Історія /3. Історія науки і техніки
Бородай І.С.,
Липова Ю.Д.
Інститут
розведення і генетики тварин
Національний університет
біоресурсів і природокористування
Інноваційна діяльність учених
Інституту розведення і генетики тварин
В умовах
сьогодення усвідомлення і сприйняття інновацій, як специфічного продукту, ще
далекі від необхідного і дійсного забезпечення стратегічного переходу до
реалізації інноваційної моделі розвитку в аграрному виробництві. Утім, до цього
часу, при всій беззаперечній важливості лише в окремих установах набули
розвитку напрями побудови аграрної науки на інноваційних засадах. Значні
зрушення в аграрному секторі економіки, зміна економічно-маркетингового,
правового та інформаційного середовища на фоні процесів глобалізації на сучасному
рівні вимагають реального і практичного впровадження інноваційних напрямів [5].
Значний внесок у розвиток тваринництва
на інноваційних засадах здійснили вчені Інституту розведення і генетики тварин
НААН. Становлення закладу за часом співпало з кардинальними перетвореннями
вітчизняного генофонду порід великої рогатої худоби. Колективом інституту
розроблено новітню теорію та методологію породотворення, основні концептуальні
положення якої покладено в основу національних програм виведення
високопродуктивних спеціалізованих порід і типів великої рогатої худоби.
Основна стратегічна мета при цьому полягала в залученні кращого світового
генофонду та практично повного збереження позитивних якостей місцевих порід на
основі складного відтворного схрещування. Останні двадцять років ознаменувалися
апробацією та визнанням, як селекційних досягнень, українських червоно- та
чорно-рябої, червоної та бурої молочних порід; української, волинської,
поліської та південної м’ясних порід великої рогатої худоби. Наразі зусилля вчених
інституту спрямовані на виведення симентальської м’ясної породи, яке
знаходиться на завершальному етапі. Усі вищезазначені селекційні інновації за
своїм генетичним потенціалом відповідають рівню європейських стандартів [1].
Ученими Інституту розведення і
генетики тварин також розроблено нову теоретичну концепцію процесу консолідації спадковості
помісних тварин при розведенні «у собі» та відтворному схрещуванні.
Запропоновано: 1) методи їх аналізу на хромосомному рівні; 2) гіпотезу щодо
прояву ефекту гетерозису у помісних тварин та причин його згасання в поколіннях
при їх розведенні «у собі»; 3) нову систему селекції помісних бугаїв при
проведенні відтворного схрещування в скотарстві, яка об’єднує позитивні
елементи розведення помісей «у собі» з постійним залученням кращого світового
генофонду, що дає можливість систематично нарощувати генетичний потенціал
продуктивності порід. Розроблено оригінальну методику визначення ступеня
фенотипової консолідації генеалогічних груп тварин та нову систему класифікації
великої рогатої худоби за типом конституції [2].
Хоча основна діяльність інституту
зорієнтована на теоретичні й практичні дослідження з розведення та селекції
сільськогосподарських тварин, значних здобутків досягнуто у розв’язанні проблем
генетики та біотехнології. Зокрема розроблено та запроваджено у виробництво
ефективні технології хромосомного контролю плідників та кріоконсервування
сперми сільськогосподарських тварин, які у свій час було відзначено Державною
премією Ради Міністрів СРСР [4].
Колективом генетиків і біотехнологів
інституту удосконалено технологію отримання in vitro зародків
сільськогосподарських тварин. Розроблено метод кріоконсервування
сперматозоїдів, отриманих із хвостової частини епідидиміса бугаїв та кнурів. З
використанням таких гамет отримано високі результати щодо запліднення поза
організмом дозрілих in vitro ооцитів
корів та свиней (67,5 та 60,6% відповідно) та одержання зародків in vitro на доімплантаційних стадіях
розвитку (62,9 та 52,8% відповідно). Цей метод можна використовувати: 1) для
прижиттєвого прогнозування запліднювальної здатності плідників за використання
епідидимальних сперматозоїдів; 2) для додаткового збереження цінного генетичного
матеріалу при потребі вибракування плідників; 3) для збагачення генофонду
світових популяцій вибраних тварин, відновлення їхньої чисельності, створення
комерційних популяцій, прилиття крові, а також створення нових порід
сільськогосподарських тварин [3].
