Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

биотехнология кітап

.pdf
Скачиваний:
422
Добавлен:
18.02.2016
Размер:
4.29 Mб
Скачать

жаңа патогенді заттар пайда болса, өсімдіктер бұл кеселдерге

төзімсіз болып,

жаппай

құртылу

мүмкіндігі

ұлғаяды. Сонымен

бірге, бұл

технологияның

қарсыластары, гербицидке төзімділік генінің жабайы популяцияларға ауткроссингі салдарынан, табиғатта гербицидке төзімді супер арам шөптерінің пайда бо мүмкіндігін жəне оны бақылау өте қиынға түсетіні жөнінде тұжырым жасайды.

Генетикалық модификацияға ұшыратылмаған деп есептелінетін өсімдіктерден жасалынған тамақ құрамынан трансгендерің табылуы, олардың адам ағзасына тигізетін зиянды əсері дəлелденбесе де, тұтынушылардың көңілдеріне белгілі бір дəрежеде күмəн ұялатуы мүмкін. Қоғам мүддесі сақтықты талап етеді жəне адамдар немен қоректенетіндерін əрдайым біліп отырғанды қалайды. Бірнеше жағдайда, трансгенді емес деп сатылуға қойылған өсімдіктер құрамынан, трансгендер табылған еді. Нəтижесінде, осындай өсімдіктерді сатуға қойған ауылшаруашылық компаниялары, өте үлкен шығынға ұшыраған болатын. Сондықтан, осындай нəрсеге салақтықпен қарау салдары, немесе ГМ өсімдіктерінің заңсыз таралу мүмкіндігі, əсіресе, Европа мемлекеттері тарапынан ГМ өнімдеріне деген қатаң бақыл талаптарын қабылдауға негіз болды. Америка құрама штаттарында, егер де мұндай өсімдіктерге бір рет рұқсат берілген болса, олар қайтып бақылауға немесе зерттеуге алынбайды.

5.2 Өсімдіктердің зиянды жəндіктерге төзімділігін арттыру

 

Өсімдіктердің

жəндіктерге

төзімді

түрлерін

шығаруға

бағы

жұмыстары, негізінен (Bt) ақуызын бөліп шығаратын Bacillus thurinqiensis топырақ бактерияларының споралары құрамындағы ерекше ақуыздарын(Cru) пайдаланудан тұрады. Бұл ақуыз жəндіктердің ас қорыту жүйесіне түскеннен соң, токсиндер түзе ыдырайды. Bt токсині түскен жəндік ішектерінде тесіктер пайда болуы себепті, бұлар өледі. Құрамында Bt, Dipel, Thuricide, vectoBac бар жəндіктерді өлтіруге арналған улар (инсектицидтер) көп жылдардан бері қолданыс табуда. Олар сүт қоректілеріне, құстар мен басқа да жəндіктерге зиянын тигізбей, тек қана белгілі бір зинкестерге ғана əсер етеді. Сондықтан Bt инсектицидтері «табиғи» деп саналғандықтан, фермерлер оны кеңінен қолданады.

Bt-ақуызының кодына жауап беретін жəне Сугені деп аталатын бактериалдық ген жүгерінің, мақта мен жертүйнектің ДНҚ құрамына ендірілуі себепті, бұл өсімдіктер токсин түзе бастаған. Жүгеріге ол европалық тескіш қоңыздары, қорапша құрты мен оңтүстік-батыс тескіш қоңызынан қорғануға мүмкіндік береді. Мақта

дақылына Bt токсині жапырақ пен қозада тіршілік ететін зиянды құртына төтеп беруге жəрдемдеседі. Бұл зиянды жəндіктері шаруашылықтарға жыл миллиондаған долларға шығын əкелетін. Сондықтан Bt қолдану өнім шығымын бірталай көтеруге мүмкіндік берген. Бірақ та, зиянды жəндіктердің біртіндеп бейімделе бастауы себепті, бұл технология да кемшіліксіз емес.

