ژنتيک و اصلاح دام
حيوانات بهطور عموم در زندگى بشرى و بهخصوص در زندگى دامپروران اهميت ويژهاى و جاى مخصوصى دارند و اهميت اقتصادى توليدات دامى زياد است. پرورش دامکارى سخت و وقتگير مىباشد، هراندازه هم دامپرور به کار و حيوانات علاقه داشته باشد، چون هدف نهائى درآمد بيشتر است، بدين جهت اولين هدف دامپرور افزايش توليد و مثل و نتيجتاً درآمد بيشتر است. باتوجه به اين امر مىبايستى کارهاى انجام شده مفيد و اقتصادى باشد هر دامپرورى در گله خود که تحت شرايط يکسانى از هر نظر پرورش داده مىشود، به حيواناتى با سطوح توليد مختلف برخورد مىکند. از دو حيوانى که در تحت شرايط يکسان پرورشى آنکه توليد بيشترى داشته باشد، پرورش و نگهدارى آن استفادهٔ بيشترى خواهد داشت، روى اين اصل سعى دامپرور بر اين خواهد بود که تمام افراد گله آن را حيواناتى که توليد بالا دارند تشکيل بدهند. دامپرور و يا دامپروران براى افزايش توليد حيوانات خود کارهاى مختلفى انجام مىدهند و به مرور افزايش توليد را در نتايج حيوانات مشاهده مىکنند؛ طورى که توليد حيوانات زراعى امروزه نسبت به ۱۰۰ سال پيش چندين برابر شده است.
اصلاح دام از نظر لغوى به معنى بهتر کردن دام و هدف از اصلاح نژاد بهدست آوردن حيواناتى با توليد و سود بيشتر است در اثر اصلاحنژاد از حيوانات با جثهٔ کوچک و توليد کم حيواناتى با جثهٔ بزرگ و توليد بيشترر بهدست آمده است، به کليهٔ اقدامات و فعاليتهائى که سبب مىشوند در نسلهاى بعدى حيوانات، توليد بيشتر و سود فراوانترى حاصل شود اصلاحنژاد گفته مىشود.
با توجه به محدوديت زمينهاى قابل کشت جهت تأمين احتياجات غذائى جمعيت در حال افزايش سريع نمىتوان زمينهاى زراعى را وسعت داده و غذاى بيشترى توليد کرد؛ ولي، مىتوان با بهکار بردن اصول و روشهائى در واحد سطح، توليد را افزايش داد؛ همينطور براى تأمين احتياجات غذائى با منشاء دامى تعداد حيوانات زراعى را نمىتوان بهشدت افزايش داد، بايد راههائى را که سبب افزايش توليدات دامى مىشود، جستجو کرد.
کارهاى اصلاح نژادى حيوانات بر دو اساس استوار است: ۱. بهتر کردن ژنوتيپ ۲. بهتر کردن شرايط محيط زيست: توليدات امروزه حيوانات هم از نظر کمى و هم از نظر کيفى در مقايسه با ۱۵۰-۱۰۰ سال پيش خيلى بيشتر و بهتر شده است، حيوانات مىتوانند با غذاى کم، گوشت، شير، تخممرغ و پشم بيشترى توليد بکنند. اين پيشرفتهاى بيشتر در نتيجه بهکارگيرى علم ژنتيک صورت گرفته است.
در سالهاى ۱۸۵۷-۱۸۶۵ مندل مشاهده کرد که رنگ و ارتفاع نخودها به نسل بعدى منتقل مىشود. اصلاحکنندگان حيوانات زراعى از اين قاعده در انتخاب حيوانات براى بهتر کردن اولاد و توليد بيشتر در نسلهاى بعدى استفاده کردند.
سلول و تقسيم سلولى
بدن يک حيوان از ميليونها واحد بهنام سلول ساخته شده است. هر سلول دارى يک هسته است که جنس آن از پروتوپلاسم است و دور هسته را سيتوپلاسم فرا گرفته و سيتوپلاسم بهوسيلهٔ ديوارهٔ سلول احاطه شده است. زندگى هر حيوانى از يک سلول شروع مىشود، اين سلول تقسم شده و دو سلول ايجاد مىکند و تقسيمات ادامه پيدا مىکند تا اينکه گروهى از سلولها را که بافتها و ارگانهاى مختلف بدن از آنها بهوجود مىآيند، تشکيل مىدهد در داخل هسته اجسام نوارى شکلى وجود دارند که کروموزوم ناميده مىشود.
