Чем руководствуется селекционер, оценивая шансы какой-нибудь хрюшки или теленка на продолжение рода? Разумеется, родословной животного, а также внешними признаками, которые характерны для элитных особей. Тем не менее природа так часто преподносила селекционерам неприятные сюрпризы, что мысль добраться до генетической информации, чтобы на молекулярном уровне вести отбор по четко обозначенным ключевым признакам, была их самой заветной мечтой. И вот эта мечта сбылась. Ученые Института генетики и цитологии Национальной академии наук совместно с коллегами из Института животноводства разработали и уже предложили хозяйствам, ведущим селекционную и племенную работу, ДНК-диагностику полезных признаков сельскохозяйственных животных. И по снижению затрат, и по ускорению селекционной работы, и по улучшению ее качества, в том числе за счет более строгого контроля импортируемого генетического материала, эффект превзошел все ожидания.
— Хотя эту прикладную тему для нужд животноводства мы начали только три года назад в рамках государственной научно-технической программы «Биобезопасность», фундаментальные исследования в области так называемой направленной маркер-селекции у нас велись давно, — поясняет ведущий научный сотрудник лаборатории генетики животных Института генетики и цитологии кандидат биологических наук Мария Михайлова. – Потому и практический результат был получен быстро. Сегодня наши первые заказчики – совхоз-комбинат «Заря» Мозырского района, «Гомельгосплемпредприятие», республиканское унитарное сельскохозяйственное предприятие «Северный» Городокского района полностью перешли на современную селекцию и благодаря этому в среднем на 10 процентов улучшили свои показатели. Анализируя привезенные из этих хозяйств биологические образцы животных, мы, например, на уровне ДНК определяем предрасположенность свиней к заболеванию органов пищеварения, которое вызывается кишечной палочкой. Благодаря такой подсказке зоотехники выводят этих животных из схемы скрещивания, что позволяет на 12 процентов повысить сохранность молодняка.
Одна из проблем, осложняющих племенную работу при разведении крупного рогатого скота, — иммунодефицит, склонность к которому также определяется при анализе генотипа. Бык-производитель, несущий такой генетический дефект, может отличаться отменным здоровьем, но его потомство будет жизнеспособным только при условии, что в генотипе коровы не будет такой же «бомбы». В противном случае родившийся теленок долго не протянет. Его гибель спишут на плохой уход или болезнь (а болеть при недостатке иммунитета он будет обязательно), но истинная причина так и останется нераскрытой. Генетическими же методами животные, ДНК которых содержит дефект, выявляются легко. Исключение их из числа производителей позволяет увеличить выживаемость молодняка на 8 процентов.
Впрочем, гены-маркеры позволяют не только выявлять наследственные недостатки, но и определять носителей ценных селекционных признаков. Например, с помощью генетического анализа в хозяйствах уже формируются стада коров, способных давать молоко с содержанием белка на 6 процентов выше, чем у обыкновенных буренок, а стало быть, столько же процентов сыра могут дополнительно возникать буквально из ничего.
Таким же образом для свиноводческих хозяйств по результатам ДНК-анализа определяются животные-производители, приплод которых должен нести особый вариант гена, ответственного за содержание внутримышечного жира. То есть речь идет о том, чтобы найти животных, способных при одинаковых затратах на кормление произвести меньше сала и больше мяса.
Что же касается свойств самого мяса, то и тут генетики говорят сегодня свое веское слово, выявляя на уровне ДНК носителей одного очень специфического наследственного кода. Ведь, как оказалось, качество бифштекса часто определяется вовсе не мастерством повара или добросовестностью фермера, а геном, ответственным за чувствительность животных к… стрессу. Если свинья от природы нервная, пугливая, то у нее нарушаются показатель pH, кальциевый обмен, влияющий на режим сокращений мускулатуры, и это приводит к тому, что мясо образуется бледное, водянистое, а при готовке – сухое, жесткое и неаппетитное. Вот уж поистине никакой пользы от труса! И по поведению он неприятен, и на вкус. К тому же и принимают такое мясо низким сортом, что животноводам невыгодно.
То, что предложили отечественному сельскому хозяйству белорусские ученые, в отрасли встретили с воодушевлением, хотя для мировой практики такие разработки не новость. Тем не менее у наших генетиков есть свои ноу-хау, которые сейчас патентуются, и специалисты считают, что развивать это направление самостоятельно гораздо выгоднее, чем закупать такие же технологии за рубежом. Подталкивает к этому и низкая платежеспособность отдельных сельскохозяйственных предприятий, которые по договорам порой перечисляют институту суммы гораздо более скромные, чем ученые тратят на реактивы.
— Есть и еще одна веская причина для развития маркер-зависимой селекции – спасение популяции беловежского зубра, — говорит Мария Михайлова. — Его положение в последнее время поправилось, но все же продолжает вызывать тревогу. Поэтому, чтобы свести к минимуму отрицательные последствия близкородственного скрещивания, необходимо обследовать животных на уровне ДНК и составить генетический паспорт каждого зубра. Пары для размножения в таком случае будут складываться не стихийно, а подбираться специалистами таким образом, чтобы самец и самка состояли как можно в более далеком родстве. Только так можно увеличить необходимое для популяции генетическое разнообразие стада. Пробные анализы в рамках соответствующей темы фундаментальных исследований нами уже проведены. Нынешней зимой, пользуясь тем, что часть зубров подготовят к перевозке на новое место и они будут отловлены, мы планируем получить биологические образцы. Это событие и станет началом массовой паспортизации, которую мы проведем совместно с коллегами из Института зоологии НАН Беларуси.
Как считают ученые, на обследование всего стада, которое насчитывает более 500 особей, потребуется примерно год. Уложиться в эти сроки реально, если будет хорошо организовано взятие проб крови. Ведь дело это непростое, так как зубры – животные дикие, сильные и, если их потревожить, агрессивные. Каждого нужно предварительно или обездвижить транквилизатором с помощью специального ружья (один выстрел обходится в сотню долларов), или поймать и заключить в тесную клетку, чтобы к нему можно было подойти со шприцем для взятия пробы. На все это требуются деньги. Но затраты окупятся, так как появится шанс окончательно решить проблему, которой наука занимается многие десятилетия.
