Овца с большой буквы
В начале немного о сути проблемы. Животноводы хорошо знают, что количество приплода, которое приносит самка, – важнейший показатель эффективности животноводства, а его повышение – задача первостепенной важности. Потому как при увеличении количества ягнят в окоте существенно снижаются затраты на корма и производство продукции. К примеру, при выращивании маткой двух ягнят потребление кормов на 26-36% меньше, чем при выращивании ягнят-одинцов. Ну и выход баранины соответственно тоже значительно выше.
Так как плодовитость – генетически обусловленный признак, китайские ученые задались вопросом, как увеличить количество рождаемых ягнят, поработав с генетическим кодом местных пород овец. Современное состояние науки позволяет проводить селекционный отбор животных не вслепую, как раньше, а с использованием молекулярно-генетических данных. Любую особь сегодня буквально можно разобрать на гены, понять, как работает каждый из них, за какую функцию в организме отвечает, и комбинировать их в зависимости от желаемого результата.
Многие овцеводы мира знают, что равных по плодовитости романовским овцам сыскать трудно. От одной романовской овцы за один окот можно получить до четырех ягнят. Это вдвое больше, чем у других пород. Поэтому в поле зрения китайских генетиков попали прежде всего романовские овцы. Однако отыскать породных романовских оказалось не так просто. В чистоте уникальная по признаку плодовитости порода сохранилась в Сибири, а именно – в хозяйствах фермеров Яйского района Кемеровской области. Здесь и пройдет один из этапов международного генетического эксперимента.
Как формировалась научная триада
Над поиском гена плодовитости у овец учёные всего мира работают много лет, но до сих пор определённо нельзя сказать, как наследуется этот признак. С другой стороны, возникает необходимость в закреплении этого признака в последующих поколениях, существует вероятность, что он может быть утрачен через два-три поколения. Поэтому китайские ученые решили обратиться за помощью в проведении дополнительных исследований к коллегам из Новосибирского государственного аграрного университета, которые уже имеют опыт аналогичных изысканий. Да и с кузбасскими романовскими овцами новосибирцы знакомы – исследовали их генетику в Промышленновском районе.
«Мы начали проводить работу по поиску генов, отвечающих за многоплодие романовских овец, в 2018 году, – рассказал доктор биологических наук НГАУ Евгений Камалдинов. – И уже даже сформировали список генов, которые могут иметь связь с этим признаком, и список генов-кандидатов, которые еще предстоит изучить. Мы хотим продолжить эту работу в Яйском районе, где имеется популяция романовских овец, которая позволит нам продвинуться в своих исследованиях. В ходе работ мы отбираем группы животных с низкой и высокой плодовитостью и определяем частоты аллелей и генотипов, – рассказал Евгений Варисович. – Проводится очень серьёзная и многомерная статистическая работа. Трудность выполняемой работы связана с тем, что многоплодие – очень сложный признак, который, помимо генетических, имеет и множество физиологических причин. Это и гормональный статус, и уникальная цепочка биохимических реакций, и условия среды. Поэтому выявить генетическую изменчивость – непростая задача. Для ее решения очень важно качество исходного материала первичного зоотехнического учёта. Объем работы предстоит выполнить очень большой. Поэтому нам понадобится высококвалифицированная помощь на местах. За ней мы обратились к специалистам Кемеровского НИИ сельского хозяйства, которые помогут нам в проведении исследований с использованием их генетической лаборатории, а также займутся совершенствованием племенной работы и сопутствующей ей бонитировкой. Доверить этот процесс мы можем только профессионалам. Ведь от качества сбора этих данных будет зависеть очень многое в нашей дальнейшей работе».
«Мы с удовольствием включились в этот важный для животноводства международный проект, который позволит сделать смелый шаг в селекционной работе, – отметил директор Кемеровского НИИСХ Алексей Черныш. – Производственная ферма Кемеровского НИИСХа имеет свое небольшое стадо романовских овец. Но основное поголовье – более 500 голов овец – находится в Яйском районе, который с недавнего времени стал нашим полноценным партнером. Договор о сотрудничестве был подписан нами на апрельском международном научно-практическом семинаре. Напомним, что это первый в Кузбассе опыт, когда научно-исследовательский институт взял под свое кураторство не конкретное фермерское хозяйство, а весь муниципальный район. С этого момента яйские фермеры получили научное сопровождение своей деятельности, а мы – практическую базу и многочисленные хозяйства для научных изысканий».
По старинке дольше, но надежнее
Когда нужные гены будут выявлены, их предстоит привить китайским овцам. Сделать это можно двумя способами. Первый – технологически более прогрессивный – метод геномного редактирования, который можно сравнить с редактированием текста в привычном электронном документе. «Минус этого метода заключается в том, что мы пока до конца не понимаем его последствий, – признался Евгений Варисович. – Считается, что при искусственных изменениях в геноме имеется вероятность появления непредсказуемых генетических мутаций при использовании метода CRISPR/Cas9. Мы ещё не до конца осознаём возможный масштаб последующих генетических перестроек, эффект от которых может проявиться через несколько поколений. Важным вопросом также остаётся то, насколько желаемый признак будет стабилен в наших популяциях.