Бұдан

басқа, яғни

залалсыз

болғанымен, тиімділік дəрежесі төмендеу

саналатын

əдістер

қатарына

зиянды

жəндіктер

популя

«биодиверсанттарды» ендіру əдісін

айтуға болады. Бұл

əдісте

генетикалық

өзгертулерге (модификация) ұшыратылған, ағзасында летальды гені бар қорапша құрты табиғи ортадағы жабайы туыстары арасына жіберіледі. Мұндай жəндіктердің

140

жабайы туыстарымен жұптасқаннан туылған ұрпақтары, кейіннен өліп қалады деген

үміт болды. Флоридада генетикалық модификацияға ұшыратылған жыртқыш кене,

өсімдіктерге залалын тигізетін басқа кенелерді жеп

құрту

үшін

табиғи

орт

жіберілген. Бұл технологияны кеңінен қолдану керек деп есептелінгенімен, осы

мақсатта

табиғи

 

популяцияға

тиімді

əсер

етуге

жеткілікті

б

модификацияға ұшыратылған жəндіктердің көптеген

санын

жіберудің

қиын

соғатыны кедергі келтіруде.

 

 

 

 

 

 

Микробтық

 

инсектицидтер. Соңғы

кездері

өсімдіктерді

əрт

зиянкестерден

қорғау

мақсатында

қолданылатын

химиялық

пестицидте

қоршаған орта жағдайында толық ыдырап кетпей, айналаны ластауы жəне олардың

канцерогенді жəне мутагенді əсерлері жөнінде көп айтылып. Сондықтанжүр,

осындай келеңсіз жағдайларды болдырмау мақсатында, шығу тегі тірі ағзалар болып

келетін инсектицидтерді пайдалану жолға қойылуда. Бұларды қолданудың ең тиімді

себептері қатарында, аталған дəрмектердің тек қана бағытты түрде əрекет етуі мен

қоршаған ортаға зиянын тигізбеуін айтуға болады.

 

 

Микробтық

инсектицидтерді

алу

үшін

, вирустармикроскопиялық

саңырауқұлақтар, қарапайымдылар пайдаланылады жəне мұндағы қолдануға өте

ыңғайлысы – спора түзетін бактерияларын пайдалану болып табылады. Микробтық

 

инсектицидтер тек қана зиянды жəндіктерге бағытталғандықтан, басқа пайдалы

 

насекомдарға

өз əсерін

тигізбейді. Мұндағы

микроорганизмдердің

патогендігі

 

белгілі -бір токсиндердің əсері нəтижесінен туындауы себепті, зиянды жəндіктерде

 

мұндай биодəрмектерге қарсы тұрушылық қабілет қалыптаса алмайды. Жəне бір

 

маңызды қасиеті – уақыт өте келе микробты пестицидтер өздігінен залалсызданып

 

кетеді.

 

 

 

 

 

 

 

Сонымен бірге микроорганизмдер өсімдіктер мен

жануарлардың өсуіне

өз

əсерін тигізіп, ауруларын баса алады. Кейбір бактериялар топырақтың қышқылдығы

 

мен тұздылығын өзгертсе, басқалары – топырақ құрамындағы темірді тұтқыш заттар

 

бөледі, үшіншілері – өсу

үдерісіне жауапты заттарды синтездейді. Көпшілік

 

жағдайда

микроорганизмдер

арқылы

себілетін

ұрықтарды

немесе

е

өсімдіктерді өңдеу (инокулирование) жұмыстары да жүргізіледі.

5.3 Өсімдіктердің патогендерге жəне дақылды өсімдіктердің жалпы төзімділік қасиеттерін арттыру

Өсімдіктердің патогендерге төзімділік қасиеттерін арттыру. Вирусқа

төзімділікті

арттыруға

арналған

гендік

инженерия

,жұмыстарыөсімдік

шаруашылығындағы басым

бағыттардың

бірі

болып саналады. Вирустар əр

жылдары адамдарға тиесілі өнімдердің көп бөлігінен айырады екен. Вирустарға төзімді өсімдіктерді қолданудың бірнеше мысалын келтіруге болғанымен, олардың саны əзірше өте .азМысалы, папайя деген тропикалық жеміс бірталай зинкес жəндіктердің, немесе вирустық ауруларға төзімсіз келеді. Ал, папайяның трансгенді UH Raindow деген түрінің, осы өсімдіктің жабайы популяциясында көп кездесетін

«шеңберлі таңба» ауруын тудыратын вирусқа

төзімді екендігі анықталған , соң

Гавайя аралдарында көптеп өсіріле бастаған. Флорида университетінің ғалымдары,

құрамында жібек құртының гені бар жүзім

сұрыптарын шығарған жəне он

141

жүзімнің өте қауіпті бактериалды– Пирс ауруынан қорғануға мүмкіндік беретінін анықтаған. Бұл ауру жүзім мен басқа да көптеген өсімдіктерге көп зала тигізетін. Бөрікгүл (артишок) өсімдігінің жапырақтарының бүрісіп қалуына алып

келетін

вирусқа

қарсы

жатденені(антитело)

темекінің

трансгенді

түріне

экспрессиялау, темекі өсімдігінің

осындай

вируспен

зақымдану

мүмкінді

төмендеткен.

