6. Өсімдіктерді қажетті азотпен қамтамасыз ету шаралары

Өсімдіктердің өсуі және олардан мол өнім алу үшін азотты элементтерінің аса қажет екені белгілі. Ал ауа құрамында 78% дейін химиялық инертті күйіндегі (N₂) азот бар және оның өсімдіктер үшін осы күйінде пайдасы жоқ. Ауа құрамындағы осы көп мөлшердегі азотты өсімдіктер сіңіре алуы үшін оларды нитрат және аммоний күйіне айналдыру қажет болады. Сондықтан диқандар ауылшаруашылық дақылдарының өнімділігін арттыру үшін топырақ құрамына азот тыңайтқыштарын себеді. Жоғарыда аталған элементтің тапшылығын жоюдың бір биотехнологиялық жолы ретінде – ауа құрамындағы азотты өздерінде ұстай алатын бактерияларын қолдануды атауға болады. Бұларға бұршақ тұқымдас өсімдіктермен симбиозда тіршілік ететін Rhizobium туысына жататын түйнекті бактериялар немесе жеке тіршілік ететін Azotobacter түрлері жатады.

Ризосфераның аталған микроорганизмдермен жылдамырақ толықтырылуы үшін, денесінде осындай азотты ұстай алатын бактериялары мол тыңайтқыштар дақыл егілетін жерге араластырылуы қажет. Ауылшаруашылығында осындай тыңайтқыштар ретінде көбінесе бұршақ тұқымдас өсімдіктерге симбиоздық қабілет танытатын, құрамында түйнекті бактериялары бар тыңайтқыштар себіледі. Гендік инженерия әдісімен осындай түйнекті бактериялардың азотты өте жоғары деңгейде өз денесіне сіңіре алатын мутанттары шығарылған. Қазіргі кезде астық тұқымдас өсімдіктермен бірлесе тіршілік ете алатын осындай бактериялар түрлерін шығару бағытындағы ізденіс жұмыстары өз жалғасын табуда. Сонымен бірге өсімдіктерді фосформен қамтамасыз етуге жәрдемдесетін бактериалды дәрмектер (препараттар) де қолданысқа ие болған.

МАЛ ШАРУАШЫЛЫҒЫНДАҒЫ БИОТЕХНОЛОГИЯ ЖЕТІСТІКТЕРІНІҢ ҚОЛДАНЫЛУЫ

1. Биотехнологияның мал шаруашылығында қолданылу мүмкіндіктері

Мал шаруашылығында биотехнологиялық әдістерінің қолданылуына сүт қоректілерінің төменде келтірілген биологиялық ерекшеліктері мүмкіндік береді:

1. Малдар гаметасының биологиялық банкі. Малдар гаметасының биологиялық банкі гонадаларында жинақталған. Гаметалардың морфогенетикалық потенциалының мүмкіндігі соншалық, мысалға алғанда, жаңа туылған ұрғашы қозының аналық безінде 700 мыңдай аналық жұмыртқасы (фолликулалар) болса, жыныстық жетілу кезеңіне дейін олардан 12000-86000 дана кішігірім және 100-400 дана аралықтарындағы ірі және жетілетін аналық жұмыртқалары болады. Ооциттердің осындай динамикасы басқа да сүт қоректілерінің ұрғашы жыныстарында байқалады. Еркек даралардың аталық жұмыртқаларында сперматозоидтардың мұнан да көп саны кездеседі. Жыныстық жетілген мерзімдерінде, орта есеппен, бір аталықтан бөлінетін спематозоидтардың саны 280-450 трлн. құрайды екен. Осындай көп жыныс жасушаларынан табиғи жағдайда орта есеппен жалғыз төлді малдарда 5-10, ал көп төлділерде 40-80 жұп гаметалары (аналық жұмыртқасы мен спематозоидтар) ғана іске асырылады екен.