Второй – традиционный и более длительный – селекция. Чтобы получить с её помощью популяцию с желаемым уровнем выраженности признака, потребуются годы. «Так это и работает, – резюмировал Евгений Камалдинов. – Мы находимся в постоянном поиске показателей, которые можно использовать в процессе отбора, и постоянно оцениваем роль среды в изменчивости интересующих нас хозяйственно-полезных признаков». Какой из вариантов выберет для себя китайская сторона, пока не известно. Задача сибирских ученых – этот ген выявить и совместно с китайскими коллегами задействовать в дальнейшей работе.
Мировое светило науки в гостях у Яйского района
По сути международный эксперимент уже стартовал. Как дорога в тысячу ли начинается с маленького первого шага, так и здесь: крупные специалисты в области биологии животных уже приступили к изучению популяции романовских овец на экспериментальной площадке лаборатории животноводства Кемеровского НИИ сельского хозяйства в Яйском районе. Для постановки исследовательских задач в Кузбасс приехал сам Валерий Лаврентьевич Петухов – это новосибирский ученый-генетик с мировым именем, основоположник научного направления «ветеринарная генетика», доктор биологических наук, профессор; заслуженный деятель науки РФ, автор многочисленных учебников по генетике, по которым учатся студенты всех сельскохозяйственных вузов страны. Вместе со знаменитым отцом в Яйском районе побывала его дочь Татьяна Коновалова – молодой ученый, также специализирующийся в области ветеринарной генетики. Изучение возможности изменения генома овец романовской породы стало одним из предметов научного интереса экспертов из столицы сибирской науки. Параллельно они ведут работу в области изучения генов, связанных с процессом накопления тяжелых металлов в тканях сельскохозяйственных животных.
В Яю ученые прибыли, чтобы познакомиться с коллегами из лаборатории животноводства КемНИИСХ и их экспериментальной площадкой, увидеть собственными глазами животных и произвести забор крови овец для последующего анализа их ДНК и выявления особенностей генома в этом поголовье. Данные исследования лягут в основу дальнейших грандиозных проектов, которым, быть может, суждено преобразить саму отрасль.
– Я приятно удивлен, как много делается местными специалистами для сохранения романовской породы овец и улучшения породных качеств животных, – рассказал корреспонденту «МК в Кузбассе» профессор Валерий Петухов, – это ведь уникальная порода, исконно русская. Если бы не романовские овцы, мы бы, быть может, и войну не выиграли (из шкур романовских овец традиционно делались самые теплые тулупы, которые во все времена помогали переживать лютые российские морозы. – Прим. ред.) К сожалению, долгое время разведению этих овец, да и всей отрасли овцеводства, уделялось незаслуженно мало внимания. И вот теперь находятся люди, которые стремятся породу не только реанимировать, но в результате ценных, в том числе и для фундаментальной науки экспериментов вывести на новый уровень!
Так что разработки по совершенствованию генома романовских овец имеют своей целью отнюдь не только помощь целеустремленным коллегам из Поднебесной. Животноводство Кузбасса, которое в последнее время начинает поворачиваться в сторону не только разведения крупного рогатого скота, но и овцеводства и козоводства, имеет огромные шансы получить важный стимул для развития.
Кстати, именно сейчас специалисты КемНИИСХа достигли договоренности с департаментом сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Кемеровской области о внедрении совместного проекта по развитию овцеводства и козоводства в Кузбассе.
– Научные изыскания будут идти своим чередом, поголовье ценных породистых овец будет увеличиваться, – говорит Екатерина Колокольцова, руководитель лаборатории животноводства Кемеровского НИИСХа, – и это не может не иметь прикладного значения для развития сельской территории Яйского района. У местных предпринимателей есть идея делать из шкур животных великолепные теплые одеяла и выпускать их под региональным брендом – этот проект соответствует современному тренду на создание локальных микропроизводств, да и моде на все натуральное. А из шерсти овец можно делать валяные изделия, например, актуальные сегодня изящные полуваленки.
Ученые КемНИИСХа видят огромные перспективы начала сотрудничества с именитыми новосибирскими генетиками. Помимо основных экспериментов, есть задумки в области популяризации науки в Кузбассе. К примеру, проведения круглых столов и публичных лекций с участием Татьяны Коноваловой, на которых с представителями сообщества животноводов, да и всеми желающими, будут обсуждаться актуальные вопросы ветеринарной генетики, развенчиваться мифы, высказываться гипотезы. А там, как уже показывает жизнь, не так уж долго и до реализации даже самых смелых задумок.
Кстати
Помимо поиска гена, отвечающего за количество рождаемых ягнят, новосибирские ученые совместно с китайскими работают еще в одном направлении – пытаются избавить курдючные породы овец от курдюка без потери продуктивности животных и их адаптированности к условиям среды. Население Китая сменило приоритеты и захотело больше мяса. Также ведется работа в направлении изучения генов, отвечающих за накопление в мясе и тканях животных тяжелых металлов. Ученые предлагают выводить линии или семейства, которые были бы более безопасными для потребителя особенно на территориях с высоким уровнем загрязнения окружающей среды.