 

 

 

 

 

 

Дақылдардың төзімділігін арттыру. Жер шарының көптеген өңірлерінде

егістік

мақсатында

пайдаланатын

жер көлемі

өте аз

.келедіОрталық

Шығыс

мемлекеттері, Африка, Азия мемлекеттерінің көптеген аймақтарын құм басып, шөлге айналуы себепті, ауылшаруашылығы үшін пайдалануға жарамсыз болып

қалған.

Сондықтан, қолайсыз жағдайларда өсуге бейімделген өсімдік түрлерін

шығару

жұмыстары ғалымдар мен селекционерлер тарапынан қызығушыл

тудырады. АҚШ-ның Калифорния жəне Канаданың Торонто университеттерінің ғалымдары топырақ құрамы тұзды болып келетін жерлерде өсуге бейімді жəн тұздарды жапырақтарына жинауы себепті, жемісі ащы болмайтын қызанақ түрлерін шығарған. Қазір ғалымдар бұл технологияны азықтық маңызы бар өзге де өсімдік түрлеріне қолдану үшін ізденіс жұмыстарын жүргізуде.

Бұдан басқа да мысалдарға келетін болсақ, раундап гербицидіне төзімді келетін көгал (газон) шөбі шығарылған. Бұл шөп өте баяу өседі жəне көп суғаруды талап етпейді. Бұл технологияны қолдану, құрғақшылық аймақтарда орналасқан қалалардағы гольфке арналған алаңдар мен саябақтарда өсетін жасыл құрақтарды суғаруға кететін суды ысырапсыз пайдалануға көмектеседі деген тұжырымд жасалынған.

Бірақ та, бұл технологияны сынаушылар, осы əдіспен жасалып шығарылған көк құрақтарды ештеңе құрта алмауы себепті, олар əртүрлі экожүйелерге тез таралып, табиғи түрлерді ығыстырып шығуы мүмкін деген қауіп айтады. Адамзат тəжірибесінде мұндай келеңсіз жағдайлар да .кездеседіМысалы, балық фермаларында қолдану үшін культивация жасалынған жəне жақсы нəтиже берген Caulerpa taxifolia балдыры, теңізге түскеннен кейін көп зиян келтіретіні анықталған. Балық фермаларының иелері теңіз үшін арам шөп болып табылатын балдырларды суға тастауы себепті, қазір бұл өсімдік Жерорта теңізі, Австралия мен Калифорния жағалаулары аймақтарын жаулап алған. Сондықтан генетикалық модификацияланған көгалдық шөптері, осы теңіз арам шөптерінің құрылықтық баламасы болу мүмкін деген күдік туындайды.

5.4 Дақылды өсімдіктердің құнарлығын арттыру

Құнарлығы жоғары ГМ өсімдіктерінің қазіргі кезде көп айтылып жүрге белгілі мысалы ретінде, «алтын күрішті» келтіруге болады. Алтын күріш деп басқа сұрыптармен салыстырғанда, өз құрамында А дəруменінің құрамына кіретін жəне оның негізгі құрамдас бөлігінің бірі болып табылатын, бета-каротин мөлшері көп кездесетін күріш, түрлері айтылады. Бұл технологияның негізін қалаған ғалымдар ретінде Швейцариялық ғалым Инго Потрикус(Ingo Potrykus) неміс ғалымы Петер Бейер (Peter Beyer, Цюрих қаласы) айтылады. Бұл ген өз құрамында төрт сатымен жүретін бета-каротин синтезін қамтамасыз ететін, екі нарцисс гені мен бір

