現(xiàn)代生物技術(shù)與畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展

郭偉

摘 要 現(xiàn)代生物技術(shù)的研究與推廣應(yīng)用源自于傳統(tǒng)生物技術(shù)，但又高于傳統(tǒng)生物技術(shù)，其主要研究領(lǐng)域包含基因工程、發(fā)酵工程、酶工程以及細(xì)胞工程等，而這些技術(shù)在畜牧業(yè)的畜禽遺傳資源保護(hù)、畜禽育種、飼料資源開發(fā)以及動(dòng)物疫病診療等方面得到了有效影響，進(jìn)一步助推了我國畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 現(xiàn)代生物技術(shù)；畜牧業(yè)；可持續(xù)發(fā)展；應(yīng)用

為確保畜牧業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，在需要在不破壞生態(tài)環(huán)境與資源的基礎(chǔ)上，依托于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步去提升畜牧業(yè)生產(chǎn)力，進(jìn)而滿足人們?nèi)諠u增長的畜產(chǎn)品需求。鑒于當(dāng)前我國畜牧業(yè)發(fā)展中存在環(huán)境污染嚴(yán)重、飼料來源不廣、畜禽育種不良等問題，導(dǎo)致畜牧業(yè)在可持續(xù)發(fā)展中遭遇瓶頸。因此，將現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用與畜牧業(yè)發(fā)展當(dāng)中，為其發(fā)展提供技術(shù)支持，對于我國畜牧業(yè)發(fā)展及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長而言都具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 現(xiàn)代生物技術(shù)的主要研究領(lǐng)域

1.1 基因工程

利用DNA重組技術(shù)對生物產(chǎn)品進(jìn)行改造或生產(chǎn)，主要是將外源或者人為合成的目的基因（也即是DNA片段）與相適宜的載體DNA進(jìn)行重組，之后將經(jīng)過重組的DNA片段轉(zhuǎn)嫁至宿主細(xì)胞當(dāng)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效表達(dá)，從而獲取基因產(chǎn)物【1】。

1.2 酶工程

主要是在生物反應(yīng)器當(dāng)中利用酶、細(xì)胞器等所具備的催化作用將原料轉(zhuǎn)化成所需產(chǎn)品，而酶工程作為酶學(xué)理論與現(xiàn)代化工技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物，這一新興技術(shù)包含酶的固化技術(shù)、細(xì)胞固化技術(shù)、酶的修飾改造技術(shù)與反應(yīng)技術(shù)等等。

1.3 細(xì)胞工程

主要結(jié)合細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)理論基礎(chǔ)，在體外展開新品種的培育、繁殖工作，或是結(jié)合人為設(shè)計(jì)，以細(xì)胞為單位對其展開大規(guī)模的細(xì)胞與組織培養(yǎng)，具體來講細(xì)胞工程研究領(lǐng)域包含細(xì)胞的培養(yǎng)、融合、拆合以及染色體操作、基因轉(zhuǎn)移等等【2】。

1.4 發(fā)酵工程

主要是利用微生物功能，在生物反應(yīng)器當(dāng)中結(jié)合現(xiàn)代工程技術(shù)去生產(chǎn)出有用物質(zhì)，而這也正是生物產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的技術(shù)關(guān)鍵，不管是上述的哪一種工程研究領(lǐng)域，都需要經(jīng)過發(fā)酵工程才能夠獲得相應(yīng)產(chǎn)品。

2 畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展中現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用

生物技術(shù)主要以現(xiàn)代生命科學(xué)為原型，通過先進(jìn)工程技術(shù)以及其學(xué)科技術(shù)原理的應(yīng)用，結(jié)合先前設(shè)計(jì)對生物體進(jìn)行改造或者加工，進(jìn)而為人類生產(chǎn)打造成某種必需產(chǎn)品，可見現(xiàn)代生物技術(shù)是一種綜合性的技術(shù)體系。而隨著時(shí)代的發(fā)展，現(xiàn)代生物技術(shù)的研究成果在多個(gè)領(lǐng)域中都有所應(yīng)用，尤其在畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展中，更有著廣闊的應(yīng)用前景。

2.1 保護(hù)畜禽遺傳資源

從目前的現(xiàn)狀來看，畜牧業(yè)生產(chǎn)中的畜禽遺傳資源保存大部分由畜群和禽群自身維持，也即是由豬、牛、羊、雞、鴨等畜禽活物得以保存。而通過現(xiàn)代生物技術(shù)的方式實(shí)現(xiàn)畜禽品種資源的保存主要可通過兩種方式實(shí)現(xiàn)。

2.1.1 采取靜態(tài)保護(hù)技術(shù)，也即是應(yīng)用胚胎與生殖細(xì)胞的冷凍技術(shù)實(shí)現(xiàn)對畜禽遺傳資源的保護(hù)，而這一技術(shù)的主要優(yōu)勢在于能夠大幅降低基因與基因頻率的波動(dòng)水平，抽樣方面誤差很小，能夠確保疫病得到有效控制，同時(shí)保存時(shí)間長且投入費(fèi)用較少，在解凍之后種群的恢復(fù)速度優(yōu)勢明顯。

