淺談生物技術(shù)在畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域中的應(yīng)用

劉先桃

重慶市開(kāi)州區(qū)趙家街道畜牧獸醫(yī)站

淺談生物技術(shù)在畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域中的應(yīng)用

劉先桃

重慶市開(kāi)州區(qū)趙家街道畜牧獸醫(yī)站

生物技術(shù)是門(mén)十分古老的科學(xué)，從很早以前人們就已掌握的發(fā)酵、釀酒技術(shù)到近代抗菌素的應(yīng)用，說(shuō)明這門(mén)技術(shù)伴隨人類(lèi)已經(jīng)幾千年了。直到現(xiàn)代，限制性內(nèi)切酶的發(fā)現(xiàn)、基因體外重組以及分子克隆技術(shù)的建立給這門(mén)古老的科學(xué)帶來(lái)了光明的前景?，F(xiàn)在，生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、獸醫(yī)、植物、環(huán)保等許多學(xué)科和領(lǐng)域的研究者都在竭力使生物技術(shù)與各自所研究的課題相聯(lián)系，并取得了很多令人鼓舞的結(jié)果。

生物技術(shù)；畜牧獸醫(yī)

一、生物技術(shù)定義

所謂生物技術(shù)，即為應(yīng)用生命科學(xué)研究成果，以人們意志設(shè)計(jì)，對(duì)生物或生物的成分進(jìn)行改造和利用的技術(shù)。現(xiàn)代生物技術(shù)綜合分子生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì) 胞生物學(xué)、胚胎學(xué)、免疫學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科技術(shù)，可用于研究生命活動(dòng)的規(guī)律和提供產(chǎn)品為社會(huì)服務(wù)等。20世紀(jì)30年代生物技術(shù)以發(fā) 酵產(chǎn)品為主干，40年代抗生素工業(yè)成為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，50年代氨基酸發(fā)酵和60年代酶制劑工程相繼出現(xiàn)，到70年代DNA重組技術(shù)使生物技術(shù)得 到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，并與信息技術(shù)、材料技術(shù)及能源技術(shù)共同構(gòu)成了人類(lèi)新的技術(shù)革命的基礎(chǔ)。

二、生物技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

近些年來(lái)，以基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展迅猛，并日益影響和改變著人們的生產(chǎn)和生活方式。所謂生物技術(shù) （Biotechnology）是指“用活的生物體（或生物體的物質(zhì)）來(lái)改進(jìn)產(chǎn)品、改良植物和動(dòng)物，或?yàn)樘厥庥猛径囵B(yǎng)微生物的技術(shù)”。生物工程則是生物 技術(shù)的統(tǒng)稱，是指運(yùn)用生物化學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)等原理與生化工程相結(jié)合，來(lái)改造或重新創(chuàng)造設(shè)計(jì)細(xì)胞的遺傳物質(zhì)、培育出新品種，以工業(yè)規(guī)模利 用現(xiàn)有生物體系，以生物化學(xué)過(guò)程來(lái)制造工業(yè)產(chǎn)品。簡(jiǎn)言之，就是將活的生物體、生命體系或生命過(guò)程產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程。

生物工程包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、生物電子工程、生物反應(yīng)器、滅菌技術(shù)以及新興的蛋白質(zhì)工程等，其中，基因工程是現(xiàn)代生物工程的核心。 基因工程（或稱遺傳工程、基因重組技術(shù)）就是將不同生物的基因在體外剪切組合，并和載體（質(zhì)粒、噬菌體、病毒）的DNA連接，然后轉(zhuǎn)入微生物或細(xì)胞內(nèi)，進(jìn) 行克隆，并使轉(zhuǎn)入的基因在細(xì)胞或微生物內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生所需要的蛋白質(zhì)。目前，有60%以上的生物技術(shù)成果集中應(yīng)用于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)，用以開(kāi)發(fā)特色新藥或?qū)鹘y(tǒng)醫(yī)藥 進(jìn)行改良，由此引起了醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的重大變革，生物制藥也得以迅速發(fā)展。生物制藥就是把生物工程技術(shù)應(yīng)用到藥物制造領(lǐng)域的過(guò)程，其中最為主要的是基因工程方 法。即利用克隆技術(shù)和組織培養(yǎng)技術(shù)，對(duì)DNA進(jìn)行切割、插入、連接和重組，從而獲得生物醫(yī)藥制品。生物藥品是以微生物、寄生蟲(chóng)、動(dòng)物毒素、生物組織為起始 材料，采用生物學(xué)工藝或分離純化技術(shù)制備，并以生物學(xué)技術(shù)和分析技術(shù)控制中間產(chǎn)物和成品質(zhì)量而制成的生物活化制劑，包括菌苗、疫苗、毒素、類(lèi)毒素、血清、 血液制品、免疫制劑、細(xì)胞因子、抗原、單克隆抗體及基因工程產(chǎn)品（DNA重組產(chǎn)品、體外診斷試劑）等

三、現(xiàn)代生物技術(shù)在畜牧生產(chǎn)上的應(yīng)用

1.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物

要改善家畜和家禽的遺傳性能，如產(chǎn)奶量、產(chǎn)毛品質(zhì)、增重快慢、產(chǎn)蛋頻率等，人們往往需要多代雜交選擇，最后培育出高產(chǎn)的動(dòng)物品種。這種傳統(tǒng)的育種方法盡管費(fèi)時(shí)而且費(fèi)用昂貴，效果也很好。然而這種方法的不足之處是一旦育成了一個(gè)較好的品種，再想要通過(guò)雜交引入其他新的遺傳性狀就非常困難。因?yàn)閹в杏幸孢z傳性狀的品種可能同時(shí)也攜帶有一些有害基因。因此，又需要重新進(jìn)行多帶雜交和嚴(yán)格選擇。

隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的雜交選擇法的各種缺陷就日益明顯，而現(xiàn)代分子育種技術(shù)卻顯示出越來(lái)越強(qiáng)大的生命力。通過(guò)運(yùn)用DNA導(dǎo)入細(xì)胞的技術(shù)，結(jié)合從細(xì)胞中分離出細(xì)胞核到去核卵母細(xì)胞中的核移植方法，把單個(gè)有功能的基因或基因簇插入到高等生物的染色體中去，并在其中表達(dá)。完成這項(xiàng)工作需要采取以下幾個(gè)步驟：①將克隆的外源基因注射到一個(gè)受精卵的細(xì)胞核中；②接種后的受精卵移植到雌性受體的子宮，使其順利完成胚胎發(fā)育；③移植后的受精卵生長(zhǎng)發(fā)育為后代，其中的部分后代其細(xì)胞中都攜帶有轉(zhuǎn)入的外源基因；④利用這些能產(chǎn)生外源蛋白的動(dòng)物作為種畜或種禽，培育新的純合系。舉例來(lái)說(shuō)，如果轉(zhuǎn)入的外源基因其編碼產(chǎn)物具有促進(jìn)生長(zhǎng)的功能，那么攜帶了這一基因的動(dòng)物就有可能生長(zhǎng)得快，飼料報(bào)酬一旦提高，就會(huì)大大降低生產(chǎn)成本。人們把轉(zhuǎn)入了外源基因的動(dòng)物稱為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，其導(dǎo)入的基因成為轉(zhuǎn)入基因。

完整的動(dòng)物模型可以模擬人類(lèi)疾病的起始和發(fā)展，并為測(cè)試各種可能的治療方案提供了一個(gè)有效的系統(tǒng)。利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物科學(xué)家們已建立起各種人類(lèi)遺傳病的鼠模型。在育種方面，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以研究出高產(chǎn)奶牛，可以讓羊產(chǎn)出具有人奶性質(zhì)的高營(yíng)養(yǎng)的羊奶，還可以研究出具有抗病能力的品系來(lái)等。

2.克隆動(dòng)物

克隆動(dòng)物是指不經(jīng)過(guò)生殖細(xì)胞而直接由體細(xì)胞獲得新的個(gè)體。1997年2月23日，世界上第一只來(lái)源于體細(xì)胞的、通過(guò)克隆方式獲得的克隆羊——多莉誕生了。英國(guó)科學(xué)家們先從一頭六歲的芬蘭母羊的乳腺中取出一個(gè)細(xì)胞，并在體外繁殖成為一個(gè)細(xì)胞系。從用藥物刺激大量排卵的蘇格蘭黑面母羊體內(nèi)取出卵細(xì)胞，移出卵細(xì)胞的細(xì)胞核，并將樣乳腺細(xì)胞與無(wú)核的卵細(xì)胞融合，并開(kāi)始增殖。將移核后開(kāi)始發(fā)育的卵細(xì)胞植入第三頭母羊（即代孕母羊）的子宮，最終產(chǎn)下發(fā)育完全的羔羊，這就是聞名全世界的克隆羊多莉。

從實(shí)際應(yīng)用角度上講，克隆動(dòng)物技術(shù)的成熟對(duì)于動(dòng)物資源的種質(zhì)保存，盡可能多地保存生物圈內(nèi)的生物多樣性具有重要意義?？寺?dòng)物對(duì)培育優(yōu)良物種也有重要意義。人們認(rèn)為，克隆動(dòng)物至少可以從生產(chǎn)移植器官、培育優(yōu)良畜禽品種、利用動(dòng)物作為生物反應(yīng)器、生產(chǎn)藥物和提供實(shí)驗(yàn)動(dòng)物等幾個(gè)方面造福于人類(lèi)。

四、生物技術(shù)在防治與診斷動(dòng)物疫病中的應(yīng)用

在防治動(dòng)物疫病方面，運(yùn)用生物技術(shù)培育的基因工程獸用疫苗與常規(guī)疫苗的生產(chǎn)相比生產(chǎn)周期更短，疫苗的種類(lèi)更多，效果更強(qiáng)大，并且降低了由于殘毒和污染而造成的生物污染的機(jī)率。常見(jiàn)的有預(yù)防禽痘病毒的活病毒載體重組疫苗、基因缺失疫苗、核酸疫苗等等。在畜禽疾病診斷方面，隨著生物技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的限制酶分析法、免疫印跡法、核酸探針?lè)ㄒ约熬酆厦告湻磻?yīng)法等多種分子生物學(xué)的診斷方法都是畜禽疾病有效的診斷方法。

五、總結(jié)

生物技術(shù)是一門(mén)神奇而復(fù)雜的綜合性技術(shù)，生物技術(shù)應(yīng)用在畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域中，不論是在動(dòng)物育種、動(dòng)物生產(chǎn)、動(dòng)物疫病的防治與診斷，還是在新生物制品和制劑的研制上，都發(fā)揮著重要的作用，生物技術(shù)為畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域的發(fā)展有著巨大的推動(dòng)作用。

［1］陳道雷.我國(guó)生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用及存在的問(wèn)題研究［D］.西南大學(xué)2013

［2］史貴麗，趙彩玲.現(xiàn)代生物技術(shù)在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用［J］.養(yǎng)殖技術(shù)顧問(wèn).2013（08）