کروموزومها به دو دسته تقسيم مىشوند کروموزومهاى جنسى (Sexchromosome) و کروموزومهاى بدني(Autosome) کروموزومها در سلولها بهصورت جفت بوده (بهجز در سلولهاى جنسي) و تعداد آنها در يک سلول بدنى يک گونه عدد ثابتى است. در جدول زير تعداد کروموزومهاى حيوانات مختلف نشان داده شده است.
جدول تعداد کروموزومهاى حيوانات مختلف
نوع حيوان تعداد کروموزوم (۲n)
گاو ۳۰
خوک ۱۹
گوسفند ۲۷
بز ۳۰
اسب ۳۰
مرغ ۳۹
بوقلمون ۴۱
کروموزومها دوبهدو لنگه و نظير يکديگر هستند، يعنى هر کروموزوم صاحب يک لنگه همتاى خود است که به آن جفت همولوگ گفته مىشود کروموزومها در فعاليت حياتى و مخصوصاً در انتقال صفات ارثى اهميت بهسزائى دارند.
در روى هر کروموزوم تعداد زيادى برجستگىهاى کوچک قرار داد که ژن ناميده مىشود و اين ژنها مسؤل انتقال صفات از والدين به فرزندان مىباشد. هر ژن در روى کروموزوم محل معينى را اشغال مىکند که در اصطلاح به آن جايگاه ژن يا لوکوس (Locus) گويند. به فرمهاى مختلف يک ژن يک در روى کروموزومهاى همولوگ نقاط مشابهى را اشغال مىنمايند آلل (Allele) گويند.
ژن و انتقال صفات
هر حيوانى داراى صفات متعددى است، رنگ اندازه بدن، شاخدار و يا بىشاخ بودن، اينها تعداد کمى از صفاتى هستند که از والدين به اولاد منتقل مىشوند. اين صفات بهوسيلهٔ ژنها کنترل مىشوند. ژنها مولکولهاى بسيار ريز و پيچيدهاى هستند که در روى کروموزومها قرار دارند و هر حيوانى حاوى هزاران جفت ژن است که نصف آن از پدر و نصف ديگر آن از مادر به ارث رسيده است و مجموعاً ژنوتيپ حيوان را تشکيل مىدهد.
ژنوتيپ مشخصکننده حدود قابليت عملکرد حيوان در صفات مختلف است. هرجفت ژن تعدادى از صفات را کنترل مىکند. بعضى از صفات توارثپذيرى زيادى دارد ولى در بعضى ديگر توارثپذيرى کم است. اگر صفتى توارثپذيرى زيادى داشته باشد اصلاح آن صفت در حيوان بهسرعت انجام خواهد گرفت و برعکس براى صفاتى با توارثپذيرى کم اصلاح بهکندى پيشرفت خواهد داشت؛ بهعبارت ديگر، براى بهبود چنين صفاتى احتياج به توليد نسلهاى زيادى است تا يک صفت بهصورت قوى درآيد. در جدول زير نسبت توارثپذيرى بعضى از صفات گاوها آورده شده است.
اصلاحکنندگان دام صفاتى را انتخاب مىکنند که کاربرد آن در حيوان مهم است. مثلاً در گاوهاى شيرى صفاتى مورد اصلاح قرار مىگيرند که در رابطه با کميت و کيفيت شير است و يا در طيور خاصيت جوجه درآورى تخممرغ (Hatchability)، ميزان رشد، خاصيت حياتى (Livability) و سرزندگى (Vability) توليد مرغ و قدرت رشد سريع فاکتورهاى محيطى مثل تغذيهٔ، روشهاى شيردوشى و نظاير آن مشخص خواهند کرد که تا چه حد حيوان به قابليت موردنظر دست يافته است، در واقع کل عملکرد حيوان مجموع اثر محيط و ژنوتيپ است.
