или иной породы, достаточно описать лучших из них.
Выводы - логическое обобщение результатов наблюдений. Для объективных выводов необходимы эрудиция, талант, а в некоторых случаях и гениальность исследователя. Например, все наблюдали, что тело как бы становится легче в воде, и только Архимед использовал это наблюдение для открытия закона плавучести тел, на котором основано устройство всех кораблей. Наблюдение за падающим яблоком привело Исаака Ньютона к установлению закона всемирного тяготения, одного из величайших открытий всех времен [7].
В животноводстве особую ценность имеют наблюдения в производственных условиях.
Обследование играет важную роль в научных исследованиях. Это наблюдение за предметами и явлениями с помощью органолептических приемов с использованием различных приборов, приборов с последующим описанием. Исследования часто проводятся экспедиционным методом, позволяющим получать достоверные данные в разных природных зонах страны.
Историческое сравнение – это сопоставление наблюдательного материала в разные периоды времени. Таким образом, сопоставляя данные о продуктивности, внешнем виде и телосложении животных одной и той же породы в разные годы, можно определить, улучшается эта порода или, наоборот, ухудшается. Результаты наблюдений за породами отражаются в племенных книгах, анализ которых позволяет проследить развитие породы и научно определить направление дальнейшей работы с ней.
Для развития животноводческой науки большое значение имеет опыт руководителей животноводства. Благодаря своей наблюдательности, умению и заботе они добиваются высокой продуктивности животных. Работа инженера зоопарка состоит в том, чтобы обобщить этот опыт, чтобы сделать его доступным для всех владельцев ранчо.
Логический метод заключается в обобщении имеющихся фактов, полученных с помощью всех других методов исследования, с целью сделать новые выводы или сделать новые гипотезы.
Поэтому целью исследователя является получение фактов, которые, по мнению академика И.П. Павлова, являются воздухом ученого.
Научное наблюдение может осуществляться не только в условиях невмешательства наблюдателя в ход явлений (наблюдение в естественных условиях), но и в условиях эксперимента [6].
Исследование как общее понятие представляет собой систематическое исследование новых фактов или закономерностей.
Фундаментальные исследования направлены на открытие новых явлений и закономерностей, выявление связей между явлениями, выявление перспектив развития науки и техники, разработку новых направлений исследований, разработку теорий и моделей. Кульминацией большинства этих исследований является научный отчет, публикация или другая форма информации. Эти отчеты и публикации, в свою очередь, являются материалом для последующих прикладных исследований или новых фундаментальных исследований.
Прикладные исследования направлены на объяснение явлений и фактов в рамках открытых законов и существующих теорий. Прикладные исследования используются как достижения науки для конкретного решения социальных проблем.
По применяемым методам исследования различают:
- теоретические, использующие математические и логические методы и средства познания, и
− экспериментальный, основанный на наблюдениях и опыте.
В биологии, как и в любой отрасли науки, не всегда удается провести границу между теоретическими и экспериментальными исследованиями, поскольку теоретические исследования опираются на опыт, а обобщение экспериментальных данных развивает теорию. Поэтому многие исследования сложны.
В зависимости от состояния научных исследований различают:
− поисковые исследования;
− научно-исследовательская работа и т.д.
− опытно-внедренческие разработки.
Поисковое исследование – это целенаправленная работа, когда, начиная с результатов фундаментальных исследований, разрабатываются возможные методы и пути научных решений, направленные на дальнейшее развитие фундаментальных исследований, обобщение отдельных решений и задач, систематизацию уже известных подходов и изучение возможностей, теории и применения концепций на практике.
Научно-исследовательская работа (НИР) – это такая работа, когда на основе результатов фундаментальных исследований разрабатываются научные методы и технологии, внедрение которых вносит существенный вклад в развитие соответствующей отрасли знаний.
Опытно-внедренческие разработки ориентированы на практическое применение обнаруженных явлений, процессов, фактов, разработанных научных методов и технологий. Как правило, они всегда связаны с практическим применением результатов прикладных исследований [7].
Эксперимент – метод познания, помогающий изучать изучаемые явления в управляемых и управляемых условиях. Зоотехнический эксперимент (эксперимент) — изучение реакций животных в специально созданных, регулируемых и контролируемых условиях. Показатели продуктивности в первую очередь определяются по ответам. Однако для установления причин изменения продуктивности определяют физиологические, биохимические и другие показатели. По мнению академика И.П. Павлова, наблюдение собирает то, что ему предлагает природа, а опыт берет от природы то, что он хочет.
Эксперимент имеет ряд преимуществ перед другими методами исследования:
- в отличие от простого наблюдения является активным методом познания, так как исследователь воздействует на подопытных животных, создает для них интересующие его условия;
- эксперимент можно многократно повторять в одних и тех же или в разных условиях и, следовательно, можно получить более объективные данные;
- Объем эксперимента может быть расширен. Например, в медицине недопустимы эксперименты на людях, и тогда используют результаты опытов над животными — их суррогатами (обезьянами, белыми мышами, крысами и т. д.) [3].
