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基因工程在畜牧业上的应用汇编(三篇)

发布时间:2023-09-21 17:34:15

绪论:一篇引人入胜的基因工程在畜牧业上的应用,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

基因工程在畜牧业上的应用

篇1

现代生物技术作为高新技术,已广泛渗透到现代畜牧业的各个领域,为解决现代畜牧业生产领域所面临的许多重大问题开辟了新的途径。为优秀畜禽品种资源的保护与利用,良种的快速繁育,动物营养与饲料资源的开发利用,疾病的预防和诊断治疗,以及生物药品的开发提供了更加广阔的途径,促进了优质高效现代畜牧业的发展。

一、生物技术在畜禽品种方面的应用

以生物技术保存畜禽品种资源主要有2种途径。一是利用胚胎和生殖细胞的冷冻技术,这是静态保种技术,早在20世纪70年代就有一些国家以冷冻配子(、卵子)和胚胎进行畜禽遗传资源保存的研究。这种方法保存的优点是基因和基因型频率的变化降到了最低水平,抽样误差小,容易控制疫病,保存时间长,保种经费少,解冻后种群恢复快。育种中冷冻配子和活体保种相结合,可以减轻自然选择、近交和遗传漂变对基因、基因型频率带来的影响。二是利用分子生物技术建立畜群、禽群的基因文库。基因文库的建立就是利用DNA重组技术将决定畜禽重要经济性状的主基因或全部基因整合到某些特殊的基因载体上,然后用这些载体感染宿主细胞,通过宿主细胞的大量增殖构建各基因DN段的无性繁殖系(克隆),制备的克隆总体就是该畜禽品种的基因文库,保存该基因文库就等于保存了该畜禽品种,通过生物技术保存了畜禽优良品种的性状,保护濒临灭绝的动物。目前,许多发达国家已建有家畜冷冻库和胚胎库,低温冷冻保存家畜的研究和应用在50多年中有很快进展。

利用生物技术可简化良种引进方法,胚胎移植与胚胎冷冻技术相结合,良种的引进可简化为冷冻胚胎的引进,不仅运输方便、检疫程序简单、成本低廉,而且后代对引种地生态环境适应性和抗病力增强。目前,牛羊胚胎移植与冷冻技术已成为国际、地区间良种遗传资源交流廉价而简便的方式。

二、生物技术在动物遗传育种方面的应用

1.利用基因导入技术育种

哺乳动物转基因技术(transgenic technique)是基因工程与胚胎工程结合的一门新兴生物技术。科学家利用基因工程通过一定方法把人工重组的外源DNA导入性细胞或胚胎细胞受体动物的基因组中,或把受体基因组中的一段DNA切除,从而使受体动物的遗传信息发生人为改变,生产出带有外源DN段的动物,并且这种改变能遗传给后代。它打破种的界限使育种工作可以充分利用所有遗传变异,有目的、有计划和有预见地改变动物遗传物质的组成,生产出优良品种的动物。体细胞核移植(somatic cell nuclear transplantation)技术又称体细胞克隆,它是利用分化程度较高的体细胞移入去核卵子中,构建新合子的生物技术。在畜牧生产中,运用核移植技术可以从一枚优良胚胎出发,将其培养到多细胞时,通过酶使其分成许多单细胞卵裂球,再把每一个卵裂球的细胞核作为核供体,再将它们移植到去核的受体卵细胞中,使其发育成一个胚胎,由于所有胚胎的细胞核来自同一枚优良胚胎,他们都具有优良的潜质。通过核移植,可生产许多同质胚胎,实现优良家畜的无限扩增,最大限度地利用优秀母畜的遗传潜力。

2.提高动物产品的生产性能和质量

近年来,各国对家畜生产性能的改良目的是提高家畜肉、奶、毛及其它产品综合遗传力。在畜牧业中,利用转基因手段可以达到改善动物生产性能的目的。在namlner等获得转基因猪以后,转基因技术已取得了很大成果。把生长激素或促生长因子基因导入家畜基因组中,加速生长速度,提高饲料报酬。1985年,科学家第1次将人的生长激素基因导入猪的受精卵获得成功,转基因猪与同窝非转基因猪比较,生长速度和饲料利用率显著提高,胴体脂肪率也明显降低。表达牛生长激素的转基因猪生长速度比对照组快10-15%,饲料报酬提高16-18%,胴体中脂肪下降80%。