جدول نسبت توارثپذيرى بعضى از صفات در گاوها
صفات توارثپذيرى تغييرات%
گاوهاى شيرى
توليد شير ۲۵ ۳۵-۲۰
توليد چربى ۲۵ ۳۵-۲۰
درصد چربى ۵۰ ۶۰-۴۵
درصد پروتئين ۵۰ ۶۵-۴۵
خصوصيات ظاهرى ۲۵ ۴۰-۵
فاصلهٔ دو زايش ۴ ۱۰-۰
طول عمر ۴ ۱۰-۰
گاوهاى گوشتى
فاصله دو زايش ۱۰
وزن در توليد ۴۰
وزن در قبل از شيرگيرى ۴۰
وزن در شيرگيرى ۳۰-۲۵
وضع فيزيکى بدن در موقع از شيرگيرى ۳۰-۲۵
استعداد مادرى ۴۰-۳۰
افزايش وزن روزانه ۵۷-۴۵
بازدهى غذائى ۴۰-۳۶
وزن در يک سالگى ۶۰
راندمان لاشه ۴۶
ژنوتيپ به حيوان استعداد انجام عملى را مىدهد و محيط شرايط لازم براى انجام عمل را فراهم مىسازد؛ بهعبارت ديگر، فنوتيپ و ژنوتيپ هر دو مهم و تعيينکننده هستند.
انواع توارث
صفات کمى و کيفى هر دو به ارث مىرسند، صفت کيفى مثل رنگ، وجود و يا عدم وجود شاخ، محيط نمىتواند اثرى در تظاهر اين صفات داشته باشد.
صفت کمى مثل توليد شير خصوصيات فيزيکى بدن تمام گاوها از نظر ژنتيکى قابليت توليد شير را دارند؛ ولى در سطوح متفاوتي، تظاهر اين صفات شديداً تحت تأثير عوامل محيطى است. بهعنوان مثال، اگر گاوى استعداد ژنتيکى توليد ۸۰۰۰ کليوگرم شير در هر دوره لاکتاسيون داشته باشد، ولى مواد مغذى لازم جهت توليد ۵۰۰/۳ کيلو شير در اختيار حيوان قرار گيرد کمتر از يکدوم استعداد ژنتيکى حيوان بهعلت محدود بودن شرايط تظاهر خواهد کرد. در جريان انتخاب ژن جديدى توليد نمىشود بلکه اصلاح ژنتيکى گله در اثر کاستن از تعداد صفات نامطلوب و افزايش صفات خوب و مطلوب سبب بهبود ژنتيکى گله مىشود.
تمام اصلاحکنندگان حيوانات اهلى شامل گاوهاى شيرى از زمان اهلى شدن حيوانات سعى خود را در اصلاح قابليت ژنتيکى حيوانات براى عملکرد بهتر بوده است. تا سالها پيش پيشرفت اصلاح در گاوهاى شيرى بهعلت نبودن امکانات کافى در تشخيص گاوهاى عالى از نظر ژنتيکي، زياد بودن فاصله دو نسل در گاو و عملکرد بسيارى از صفات مثل توليد شير فقط در مادهها کند بوده است.
علىرغم اين محدوديتها پيشرفتهاى قابل توجهى در افزايش فرکانس ژنهاى مطلوب و در کاهش ژنهاى نامطلوب صورت گرفته است. با وجود اين هنوز هم ژنهاى نامطلوب وجود دارند و تظاهر صفات آنها ادامه دارد که نتيجهٔ آن کاهش عملکرد حيوانات است. انتخاب دقيق اين شانس را با اولاد مىدهد که به ژنهاى مطلوب دست يابند و شانس رسيدن ژنهاى نامطلوب را کاهش مىدهند. بدون اغراق ژنها مىتوانند ميليونها جور با يکديگر ترکيب بشوند.