На базі ІРГТ НААН ініційовано розробку та застосовано власні методики
енуклеації та реконструкції ембріонів, активування ембріонального розвитку
клонованих зародків. Запропоновано методики активування ооцитів корів та свиней
до партеногенетичного розвитку. Встановлено оптимальні умови отримання
життєздатних агрегаційних химерних ембріонів великої рогатої худоби з
використанням зародків різного походження. Започатковано впровадження у
практику трансплантації методу зажиттєвого визначення статі зародків з
використанням диференційного С-забарвлення хромосом окремих бластомерів та
полімеразної ланцюгової реакції. Отримано диференційно забарвлені хромосоми
ооцитів корів на різних стадіях мейозу та мітотичні хромосоми зародків великої
рогатої худоби, одержані in vitro, виявлено
локалізацію центромерного гетерохроматину [3].
Ученими інституту вперше у світовій
селекційній практиці сформовано науково обґрунтовані селекційні підходи до
використання генетико-біохімічних принципів колор-маркерної селекції при
виведенні високопродуктивних порід великої рогатої худоби і швидкоалюрних порід
спортивних коней. На основі оцінки
етапів біологічної еволюції меланінсинтезуючих систем доведено, що біосинтез
меланінових пігментів має свою видову, породну та навіть індивідуальну
структурно-функціональну специфіку. Враховуючи функціональні особливості
пігментостворюючого субгеному, який значною мірою визначається специфікою
будови та функцій полімерної молекули меланіну, розроблено теоретичні основи
закономірностей формування строкатості масті тварин і її впливу на продуктивність.
Обґрунтовано пропозиції доцільності добору тварин з урахуванням їхньої масті та
продуктивності для певної географічної зони України [2].
В останнє десятиріччя Інститут
розведення і генетики тварин атестований як селекційний центр із тваринництва,
підприємство з оцінки якості молока, трансплантації ембріонів. У 2004 р. він
ліцензований на проведення генетичної експертизи походження та аномалій великої
рогатої худоби, коней, свиней, овець, а також на зберігання та реалізацію
племінних (генетичних) ресурсів [4].
Наукова установа виступала координатором
і співвиконавцем (водночас з іншими структурами) низки науково-технічних
програм та підпрограм НААН на 2006-2010 роки зі створення й виведення нових
порід і типів сільськогосподарських тварин, збереження їхнього генофонду на
основі використання сучасних методів біотехнології.
Постановою
Бюро Президії НААН від 11 березня 2004 р. на Інститут розведення і генетики
тварин покладено обов’язки головної установи з організації та виконання нової
науково-технічної програми «Збереження генофонду сільськогосподарських тварин»,
на реалізацію завдань якої спрямовано зусилля 11 інститутів. На виконання цього
завдання спрямовувалося створення при інституті національного банку генетичних
ресурсів сільськогосподарських тварин з філіями у регіонах України, віднесеного
до наукових об’єктів, що становлять національне надбання. Наразі у банку
зберігається понад 137 тис. високоцінних доз сперми від 210 кращих плідників 27
порід великої рогатої худоби. Одержано й закладено на зберігання близько 3800
доз епідидимальних сперматозоїдів кнурів, а також статеві клітини коней,
коропів та ембріони великої рогатої худоби. Крім того, для ДНК-тестування
заморожено зразки крові 22 порід великої рогатої худоби, 8 порід коней і 3
порід свиней [2].
Інститут розведення і генетики тварин тісно
співпрацює з Департаментом ринків продукції тваринництва, Головною державною
племінною інспекцією Міністерства аграрної політики, Національним об’єднанням по племінній
справі в тваринництві «Укрплемоб’єднанням», Державним
науково-виробничим концерном «Селекція». Він також проводить спільні наукові
дослідження з інститутами Національної академії наук України, з вищими учбовими
закладами аграрного профілю. Зокрема, оригінальний інноваційний проект
розроблено спільно з Інститутом хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України:
«Розробити ембріотехнологічну систему раціонального використання та збереження
генетичних ресурсів тварин на основі застосування нанобіоматеріалів». Його мета
– запровадити ембріобіотехнологічну систему збереження генофонду свиней на основі
використання нанобіоматеріалів у середовищах культивування гамет і ембіонів. Це
дасть змогу удосконалити вітчизняні надточні методи клітинної інженерії шляхом
аналізу in vitro раннього ембріогенезу свиней. На основі використання
високодисперсного кремнезему та біомолекул будуть модернізовані
нанобіоматеріали для репродуктивної біотехнології сільськогосподарських тварин.