2. Эмбриондардың имплантацияға дейінгі дамуы. Ұрықтанғаннан кейін эмбрион зиготадан гаструла кезеңіне (стадия) дейін сүт қоректілердің жыныс мүшесінде (жатыр түтікшесінде) біршама уақыт бос (еркін) күйінде болады. Ұрықтанған жерден (жатыр түтікшесі) имплантацияланатын жерге (жатыр) дейін орта есеппен шошқаларда 2-3, қойларда 4-5, қояндарда 5-7 және сиырларда 7-8 тәулік кетеді. Имплантацияға дейін эмбрион пеллюцид аймағы (zone pellucid) деп аталатын, биологиялық тұрғыдан мықты, қабықты болып табылатын аналық жұмыртқасында дами береді. Осы ерекшеліктер сүт қоректілер эмбриондармен in vitro жағдайында әртүрлі манипуляциялар жасауға мүмкіндік береді.

3. Жалғыз төлді малдарда бір аналық жұмыртқасынан дамитын егіздердің туылуы. Бір аналық жұмыртқасынан дамыған егіздер (үшем немесе одан да көптері сирек кездеседі) имплантацияға дейінгі жыныс мүшесінде бос (еркін) күйінде болған кезінде пеллюцид аймағының (zone pellucid) бұзылуы себебінен, эмбрионның бөлінуі жүзеге асып, ажыраған бөліктер жеке-жеке дамуы нәтижесінде пайда болады. Мұндай егіздердің бастамасы (ұрықтанған бір аналық жасуша) бір болғандықтан, егіздер түр-түсі және барлық генетикалық, биохимиялық көрсеткіштері бойынша бір-біріне айнымай ұқсайды. Осындай ерекшеліктің арқасында асыл тұқымды мал шаруашылығында өте маңызды көп жасушалы организмдер деңгейіндегі биологиялық көшірмелерді (биокопия) алу мүмкін болды.

4. Мал шаруашылығында асыл тұқымды топ (ядро) құру мен жетілдіру. Мал шаруашылығында асыл тұқымды мал тобы мен тұқымы жақсартылуы қажет топтарға бөлінетіні белгілі. Асыл тұқымды малға жату үшін ол малдардың дені сау, көбею қабілеттіліктері мен өнімділіктері жақсы, бағалы генотипті және ұрпақ сапасы бойынша бағаланған болуы шарт. Биотехнологиялық зерттеулерінде бұларға донорлар мен жақсартушы аталықтарды жатқызады. Асыл тұқымды мал шруашылығындағы көбею үдерістерінде қолданылатын терминология бойынша донор дегеніміз – генетикалық тұрғыдан бағалы ооциттар мен эмбриондар алынатын ұрғашы дара болса, жақсартушы аталық – ұрғашы донорды ұрықтандыруға арналған еркек мал. Сондықтан жоғарыда аталған мал тобының (плем. ядро) санын көбейту мақсатында донорлар мен жақсартушы аталықтар белсенді қолданылады.

Тұқымы жақсартылуы қажет мал тобы, генотипі бойынша бағалылығы төмендеу болғанымен, физиологиялық тұрғыдан дені сау және көбею қабілеттіліктері де жақсы болуы қажет. Бұл топқа реципиенттер жатқызылады. Осы тұрғыдан алғанда реципиент дегеніміз – құнды мал ұрпағын өз ағзасында (жатырында) өсіріуге арналған, генетикалық жағынан басқа (жат) аналық.

Жалпы алғанда, ауылшаруашылық малдарының биотехнологиялық мүмкіндіктері осы сүт қоректілерінің биологиялық ерекшеліктеріне байланысты қалыптасады. Түрге тиесілі биологиялық ерекшеліктері тұқым қуалаушылық арқылы берілетіні белгілі. Сондықтан, биотехнологиялық мақсатта пайдалану үшін генетикалық мүмкіндіктердің анықталуы – биотехнологиялық қор (ресурс) деп аталады.

Жоғарыда айтылғандарды қортындылай келе, қолданылуына байланысты биотехнологиялық қорды шартты түрде үш класқа бөлуге болады:

1. Молекулалық қор – гендердің құрылымы мен қасиеттері арқылы көрінеді.

2. Физиологиялық қор – гаметалар банкі, имплантация алдындағы эмбриондар дамуы (тотипотенттілік) арқылы байқалады.

3. Селекциялық қор – асыл тұқымды мал шаруашылығындағы асыл тұқымды топ (ядро) құру мен жаңа мал тұқымдарын шығаруға байланысты.