142

бактериалдық гендерден тұрады. Осындай құрамдағы күріштің басқа күріштерден құрылысы, пішіні бойынша айырмашылығы болмағанмен, тек дəндерінің түсі алтын-сары болып тұрады. Ғалымдар, негізгі астары күріштен тұратын, дамушы елдер халқында кездесетін А дəруменінің(ретинол) жетіспеушілігін, осындай жолмен толықтыруға болады деген тұжырымға келеді. Бұл елдердегі көз жанары нашар жас балалардың көп кездесуінің негізгі себептерінің бірі– А дəруменінің жетіспеушілігінен туындайды. Бүкілəлемдік денсаулық сақтау ұйымы(БДСҰ) мəліметі бойынша А дəрумені жетіспейтін балалар саны бүгінде 100-140 млн.адамға жетеді. Бірақта, бұл идеяның қарсыластары, аталған проблеманы шешу үшін алтын күріштегі А-дəрумені жеткіліксіз болады деген тұжырым жасайды. Мысалы Greenpeace қызметкерлерінің жүргізген есептеулері бойынша, күніне 300 гр алтын күріш жеген ересек адам, өзінің күндік қажеттілігінің тек қана8% қамтамасыз ете алады екен. Бұл дегеніміз, ағзаға қажетті А дəруменін толықтай толтыру үшін, ересек адам күніне5 кг жуық осындай күрішпен тамақтануы қажет болады. Сондықтан, көз ауруының алдын алу үшін, тек құрамында А дəрумені көп күрішпен азықтандыру бұл мəселені шеше алмайды, алтын күріш басқа да азық көздерін толықтырып тұруы керек деген пікірлер айтыла бастаған.

Осындай жемістер құнарлығын арттыру бағытында алғашқы жасалынға

жұмыстар

қатарына томат

өнімдерін

айтуға болады. Биоинженерлік томат (Flavr

Savr) ГМ

технологиясы

арқылы

жасалынған, құнарлығы жоғарылатылған ең

алғашқы коммерциялық томат еді. Ол ұзақ мерзім қолданыста болды. Бұл өнімді, жемісі ұзағырақ пісіп, сабақта үзілмей көп тұруы себепті, дəмдірек болатындай етіп генетикалық модификациялауға ұшыратқан болатын. Бірақ та, бастапқы зерзаттық өнімін таңдағанда қызанақтың кейбір жағдайларға төзімсіз сұрыпы ілінгендіктен, кейіннен бұл тəжірибенің нəтижесі құрдымға кеткен болатын. Қазіргі кезде осы мақсатқа арналып, құрамында ликопині (А дəруменінің бастамасы) бар қызанақ жəне Е дəрумені мол канола майлары таңдап , алыныптəжірибелік жұмыстары жүргізілуде.

5.5 Ұрықтық өнімдерді бақылау

ГМ өнімдерін шығару жұмыстары көп қаражатты қажет етеді, ал бұл өнімді шығарушылар өз тарапынан табыс табуды көздейтіні заңды. Фермерлер болса, алынған өнімнің біраз бөлігін, келесі жылы егетін дəн ретінде сақтайды. Тұқымдық материалдар сатумен айналысатын кəсіпкерлерді, əрине, бұл жағдай қуантпайды.

Тұқым сатумен айналысатын корпорацияларға фермерлердің жыл сайын олардан

тұқымдық

материалдар

сатып

алып

отыруы

. тиімдіСол себептен

арнайы

жасалынған

ГМ өсімдіктерінің

тұқымдарын, қайта егуге жарамайтындай етіп

шығару, тұқымдық материал сататын корпарация өкілдері үшін қажет болады.

Өйткені

ГМ

өсімдігін

еккен

фермер, келесі

жылы

тек қана осы

корпорация

өкілдерінен ұрықтық материалдар сатып алып отырады. Сондықтан, көптеген ГМ өсімдіктерінде, кейіннен, ұрықтарының өздігінен бұзылу механизмін тудыратын əдістер қолданыла басталған. Мұндай ГМ өсімдіктерінің ұрық дəні арқылы көбею мүмкіндігі болмағандықтан, оларды қайталап себу, немесе егіс даласында төгіліп қалған дəндер арқылы келесі жылы өсіп-таралуы мүмкін болмайды.

143

Осы мақсатта жақын аралықта патент алынған, ұрықтың ары қарай өсу

қабілетінің

жойылуын қамтамасыз ететін

əдістің –бірітерминаторлық деп

аталады.