نتيجه بارورى گاوهاى شيرى تماماً قابل پيشبينى نيست؛ جفتگيرى گاو نر عالى با ماده گاوهاى با عملکرد بسيار خوب، هميشه نتيجه آن توليد اولاد عالى نمىشود، زيرا اولاد ممکن است يک ژن ضعيفى از يک صفت را از پدر و يا مادر و يا هر دو به ارث برده باشد. با وجود اين، مىتوان با انتخاب کردن حيواناتى با نسبت ژنهاى مطلوب زياد اين اعمال را خيلى کاهش داد. در اثر انتخاب والدين با صفات خوب بهعلت افزايش ژنهاى مطلوب، ژنها و صفات نامطلوب کاهش پيدا مىکنند. باوجود اين انتخابها و افزايش صفات و ژنهاى نامطلوب کاهش پيدا مىکنند. با وجود اين انتخابها و افزايش صفت و ژنهاى مطلوب ما مىتوانيم شاهد نسلهائى با صفات نامطلوب در گله باشيم که آنها مىبايستى حذف بشوند.
با وجود اينکه ۵۰% ژنهاى اولاد از پدر و ۵۰% بقيه از مادر منتقل مىشود، اصلاح ژنتيکى در گاوهاى شيرى در نتيجهٔ انتخاب گاوهاى نر خوب است. اين عمل از اين نظر است که گاو نر اولاد زيادى مىتواند داشته باشد و مىتوان تعداد زيادى را حذف کرد ولى امکان ندارد که تعداد زيادى از ماده گاوها را در گله حذف کرد. با بهکار بردن تلقيح مصنوعي، از يک گاو نر هزاران گوسالهٔ نر متولد خواهد شد که يک و يا دو تا از گوسالههاى نر براى اصلاح کافى است، در مقابل بيش از ۷۰% گوسالههاى ماده متولد شده براى توليد و توليدمثل در يک گله موردنياز هستند.
جهت رسيدن به ماکزيمم قابليت ژنتيکى در صفات مهم اقتصادى رعايت نکات زير توصيه مىشود:
۱. شناسائى و تثبيت رکورد اجداد هر حيوان در گله.
۲. مشخص کردن اهداف و مقاصد در هر گله
۳. معين کردن صفاتى که مىبايستى و يا مىتوانند در اثر انتخاب اصلاح بشوند.
۴. مشخص کردن وضعيت فعلى گله با درنظر گرفتن صفات موردنظر.
۵. ارزيابى منابع اطلاعاتى قابل دسترسى براى تشخيص حيوانات با ژنوتيپ عالي.
۶. جلوگيرى از بهکار بردن گاوهاى نرى که داراى ژنوتيپ بد و يا صفات نامطلوبى هستند.
۷. بارور کردن تعداد کمى از گاوها با گاوهاى نر جوان تازه انتخاب شده.
شناسائى و ثبت رکوردها
هر حيوانى ک در گله به دنيا مىآيد منظور از پرورش آن هرچه مىخواهد باشد بايد اين حيوان شناسائى بشود، براى شناسائى از روشهاى مختلفى مثل خالکوبي، گرفتن عکس، داغ (Freeze Branding) سرد و يا داغ گرم (Hot Branding) استفاده مىشود. اين عمل براى شناسائى دقيق ژنتيکى يک گاو نر با عملکرد خوب ضرورى است.
ثبت عملکردها
براى انتخاب هر حيواني، نر و يا ماده داشتن اطلاعاتى در مورد عملکرد آنها ضرورى است. ثبت توليد فردى تکتک گاوها اطلاعاتى را فراهم مىکند که با تکيه بر اين اطلاعات گاوهائى که توليد کمى دارند و يا عملکرد آنها ضعيف است حذف و گاوها با توليد بالا در گله نگه داشته مىشوند.
مشخص کردن اهداف، تشخيص صفات
خيلى بندرت اتفاق مىافتد که دو گلهدار هدف يکسانى داشته باشند. با وجود اين مشخص کردن هدف از عوامل اصلاحى مهم است زيرا پس از مشخص شدن هدف بهکار بردن اصول اصلاح و بهکار گرفتن وسايل اصلاح در به هدف رسيدن کمک زيادى مىکنند. صفات مطلوب متفاوتى در گاو هست که هر گاودارى بدون در نظر گرفتن نژاد گاو و درجهبندى گاو دنبال آن صفات است.
اين صفات عبارتند از:
۱. توليد بالاى شير
۲. ترکيب قابل قبول شير (چربى، مواد جامد غيرچربى، پروتئين و...)
۳. تيپ قابل قبول و مفيد (اتصال محکم اعضاء، خصوصيات شيروارى و...).