3.培育抗病品种

家畜疾病,尤其是传染性疾病是畜牧生产的大敌,由疾病造成的经济损失约占畜牧业产值的12%-15%。抗病性能是当前畜禽育种的重要目标性状,抗病育种的目标是培育出整体免疫力高的品种。目前,已发现的与免疫相关的综合抗病力候选基因为数不多,主要有MHC和NRAMPl,其中NRAMPl蛋白可抵抗分枝杆菌、沙门氏菌等多种胞内寄生病原菌的侵染而发挥重要免疫功能,对畜禽机体抗病力影响较大,目前已克隆了多种生物的NRAMPl基因。猪瘟是危害养猪业最严重的疾病之一,如果能培育出抗猪瘟病毒的新品种,将对养猪业做出巨大的贡献。谢庆阁等设计合成了阻断猪瘟病毒复制的核酸基因,研究了其抗病毒感染的功能,认为该途径是可行的。此外,对一些种属特异性的疾病,如果可以从抗该病的动物体中克隆出有关的基因,并将其转移给易感动物品种,就有希望培育出抗该病的品系。而在对畜禽类病原体基因组结构进行深入研究的基础上,将病原体致病基因的反义基因导入畜禽细胞,使侵入畜禽机体的病原体所产生的mRNA不能表达,从而起到抗病作用。

三、生物技术在动物繁殖方面的应用

1.人工授精技术

篇2

中图分类号:S814.8 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160230105

生物技术是门十分古老的科学,从很早以前人们就已掌握的发酵、酿酒技术到近代抗菌素的应用,说明这门技术伴随人类已经几千年了。直到现代,限制性内切酶的发现、基因体外重组以及分子克隆技术的建立给这门古老的科学带来了光明的前景。现在,生物学、医学、兽医、植物、环保等许多学科和领域的研究者都在竭力使生物技术与各自所研究的课题相联系,并取得了很多令人鼓舞的结果。

1 生物技术在动物育种中的应用

在牲畜的日常育种中十分普遍的用到了生物技术,包括克隆技术、转基因、胚胎技术、DNA技术等,通过生物技术的应用能够改善分子的培育效果,对人工育种的措施加以改善,生物技术的运用不但在一定程度上将动物的培育周期缩短了,还具有很强的针对性。大大的减少了选择品种以及培育的时间,还有效的增强了育种的水平。

2 在饲料资源的开发中应用生物技术

不管是哪种动物的养殖,都离不开饲料,可以说,它和畜牧业的经济效益以及牲畜的成长息息相关,生物技术的不断进步,在一定程度上推动了科技水平的发展,也带动了饲料资源的研发。在饲料的研发工作中大量的运用生物技术,能够很好的提高饲料的营养成分,所以说,生物技术在一定程度上还可以减少由于我国饲料的短缺而导致的压力情况,为我国畜牧业的良好发展和进步打下了坚实的基础。在澳大利亚,有一些科学家们研发出了一种新型的首蓓,这种首蓓所富含的蛋白质非常多,将相关的基因去除后,能够作为一种高蛋白质含量的新型饲料。

3 生物技术在诊断和防治动物疫病中的应用

在防治动物疫病方面,运用生物技术培育的基因工程兽用疫苗与常规疫苗的生产相比生产周期更短,疫苗的种类更多,效果更强大,并且降低了由于残毒和污染而造成的生物污染的机率。常见的有预防禽痘病毒的活病毒载体重组疫苗、基因缺失疫苗、核酸疫苗等等。在畜禽疾病诊断方面,随着生物技术发展而产生的限制酶分析法、免疫印迹法、核酸探针法以及聚合酶链反应法等多种分子生物学的诊断方法都是畜禽疾病有效的诊断方法。

4 在净化畜禽环境中应用生物技术

因为养殖业大多都十分集中,所以畜舍中所散发的气味十分难闻还含有氨气等对人体以及牲畜有害的物质,因此,必须采取相关的措施对这种情况加以预防和制止。现阶段容易出现的肉鸡的情况,还有一些猪出现呼吸道疾病的情况都是由于畜舍内含有大量的氨气而造成的。科学家们从沙漠植物莫哈欠丝兰中提取的糖化合物,能够让舍内硫化氢、氨气、粪臭素等减少增强牲畜血液中含氧成分,在一定程度上使猪的生产性能有了一定的提高,也有效的减少了鸡出现腹水症的几率。