Все більш тісна співпраця України із світовими та
європейськими структурами підтверджує правильність обраного вченими курсу на
логічне поєднання, комплексне застосування в удосконаленні генофонду тварин
новітніх методів генетики, селекції і біотехнології. Принагідно відмітити, що
вчені інституту підтримують творчі зв’язки та проводять спільні наукові
дослідження із науковими установами, фірмами, асоціаціями ряду зарубіжних
країн: Білорусії, Казахстану, Канади, Молдови, Німеччини, Польщі, Росії, США,
Чехії та ін. Зокрема у 2006 р. розробки інституту з проблем біотехнології були
презентовані на міжнародній виставці «Біо-2006» (м. Чикаго, США). У 2002 р.
учені інституту брали участь у Міжнародному регіональному учбовому семінарі
«Стан світових генетичних ресурсів тваринництва» (під егідою Продовольчої і
Сільськогосподарської організації ФАО та Світової асоціації тваринників (WAAP) [4].
На базі Інституту розведення і
генетики тварин регулярно проходять міжнародні, загальнодержавні та обласні
наради, конференції, дискусії з актуальних проблем селекції, генетики та
біотехнології відтворення сільськогосподарських тварин. Мають місце щорічні
семінари та навчання спеціалістів агропромислового виробництва.
Науковці інституту, здійснюючи на високому рівні
фундаментальні та прикладні дослідження, вносять вагомий внесок у
науково-технічний та духовний прогрес України. За період діяльності закладу
його співробітниками одержано 115 охоронних документів на винаходи і 32 на
селекційні досягнення. Істотну частину винаходів становлять сучасні інноваційні
конкурентоспроможні технологічні процеси, захищені 28 патентами та
рекомендовані для комерційної реалізації. Переважна більшість винаходів є
достатньо конкурентоспроможними в сучасних умовах агропромислового виробництва,
що забезпечує їх оперативний трансфер у виробництво за комерційними угодами. Хочеться звернути особливу увагу на такі розробки вчених,
захищені охоронними документами, як: 1) спосіб кріоконсервування
епідидимальних сперматозоїдів кнурів; 2) спосіб підвищення молочної
продуктивності корів; 3) спосіб використання свиней миргородської породи при
гібридизації; 4) спосіб визначення хромосомної стабільності та транслокацій, що
контролюють високу багатоплідність у свиней миргородської породи та ін.
Нині колектив інституту працює над вирішенням таких
нагальних завдань:
ü законодавчо-нормативне
забезпечення галузі відповідно до європейських стандартів;
ü упорядкування
генеалогічних структур вітчизняних порід, їх генетична паспортизація з
використанням полімеразної ланцюгової реакції;
ü завершення
нормативно-технологічного забезпечення початку діяльності загальнодержавних
контролер-асистентської та експерт-бонітерської служб;
ü запровадження
у масштабах держави єдиної системи оцінки племінної цінності тварин, яка
базується на діяльності контрольно-випробувальних станцій, незалежній
експертизі кількості і якості продукції та глобальній комп’ютеризації;
ü реалізація на
практиці розроблених методів збереження генетичних ресурсів сільськогосподарських
тварин;
ü продовження
біотехнологічних експериментальних робіт з метою прискорення темпів селекції та
репродукції тварин з вдалим поєднанням найважливіших господарськи корисних
якостей;
ü повне
розкриття всіх складових феномену відтворювальної здатності тварин для
коригування відповідних технологічних параметрів;
ü опрацювання
найбільш ефективних економічних важелів розвитку конкурентоздатного племінного
тваринництва України [2].
Таким
чином, колективом Інституту розведення і генетики тварин НААН докладено значних
зусиль до розбудови інноваційної моделі розвитку тваринництва. Обраний курс на
логічне поєднання, комплексне застосування в удосконаленні генофонду тварин
новітніх методів генетики, селекції і біотехнології є реальним важелем формування
засад інноваційного розвитку та інвестиційно привабливого іміджу цієї галузі.
1.
Буркат В. П. Історичні аспекти розвитку теорії селекції у скотарстві
України: монографія / В. П. Буркат, І. С. Бородай. – К.:
Аграрна наука, 2006. – 584 с.
2.
Буркат В. П. Нариси з історії інституту: монографія /
В. П. Буркат, І. С. Бородай. – К.: Аграрна наука, 2008. –
556 с.