روشهاى اصلاح ژنتيکى در حيوانات
همخونى (Inbreeding)
در اين روش افرادى که با يکديگر خويشاوندى نزديکى دارند جفتگيرى مىکنند، مثل پدر با دختر، پسر با مادر و يا برادر با خواهر. اين روش جفتگيرى سبب افزايش تشابه ژنوتيپى در اولاد شده و هموزيگوتى افزايش يافته و هتروزيگوتى در گله کم مىشود. در اين روش احتمال اينکه اولاد از پدر و مادر ژنها و صفات مشابهى را به ارث ببرند زياد است.
عده زيادى از صفات ناپسنديده معمولاً بهصورت مخفى و مغلوب ممکن است در يک فاميل وجود داشته باشد و وقتى که همخونى انجام مىگيرد اين صفات مغلوب و ناپسنديده که در پدر و مادر بهصورت هتروزيگوت است با هم ترکيب شده و بهصورت هموزيگوت به اولاد منتقل شده و تظاهر مىکنند.
اثرات اين روش از جفتگيرى به شرح زير است: ۱. صفات منسوب به ژنهاى مغلوب در گله تظاهر مىکنند و با استفاده از آن مىتوان حيوانات حامل ژن موردنظر را تشخيص داد. ۲. سبب افزايش تشابه حيوانات در داخل يک نژاد و يا در داخل يک گروه مىشود. ۳. کم شدن خاصيت جوجهدرآورى و رشد، کاهش توليد تخممرغ، افزايش مرگ و مير در گوسالهها، کاهش نسبت رشد، کوچک شدن جثهٔ حيوانات، افت کيفيت خصوصيات ظاهرى ۴. کاهش عملکرد توليد و مثل در حيوان مىشود. حدس زده مىشود که به ازاء هر ۱% همخونى ۴/۰% تا ۵/۰% از توليد شير حيوان کم مىشود.
با درنظر گرفتن اين موارد، اين روش براى اصلاح يک طريقه کاربردى توصيه مىشود.
آميختهگرى (Cross breeding)
در اين روش از اصلاح دو حيوان از نظر ژنوتيپى خالص ولى از نژادهاى مختلف با يکديگر تلاقى داده مىشود.اثر اين روش جفتگيري، ترکيب کردن عدهاى ژن مطلوب از منابع مختلف است اکثراً در اين موارد به صفات غالب اهميت داده مىشود. بدين جهت اولاد حاصل از اين روش حاوى تعداد زيادى ژنهاى غالب بهصورت هتروزيگوت مىباشند که بعضى از اين ژنها از يک والد و برخى از والد ديگر به ارث مىرسد.
روى اين اصل اين آميختهها از نظر تعداد ژنهاى غالب بر پدر و مادر خود برترى دارند. اين روش جفتگيرى سبب افزايش زنده ماندن گوساله، افزايش نسبت رشد و بارورى مىشود، از اين روش در مرغدارىهاى تجارى براى تهيه مرغهاى تخمى و يا گوشتى و بهخصوص براى تهيه جوجه کبابى استفاده مىکنند. در مواردى براى تهيه برههاى پروارى نيز از اين روش استفاد مىشود اين نوع آميختهگرى فقط در يک نسل انجام مىگيرد و ارزش اصلاحنژادى آميختهها کم است. در مورد گاو توليد شير نتايج متوسط توليد دو نژاد خواهد بود بدين جهت آميختهگرى در گاو خيلى متداول نيست.
جفتگيرى فاميلهاى مختلف يک نژاد (Out breeding)
در اين روش افراد از يک نژاد ولى با نسبت خويشاوندى بسيار دور با يکديگر جفتگيرى مىکنند. اين طريقه متداولترين روش براى تهيهٔ نژادهاى خالص مىباشد و معايب همخونى را هم ندارد. اين روش جفتگيرى سبب افزايش عملکرد توليدمثل، افزايش کيفيت خصوصيات ظاهرى مىشود. در اين روش مىتوان اميد داشت که نسلهاى بعدى بازدهى بيشترى خواهند داشت.
دنیای حرفه و فن www.herfe-rszy.blogfa.com
برچسبها: حرفه و فن, دامپروری, اصلاح نژاد دام, ژنتیک