Бұл

технология

бойынша, дақылға

ендірілген

,генары

қарай

экспрессиялануы

нəтижесінде, өсімдік

дəніндегі

ұрықтық

бастамасын

жойылуына əкеледі. Көбінше мұндай ген рибосом қызметіне байланыстырылған болып келеді. Бұл белгі бірінші ұрпақта өзінің басымдығын көрсетпегендіктен, бір ұрпақты ұрық дəні арқылы өсіруге болады. Ал фермерлерге келесі жаңа буын

ұрпақтарын өсіру үшін қайтадан дəндер сатып алу қажет болады.

Осы мақсатта жасалынып жатқан тағы

бір жаңа технологияға тоқталаты

болсақ, ол T-GURT (trait specific genetic use restriction tehnology – рестрикциялық

технологияны арнайы генетикалық мақсатта

қолдану) деп аталады. T-GURT

технологиясы арқылы алынған өсімдіктердің трансгендік ерекшеліктерінің көрініс беруі үшін, оларды арнайы жасалынған жəне өндірушілер тарапынан патент арқылы қорғалған, химиялық заттар арқылы өңдеу қажет болады. Сондықтан, фермерлерге бұл химиялық заттарды сатып алу керек немесе жаңадан ұрықтық дəндер алу керек болады.

Терминаторлық технологияның жақтастары, мұндай өсімдіктердің тозаңымен кездейсоқ тозаңданатын жабайы өсімдіктер ұрпақ беру қабіле болмайтындықтан, ауткроссинг мəселесі шектеледі десе, бұған керісінше оның қарсыластары, бұл өз кезегінде жабайы өсімдіктердің құрып кетуіне алып келеді деп дабыл қағады. Сондықтан, ғалымдар тарапынан, тозаңы терминаторлық қасиетке ие емес терминаторлық өсімдіктер шығару жолдары қарастырылуда.

Ұрықтық өнімдерді бақылаудағы қазіргі кезде белгілі əдістер арасында, T- GURT технологиясы ең қарапайымы болып саналады. Мұндай əдіспен алынған

өсімдіктердің

ұрықтық

бастамасы жойылмайды. Тек қана қосымша дəрмектер

арқылы

өңделмеген

жағдайда ғана өсімдіктердегі трансгендер экспресси

жүрмейді.

Бұл

дақылдардағы

трансгендер, жабайы

өсімдіктерінде

экспрессияланбайтындықтан, фермерлер трансгендері жоқ өз дақылдарын ары қарай

пайдалана алады.

 

 

 

Бірақ та,

трансгендердің басқа жабайы

өсімдіктерге ауысып

кету мүмкіндігі

жəне онда олар экспрессияланады ма, əлде жоқ па деген мəселелер, жұтшылықты əлі де алаңдатады. Жəне трансгенді белсендіру (активизация) мақсатында себілетін химиялық заттар да қоршаған ортаға залалын тигізуі мүмкін деген қауіптер баршылық.

6. Өсімдіктерді қажетті азотпен қамтамасыз ету шаралары

Өсімдіктердің өсуі жəне олардан мол өнім алу үшін азотты элементтерінің аса қажет екені белгілі. Ал ауа құрамында 78% дейін химиялық инертті күйіндегі(N2) азот бар жəне оның өсімдіктер үшін осы күйінде пайдасы жоқ. Ауа құрамындағы осы көп мөлшердегі азотты өсімдіктер сіңіре алуы үшін оларды нитрат ж 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

144

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 əдісімен 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 жəрдемдесетін бактериалды дəрмектер(препараттар)

де қолданысқа ие болған.

МАЛ ШАРУАШЫЛЫҒЫНДАҒЫ БИОТЕХНОЛОГИЯ ЖЕТІСТІКТЕРІНІҢ ҚОЛДАНЫЛУЫ

1. Биотехнологияның мал шаруашылығында қолданылу мүмкіндіктері

Мал шаруашылығында биотехнологиялық əдістерінің қолданылуына сү 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 безінде700 мыңдай аналық жұмыртқасы(фолликулалар) болса, жыныстық жетілу кезеңіне дейін олардан12000-86000 дана кішігірім жəне 100-400

дана

аралықтарындағы

ірі

жəне

 

жетілетін

аналық

жұмыртқалары.

б

Ооциттердің

осындай

динамикасы

 

басқа

да

сүт

қоректілерінің

жыныстарында

байқалады.