5 发展趋势

5.1 基因治疗的研究是未来动物医学乃至人类医学的重要发展方向

通过建立动物疾病模型分析和研究基因治疗各种层面上的问题,在兽医临床上的应用方兴未艾,通过对基因治疗的认知和利用促进兽医学临床研究的发展这一理念也相对成熟。采取何种方式去认识基因、如何合理利用基因,在基因治疗发展上显得尤为重要。

5.2 现代生物技术的另一个重要的方面就是生物制药

根据世界卫生组织对我国传染病威胁的评估结果表明,抗生素耐药性已成为严重问题。畜牧生产者广泛使用抗生素加速了新耐药菌株的传播,引发了一些人畜共患病,尤其是人类的食物传染病,并导致医疗保健系统重大的经济负担。所以,用生物类药物对抗生素进行转向替代并且改进控制手段(如疫苗接种和预防疾病)是畜牧业未来使用药物的准则,这对于兽药研制非常重要且又具有很好的应用价值。

6 结束语

相对于发达国家来讲,我国对于生物技术的研发工作还相对比较落后,在饲料的研发以及动物的生产中生物技术的应用还不够成熟,然而,我国现阶段已经提高对生物技术的认识,相信以后在牲畜的养殖上生物技术的应用将会越来越广泛。

篇3

中图分类号:S8-1 文献标识码:B 文章编号:1007-273X(2013)02-0005-02

资源短缺、需求量大一直是中国经济发展面临的重要问题,中国的可耕地面积正在以33.3万 km2的速度减少,而中国的人口和粮食需求分别以每年1 600万人左右、100多亿千克的速度在增长。若要解决这一问题,必须要提高农业生产的科技含量,特别是农业中畜牧业的科技含量,走科技与资源有机结合的发展道路。

1 发挥主导产业和商品基地的优势

中国畜牧产业化发展,首先必须建立在发挥主导产业和商品基地的独特优势的基础上,在市场经济严峻的竞争环境下,应该不断推出品牌、优等、特新产品,开发新产品来取代过时产品,形成良性循环,力争实现畜牧业生产、加工、销售的一体化发展。这将成为未来几年中国畜牧业发展的重要突破目标。

通过近几年的创新发展,中国在畜牧业的消费水平上得到了明显改善,肉类和蛋类的消费都超过了世界平均水平。畜牧业的生产水平也取得了辉煌的成就,中国在肉类和蛋类的生产水平已经处于世界第一位。通过调查显示,中国畜牧业生产总值和人均消费能够在短时间内得到快速发展的原因科学技术的融入发挥了重要作用[1],畜牧业产值和主要畜产物品产量及人均占有量连续17年的快速增长在很大程度上是畜牧业科技进步所发挥的作用。但是,从畜牧业生产先进水平看,中国的畜牧业生产技术与发达国家相比仍然存在明显的差距[2]。

中国是一个农业大国,畜牧业占有重要的位置。据统计,畜牧业的从业人数一直处于增长状态,而种植业的从业人数却在不断减少。畜牧业的快速发展,使得中国的肉类、蛋类、奶产量都在不断增长,这都是科技的进步在起着重要作用。

2 明确推进畜牧产业发展的技术重点和项目

在新的“科技兴牧”阶段中,其目标和畜牧业的推广都要以全面建设小康社会为中心任务,着力推进把畜牧业建设成国民经济的重要产业中去,牢牢把握畜牧产业的竞争力、畜牧业的增效成果和增收主攻方向。要想促进畜牧业产业发展,就必须构建畜牧科技的运行技术,要以推广和增收为主,把各种高科技先进技术集成组装,这样可以形成完善的配套技术来促进畜牧业的发展。从目前形式来看,畜牧产品要依靠高科技的发展来将新农村经济及农村先进的生产力要求作为一项重大的首项任务,因为现阶段的畜牧产品竞争就是科学技术的竞争。通过将高科技的先进技术运用到畜牧业中去,可以大大地提高产品的质量和效益。要按照“高科技含量高、带动能力强和知识推广面大”的原则,及时促进各种先进技术在农村中推广,用高科技技术发展提升畜牧业。