Биологические эксперименты подразделяются на научно-хозяйственные, физиологические и производственные.
Научно-хозяйственный эксперимент проводится в среде, типичной для данного животноводства, потребности которого удовлетворяются его средой. В нем рассматривается влияние одного или нескольких факторов на хозяйственно-полезные признаки животного, обобщающие все многообразие изменений в организме - продуктивность, поведение, здоровье и т. д.
Физиологический эксперимент проводится в строго регламентированных условиях, обычно в лабораториях. В ней рассматриваются ограниченные стороны деятельности организма в статике и динамике – показатели переваримости кормов, обмена веществ, энергии, биохимические показатели и др [5].
Производственное испытание характеризуется следующими особенностями:
− опыты на животных проводятся по установленной технологии производства;
− большая продолжительность (до нескольких лет);
− охват большого количества животных;
− возможность включения в эксперимент нескольких ферм;
− возможность не только получать новые знания, но и пересматривать и внедрять научные достижения.
Особенность зоотехнических опытов в том, что они носят сравнительный характер. Они либо сравнивают действие разных факторов на одних и тех же (однородных) животных, либо действие одних и тех же факторов, но на разных животных (по породам, полу и т. д.). При этом один из вариантов сравнения (группа животных или рацион) принимается за контроль (эталон), а остальные — за испытуемые.
Под фактором понимается любое влияние, действующее на исследуемую хозяйственно полезную характеристику.
Факторами могут быть:
− физические (температура, влажность, освещение, уровень радиации и т. д.);
- химические (состав пищи, различные питательные вещества, биологически активные вещества);
− биологические (наследственность, раса, пол, возраст);
− Условия содержания, т.е. системы коровников и клеток для бройлеров;
− Особые характеристики, например, длина ноги как фактор, влияющий на подвижность лошади [9].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В современных условиях развития животноводства приоритет отдается разработкам, посвященным раскрытию механизма гетерозиса, его прогнозированию и борьбе с ним. На пути к достижению максимального эффекта от гетерозисных гибридов еще стоят серьезные препятствия, которые предстоит преодолеть зоотехнике для решения ряда задач.
В первую очередь необходимо разработать техпроцессы получения гибридов F1 для некоторых видов скота. Во-вторых, научиться поддерживать гетерозис на должном уровне в последующих поколениях. В-третьих, следует контролировать формирование форм с высокой сочетаемостью. На сегодняшний день природа и генетический механизм онтогенеза у сельскохозяйственных животных до конца не изучены. Решение этой проблемы позволит селекционерам более точно прогнозировать и контролировать свою продуктивность, а также поможет повысить качество племенных ресурсов.
Одной из острейших проблем современности является сохранение биологического разнообразия, в решении которого значительную роль играет животноводство. Помимо постоянного вывода новых пород, некоторые из них находятся под угрозой исчезновения, так как интенсивно используются только самые продуктивные из них. Аборигенные породы отличаются высокими качествами адаптации и резистентности, повышенной крепостью конституции, живучестью, пластичностью, неприхотливостью в кормлении и удовлетворительной их оплатой.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Алипанах М. Хозяйственно-полезные признаки коров с различными генотипами каппа-казеина и пролактина // Автореферат канд. с.-х. наук / М. Алипанах. – М., 2006. – 21с.
2. Баршинова А.В. Полиморфизм гена каппа-казеина и его связь с хозяйственно-полезными признаками скота красно-пестрой породы // Автореферат канд. с.-х. наук / А.В. Баршинова. – Лесные Поляны, 2005. – 19 с.
3. Зиновьева Н.А. Применение полимеразной цепной реакции для тестирования животных на трансгенность // Вопросы интенсификации животноводства / Н.А. Зиновьева. - Дубровицы, 2001. – Вып. 110. – С. 19-21.
4. Иолчиев Б. Влияние локуса каппа-казеина на продуктивность коров // Молочное и мясное скотоводство / Б. Иолчиев, Г. Левина. – 2003 – №5. – С.34-35.
5. Калашникова Л.А. ДНК-технологии оценки сельскохозяйственных животных / Л.А. Калашников, И.М Дунин, В.И. Глазко и др. – Лесные поляны: ВНИИплем, 1999. – 148с.
6. Тинаев А.Ш. Хозяйственно полезные признаки продуктивности первотелок черно- пестрой породы с разными генотипами по локусу гена каппа-казеина // Автореферат канд. с.-х. наук / А.Ш. Тинаев.– Лесные Поляны, 2003. – 18 с.
7. Mullis C. Polymerase chain reaction/ J. Sciens, 1985, – Р.3456-3458.
8. Van Eenennaam A. Milk protein polymorphisms in California dairy cattle. // J. Dairy Sci. 1991. V. 74. – P. 1730.
9. Saiki R.K., Sharf F., Faloona F., et al. Enzymatic amplification of B-globin genomic sequences and restriction site anaiysis for diagnosis of sickle cell anemia // Ibid. 1985. Vol. 230. – P. 1350-1354.








6