Еркек

 

даралардың

 

аталық

 

жұмыртқаларын

сперматозоидтардың

мұнан

да

көп

саны

.кездеседіЖыныстық

жетілген

мерзімдерінде, орта есеппен, бір аталықтан бөлінетін спематозоидтардың саны 280-

 

450 трлн. құрайды екен. Осындай көп жыныс жасушаларынан табиғи жағдайда орта есеппен жалғыз төлді малдарда5-10, ал көп төлділерде40-80 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 жəне сиырларда 7-8 тəулік кетеді. Имплантацияға дейін эмбрион пеллюцид аймағы(zone pellucid) деп аталатын, биологиялық тұрғыдан мықты, қабықты болып табылатын аналық жұмыртқасында дами береді. Осы ерекшеліктер сүт қоректілер эмбриондарменin vitro жағдайында əртүрлі манипуляциялар жасауға мүмкіндік береді.

145

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 нəтижесінде пайда болады. Мұндай егіздердің бастамасы(ұрықтанған бір аналық жасуша) бір

болғандықтан,

егіздер

түр-түсі

жəне

барлық

генетикалық, биохимиялық

көрсеткіштері

бойынша

бір-біріне

айнымай ұқсайды. Осындай ерекшеліктің

арқасында асыл тұқымды мал шаруашылығында өте маңызды көп жасуша 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

 

қа

топтарға бөлінетіні белгілі. Асыл тұқымды малға жату үшін ол малдардың дені сау,

 

көбею қабілеттіліктері мен өнімділіктері жақсы, бағалы

генотипті жəне ұрпақ

сапасы бойынша бағаланған болуы шарт. Биотехнологиялық зерттеулерінде бұларға

 

донорлар

мен

жақсартушы

аталықтарды

жатқызады. Ас л

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 жəне

көбею

қабілеттіліктері

д

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 ,келеқолданылуына 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.

2. Мал шаруашылығында қолданылатын биотехнологиялық əдістер

Мал шаруашылығы биотехнологиясын– молекулалық жəне жасушалық биотехнология əдістерін қолданып, генотипін «түзету» арқылы қарқынды өсіпжетіле алатын, резистенттілігі мен өнімділік қасиеттері жоғары малдарды шығару тəсілдерін зерттейтін ғылым деп айтуға болады.

146

Малдардың

биотехнологиялық

қорларын

танып, оларды

 

іске

асыру

мақсатында мал шаруашылығында молекулалық биотехнология, жасушалық жəне

 

көбею биотехнологиялары пайдаланылады.

 

 

 

 

 

 

Көбею биотехнологиясы деп – малдың генетикалық потенциалдарын арттыру

 

мақсатында асыл тұқымды малдардан көп ұрпақтар алудың қорларын (ресурстарын)

 

ұтымды пайдалану əдістері айтылады.

 

 

 

 

 

 

 

Көбею

биотехнологиясы

мал

шаруашылығында

өз

төлінен

к

қамтамасыз етіп, асылдандыру жұмыстарының тиімділігін арттыруға мүмкіндік

береді. Көбею биотехнологиясы əдістерін қолдана отырып

біздер

популяц

құрамына əсер ете аламыз.

 

 

 

 

 

 

 

Көбею

биотехнологиясының

зерттеу

аясы

ретінде

малдардың

қабілеттіліктері алынатын болса, зерттеу зерзаты ретінде:

 

 

 

1.

Гипоталамус, гипофиз

бен

гонадалар

арасындағы

өзара

əреке

нəтижесінде көбею гормондары арқылы мал ағзасында көрініс беретін гормональді статусы.

2. Көбею мүшелерінің морфологиялық жəне физиологиялық жағдайы бо алады.

Көбею биотехнологиясында келесі əдістер қолданылады:

1.Суперовуляция – ұрғашы донорда қосымша фолликулалардың өсіп-жетілуін қамтамасыз ету мақсатында гормональді əсер ету (егу).

2.Қолдан ұрықтандыру – мал тобының генотипін қарқынды түрде өзгерту мақсатында жоғары өнімді аталық ұрығымен аналықтарды жаппай ұрықтандыру жұмыстары. Генетика мен қолдан ұрықтандыру технологиясындағы қол жеткен жетістіктердің арқасында, мал тұқымын жақсарту бағытында үлкен мүмкіндіктер ашылды, атап айтқанда, жоғары өнімділікті жəне генетикалық потенциалы бар аталықтарды таңдап алу мен қолдану нəтижесінде, бүтіндей популяциялардың генетикалық құрылымын жедел өзгертуге қол жеткізілді. Сондықтан мал тұқымын

жақсартуда

аталықтардың

ролі

артты. Қазіргі

кезде

қолдан

ұрықтандыру

нəтижесінде генетикалық құнды бір аталықтан

алынатын ұрпақ

саны бірне

мыңдаған басқа дейін жетеді.