2.1.2 利用現(xiàn)代生物技術(shù)構(gòu)建畜禽群體的DNA基因文庫，也即是針對決定畜禽重要經(jīng)濟(jì)形狀的主要基因或是所有基因利用DNA重組技術(shù)進(jìn)行整合，使其轉(zhuǎn)嫁至特殊基因載體之上，之后便可利用該載體對宿主細(xì)胞進(jìn)行感染，經(jīng)由宿主細(xì)胞的增殖過程去建立基因DNA片段的無性繁殖系（也即是克隆）。當(dāng)所制備的克隆數(shù)將這一畜禽品種的所有基因涵蓋其中時(shí)，也即說明該克隆總體便是該畜禽品種的基因文庫，對其進(jìn)行保護(hù)也即是對該畜禽品種進(jìn)行保存。

2.2 畜禽育種

現(xiàn)如今的畜禽育種已逐漸向分子育種方向發(fā)展，其主要以DNA分子技術(shù)為原理，包括標(biāo)記輔助選種、基因診斷試劑盒以及轉(zhuǎn)基因技術(shù)等。同傳統(tǒng)育種方法進(jìn)行比較可發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用在畜禽育種方面有著諸多優(yōu)勢，一方面通過現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用能夠有效突破物種界限與親緣關(guān)系限制，能夠培育出常規(guī)育種手段無法產(chǎn)出的動(dòng)物品種，而這一品種的形狀則極為優(yōu)良，具有生長快、產(chǎn)量高、抗病性強(qiáng)等絕對優(yōu)勢；另一方面，利用現(xiàn)代生物技術(shù)對常規(guī)畜禽育種進(jìn)行改良，能夠改善多代雜交耗時(shí)較長的缺點(diǎn)，隨著育種進(jìn)程的加速，人們對于畜禽產(chǎn)品的需求也會(huì)得到更好滿足。

2.3 飼料資源開發(fā)

利用現(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)行飼料資源的開發(fā)工作，能夠有效擴(kuò)展蛋白質(zhì)飼料來源，進(jìn)一步提升粗飼料營養(yǎng)價(jià)值，而這一優(yōu)勢對于我國目前飼料不足問題能夠有效改善，是助推畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵舉措。對于單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)而言，重點(diǎn)在于飼料酵母與螺旋藻蛋白，應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)對分解纖維素、半纖維素酶活性與產(chǎn)賴氨酸含量較高的菌株進(jìn)行選育【3】。而秸稈作為我國農(nóng)業(yè)成產(chǎn)的重要副產(chǎn)品，同樣可應(yīng)用微生物發(fā)酵技術(shù)對其進(jìn)行除了而產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的粗蛋白飼料，使其獲得高于青貯飼料的營養(yǎng)，并且富含活菌細(xì)胞，具備活性飼料酵母功能，有著極高的應(yīng)用價(jià)值。

2.4 動(dòng)物疫病診斷

現(xiàn)代生物技術(shù)在動(dòng)物疫病診斷方面有著快速、高效且準(zhǔn)確的優(yōu)勢，現(xiàn)如今得到正式應(yīng)用的主要有DNA探針與單克隆抗體診斷試劑盒兩種。

2.4.1 DNA探針。主要應(yīng)用DNA堿基互補(bǔ)的原理，利用帶32P放射性同位素標(biāo)記的DNA，以核酸雜交的方式去對未知基因進(jìn)行檢測，而該項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)Ω黝愑捎谶z傳因素引發(fā)的“分子病”有著準(zhǔn)確的診斷。

2.4.2 單克隆抗體診斷試劑盒。主要應(yīng)用細(xì)胞融合技術(shù)構(gòu)建淋巴細(xì)胞雜交瘤株，進(jìn)而產(chǎn)生單克隆抗體，而該抗體的強(qiáng)攻擊性能夠?qū)?xì)菌、病毒、腫瘤細(xì)胞等抗原物質(zhì)之間的細(xì)小差別精準(zhǔn)識(shí)別。基于單克隆抗體的該特性，便能夠利用已知單克隆抗體與未知抗原產(chǎn)生特異結(jié)合，進(jìn)而對動(dòng)物疫病實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確判斷。

綜上所述，縱觀我國畜牧業(yè)的發(fā)展實(shí)情來看，現(xiàn)代生物技術(shù)在其中的應(yīng)用尚處于起步階段，所取得的創(chuàng)新成果數(shù)量偏少，對于基因方面的研究尚且偏淺，難以達(dá)成高效表達(dá)的轉(zhuǎn)基因。而現(xiàn)代生物技術(shù)在與傳統(tǒng)飼養(yǎng)業(yè)的結(jié)合中獲得了良好效果，而這也是今后我國飼養(yǎng)業(yè)的關(guān)鍵研究點(diǎn)，其勢必會(huì)推動(dòng)畜牧業(yè)高效、穩(wěn)定的可持續(xù)發(fā)展，有著廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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