畜牧业科技主要是围绕着畜牧业的产业化、标准化和优质化来发展的。首先要大力推广畜牧养殖科学技术、规范饲养技术,重大动物疫病免疫技术和优良牧草技术;第二要积极的开发畜牧业新技术,并加以示范推广,如说胚胎养殖技术,动物免疫监测技术,饲料生产监控技术,无公害生产技术,畜产品深加工技术等;三是要建设畜牧科技示范园,对产前、产中、产后实现预期安排,使畜牧业各个环节都能稳定的发展,全面提高成产水平;四是通过我国的信息技术力量,推动畜牧业的智能化发展,使网络资源信息深入到乡镇,并建立重点示范场户供养殖户参考;五是根据畜牧生产的实际情况,配置高科技设备;六是培养一批高技术、高素质的养殖专家,对养殖中出现的问题进行及时处理;七是要把先进的养殖技术尽可能的普及到大众人群,使人们可以熟练掌握,灵活应用先进技术,整体提高畜牧业的养殖技术水平[3]。

3 迫切需要优化资源配置

近年来,中国畜牧业的科技发展水平得到了明显提升,但是中国畜牧业在资源的使用和储备上面临着许多问题,如何优化资源配置,实现可持续发展,成为畜牧业发展的重要问题。

(1)畜禽资源开发利用不充分。在中国大约有280多种畜禽资源,但是得到利用的数量很少,对于不常见的品种不仅没有得到合理利用,并且相关的养殖知识体系也不完善,严重阻碍了畜牧业的整体发展。

(2)饲料粮短缺。随着我国工业科技的进步,农业一直没有得到较好地发展,粮食生产量逐渐减少,畜禽的饲料与人粮严重冲突,再加上中国巨大的工业用粮消耗,使得人粮与畜粮都不充足。

(3)饲料蛋白质资源匮乏,因此也造成了近年来饲料的成本逐年上升。

(4)畜种选择结构不合理。在中国畜牧业养殖结构中,猪的养殖比例接近80%,而牛、羊、鹅等品种的养殖比例较低。如果要缓解粮食短缺局面,改善城乡食品消费水平,必须尽快调整畜种养殖结构。

科技含量低、生产周期长、饲料成本高等因素严重影响着中国畜牧业的发展,建议成立相关的国家畜牧科学实验机构,培育新品种,研发新技术。要从减少养殖成本,培育优良品种,提高科技含量,加强畜禽疫病防治等方面综合考虑,从根本上解决中国的畜牧业发展问题。

4 加速生物技术应用推广

在现阶段中,科研成果的转化和科学技术的发展是畜牧业跨越性发展的关键,可使高科技的成果化为现实的生产力。所以说,高科技的发展和科研成果的转化是畜牧业发展的关键。

大幅度地提高单位面积的产出率和主要农产品的效率的最佳选择方式是运用高科技来开发畜牧业。让生物技术和畜牧业生产技术相结合运用到畜牧业产业化的开发和应用中去,这样不仅能加快畜牧业的发展步伐,还能使畜牧业的产业内涵和外延有更大的变化。同时,为新的科研技术的应用提供更高更多的依托和载体。

(1)可以采用体外受精技术获得优良的胚胎,提高畜禽的繁殖率和良种率。

(2)可以根据性别控制手段,获得最佳的雌雄配对,提高经济效益。

(3)通过核移植技术建立无性繁殖细胞系,可以在无需公畜提供的情况下,获得与母体生产性能完全一致的后代,从而可以在较短的时期内获得优质畜群。

同时,可通过基因工程技术获得各种基因工程疫苗,对畜禽疾病的防治也极为重要。

根据专家研究和试验结果,证实生物技术的使用具有投资少、见效快、经济效益高、可利用资源丰富等优点,经过生物技术催化的畜禽,不仅保留了优良的质量,而且其生长和繁育周期都大大缩短。现胚胎工程技术和基因改造这两项技术也已经在中国畜牧业成功应用,对新品种的稳定遗传起到了重要作用,相信在未来的几年,生物技术一定会为中国的畜牧业带来新的起点。同时,现代科技将对中国畜牧业领域产生重大影响,并推动畜牧业生产发生革命性变革。

参考文献:

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