 

 

 

 

 

3.

Эмбриондар тасымалдау (трансплантация) – эмбриондарды аналық-донордан

(жоғары өнімді, құнды аналық эмбриондарын) аналық-реципиетке (құндылығы төмендеу, яғни басқаша айтқанда, суррогаты ене жатырына) тасымалдау əдісі. Мал шаруашылығындағы эмбриондарды тасымалдаудың негізгі мақсаты – жоғары өнімді аналықтардың генетикалық мүмкіндігін (резервін) толығынан пайдалану.

Эмбриондар тасымалдау əдісінің арқасында, жоғары өнімді малдардың аналық

бездерінде

көптеген аналық жасушаларының қоры

болатындықтан, оларды

пайдалану

арқылы, ұрғашы даралардың биологиялық

ерекшелігін мейлінш

пайдалану мүмкіндігі артты. Сондықтан, генетикалық потенциалы бар малдарды толықтай пайдалану мақсатында, жоғары өнімді аналықтың эмбриондарын олардың дамуының ерте сатыларында өнімділігі төмен болғанымен, көбею қабілеттіліктері жақсы малдар жатырына тасымалдап қондыру əдістері зерттелді.

Осындай технологияның арқасында:

1) жоғары өнімді аналықтың ұрпақ санын жедел арттыруға;

147

2)организмдерді (зиготаларды) гамета жəне эмбриондар түрінде тасымалдау мен сақтау мүмкіндігіне;

3)гаметалар мен эмбриондарды іріктеу нəтижесінде керек жынысты жəне

қажетті физиолого-биохимиялық қасиеттері бар ұрпақтар алуға жеткізіледі.

Жалпылай алғанда мал тұқымын көбейту технологиясында атқарылаты жұмыстарды келесі кезеңдерден тұрады деп айтуға болады: донорларды, ұрықтық аталықтарды жəне реципиенттерді іріктеу, донорлардың суперовуляциясын шақыру жəне донор мен реципиент араларында күйге келу мерзімдерін синхронизациялау, донорды ұрықтандыру (табиғи жолмен немесе қолдан), эмбриондарды шайыу жолымен (смыв) бөліп алу, шайылып алынған эмбриондардың сапасын бағалау, дайын эмбриондарды реципиент жатырына орналастыру.

Қазіргі кезде малдарды көбейтуге бағытталған биотехнологиялық əдісте молекулалық жəне жасушалық биотехнология салаларымен өте тығыз байланыста.

Жасушалық биотехнология – жасушалармен əртүрлі микроманипуляциялар жасау нəтижесінде, бағалы биологиялық қасиеттері бар организмдерді алуғ бағытталған ғылым саласы. Бұл мақсатта мал шаруашылығында пайдаланылатын негізгі зерттеу зерзаты ретінде ағзаның көбеюге арналған жасушалары(гонадалар) алынады.

Мал шаруашылығындағы жасушалық биотехнологиясы өз құрамында - бір

бірін толықтырып тұратын екі ғылыми бағыттан құралады:

 

 

 

 

1. Эмбриокультуральдық

зерттеулер

бөлініп

алынған

жасушалардың

(гаметалар мен эмбриондар) тіршілігі мен ары қарай

өсіп-дамуына қажет

жағдайларды толықтай қамтамасыз етуге бағытталады. Эмбриокультуральдық

зерттеулердің негізгі міндеттеріне:

 

 

 

 

 

 

 

А) гаметалар мен эмбриондарды өсіру (культивирование),

 

 

 

Б) гаметаларды экстракорпоралды ұрықтандыру,

 

 

 

 

В) гамета мен эмбриондар банкін жасақтау,

 

 

 

 

 

Г) қоректік орталар жасау мен оларды жетілдірулер кіреді.

 

 

 

2. Жасушалық технологиялар – бағалы, яғни генотипі «құрастырылған» малдар

шығару мақсатында ядро мен жасушалық деңгейінде атқарылатын жұмыстар.

 

Жасушалық

технологиялардың

мал

шаруашылығындағы

негізгі

міндетте

қатарына:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А) денелік жасушаларын (соматикалық) гибридтеу;

 

 

 

 

Б) клондау;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В) химерлі жануарлар жасау жұмыстары жатады.

 

 

 

 

Молекулалық

биотехнология

мал

организмінде

жаңа

генетикалы

бағдарламалар

алу

мақсатында

тұқым

қуалаушылық

белгілеріне

молекулал

деңгейде «түзетулер» енгізу. Мұндағы

негізгі зерттеу

зерзаты

ретінде

нуклейн

қышқылдары

(ДНҚ

жəне

 

РНҚ

молекулал) арылнады.

Молекулалық

биотехнология екі бөлімнен құралады:

1. Генетикалық инженерия – тек қана жекелеген генге (немесе гендерге) қатысы бар. Генетикалық инженерияның негізгі міндеттері қатарына мыналар жатады:

А) гендерді синтездеу немесе бөліп алу мен модификациялау; Б) рекомбинантты молекулаларды құрастыру жəне клондау;

148

В) генотип банкін (геном библиотекасын) жасақтау.

2. Генетикалық трансформация – гендерді тасымалдауға негізделеді. Бұл жұмыстардың негізгі міндеттеріне:

А) реципиентке генді ендіру; Б) трансфоранттарды іріктеу мен сараптау;

В) гендер интеграциясы мен экспрессиясы; Г) бағалы заттарды продуценттеушілерді жəне трансгенді хайуандар жаса жатады.

Мал шаруашылығындағы биотехнологиялық жұмыстарының орындалу рет жоғарыда аталған үш əдістердің (суперовуляция, қолдан ұрықтандыру мен эмбрион тасымалдау) тығыз байланыстылығы арқылы жүзеге асырылады. М салы, малдардың генетикалық жағынан бағалы эмбриондарын алу , үшінкөбейтуге бағытталған биотехнологиялық əдістері(суперовуляция, ұрықтандыру мен эмбрионды шайып алу) қолданылғаннан кейін, алынған эмбриондар сұрыптаудан өткізіліп, кейіннен молекулярлық (трансгеноз) жəне жасушалық (клондау) микроманипуляцияларына ұшыратылады. Кейіннен «құрастырылған» эмбриондарға

in vitro

жағдайында «реанимациялық» жағдай туғызылып, сапалық белгілері

бойынша

бағаланғаннан кейін(жасушалық селекция), соңғы кезеңі – генетикалық

бағалы ұрпақ алу үшін дайын эмбрионды реципиент аналығының жатыр қондырылуымен (трансплантация) аяқталады.

Сонымен, молекулалық биотехнология, жасушалық биотехнология мен көбею биотехнологиялары, мал шаруашылығында малдардың гаметалар, эмбриондары мен ағзаларында жинақталған биотехнологиялық қорларын анықтау

мен

пайдалануға

мүмкіндік

беретін

жаңа

ғылыми

бағытта–

эмбриоинженерия, эмбриокультура

мен

эмбриотрансплантацияларының

пайда

болуына алып келді.

 

 

 

 

 

 

Эмбриоинженерияны

– генетикалық

жағынан «құрастырылған» жəне

экономикалық тұрғыдан тиімді организмдерді алу мақсатында, молекулалық жəне жасушалық биотехнологияларының тəсілдерін қолдану арқылы мал организміндегі генетикалық ресурстарын алудың мүмкіндіктері мен жолдарын қарастырат биотехнологиялық əдіс деп қарауға болады.

Эмбриокультураны – малдардың гаметасы мен эмбриондарынан физиологиялық қорларын (ресурс) алудың мүмкіндіктері мен жолдарын қарастыратын жəн олардың тіршілігінің сақталып қалуы менin vitro жəне in vivo кездерінде қолайлы

жағдайлар

тудыруға

бағытталған

мал

шаруашылығында

қолда

биотехнологиялық əдісі деп айта аламыз.

 

 

 

Эмбриотасымалдау (трансплантация) – бағалы генотипті малдарды барынша тез көбейту мақсатында, жануарлардың репродуктивті жүйесінен физиологиялық қорларын (ресурс) алудың мүмкіндіктері мен жолдарын қарастыруға бағытталған мал шаруашылығында қолданылатын биотехнологиялық əдісі.

149