ҮЙ ХАЙУАНАТЫНЫҢ МОЛӨНІМДІ ТУҚЫМДАРЫН ШЫҒАРУ. МИКРООРГАНИЗМДЕР СЕЛЕКЦИЯСЫ. БИОТЕХНОЛОГИЯ

Тұқымаралық будандастыру негізінде алынған тұқымдар. Совет ғалымы, академик М. Ф. Иванов Украинаның мол өнім беретін - далалық ақ шошқа тұқымын шығарды. Бұл жұмыстар Украинаның оңтүстігінде - Аскания-Новадағы жануарларды жерсіндіру және гибридтендіру Институтында жүргізілді.

Украинаға әкелінген ағылшынның мол өнімдік ақ шошқалары УССР-нің оңтүстігіндегі климатқа бейімділігі нашар болып шықты. Жергілікті украин шошқасы асыл тұқымды болмағанымен, қиындықтарға төзімді, өсімтал, күтім талғамайтын еді, бірақ оның еті онша сапалы болмай шықты.

М. Ф. Иванов бастапқы материал ретінде жергілікті тұқымның мегежіндерін алып, оларды ағылшын ақ шошқаларының қабанымен будандастырды. Осы жолмен алынған шошқалардың ішінен, басқалармен салыстырғанда, кұнды қасиеттері жағынан ерекше көзге түсетін біреуі - Асканий - 1 қабаны іріктеліп алынды. Оның ұрпағына туыстық жағынан жақын шошқаны будандастыру әдісі қолданылды да соның нәтижесінде шығарылған тұқымның белгілері реттеліп, нығая түсті (өсуі тез, салмағы ауыр, еті өте сапалы және т. т.). Осындай туыстық жағынан жақын шошқаны будандастыру барысында үнемі өте қатал сұрыптау қолданылды. Асканий-1 қабанынан басталған линиямен қатар, осындай әдіспен басқа да линиялар алынды. Бұдан кейін бұл линиялар арасында гибридтендіру жүргізіліп, ол да қатаң сұрыпталды. Жаңа тұқымға негіз болған мол өнімді, жергілікті жағдайларға жақсы бейімделген жануарлар осылай шығарылды.

М. Ф. Иванов үй хайуанаттарының мол өнімді басқа да тұқымдарын шығарды, олардың ішінде, мысалы, бірінші класты мол жүн қырқылатын аскания рамбульесі қойының маңызы зор.

Жергілікті малдарды қатаң сұрыптап, бұқаларды іріктеу арқылы шығарылған мүйізді ірі қараның Кострома тұқымы өте сүттілігімен белгілі. Бұл тұқымның сүттілігі жылына 15-16 мың литрге дейін жетеді.

Үй хайуанаттарын әріден гибридтендіру. Әріден гибридтендіру тек өсімдік шаруашылығында ғана емес, мал шаруашылығында да қолданылады. Өсімдіктердікіндей, жануарлардың да түраралық гибридтері көбіне тұқым бермейді. Жануарлардың хромосомаларының санын екі есе көбейту арқылы полиплоидтар алу іс жүзінде мүмкін болмайтындықтан, олардың тұқым бергіштік қасиетін қалпына келтіру өте қиын жұмыс. Кейбір түраралық будандастыру нәтижесінде екеуі де немесе бір жынысы тұқым беруге қабілетті болады және бұл жағдайда гибридтерді үй хайуанаттарынан жаңа форма алуға пайдалануға болады. Дегенмен, әріден гибридтендіру арқылы алынған ұрпақтар тұқым бермейтін болып шыққан жағдайдың өзінде де олардың іс жүзінде маңызы зор болуы мүмкін. Адам баласы ежелден бие мен есектің арасынан алынған гибрид - қашырды пайдаланып келеді. Кашырлар, ата-енелеріне қарағанда, гетерозистік қасиетімен көзге түседі: олар өте төзімді, мейлінше күшті, ата-енелерінен әлдеқайда ұзақ өмір сүреді. Қашырлар ұрпақ бермейді. Гетерозисті түйе мен нарды будандастырудан да көруге болады.

Совет Одағында жануарларды тұраралық гибридтендіру бойынша үлкен жұмыс жүргізілуде. Я. Я. Лусис пен Қазақстанда Н. С. Бутариннің биязы жүнді қойларды жабайы қой - арқармен гибридтендіру арқылы жаңа тұқым шығару жұмысы жемісті аяқталды. Биязы жүнді қойдың арқармеринос деп аталатын жаңа тұқымы шығарылды. Арқармериностар жыл бойына биік таулы жерлердің жайылымдарында өз бетімен жайылып жүре береді, ал биязы жүнді қойлар мұндай жағдайда тіршілік ете алмайды.

Қодасты мүйізді ірі қарамен гибридтендіру жұмысы да кең түрде қолға алынып отыр. Қодас - Орта Азияның биік таулы өңірлерінде болатын үй хайуанаты. Оларды биік таулы аймақтарда күш көлігі ретінде пайдаланады қодастың сүті аз және өте майлы болады. Еті қатты. Қодас пен мүйізді ірі қараның гибриді іс жүзінде көптеп пайдаланып келеді, оларда гетерозис құбылысы білінеді. Еті мен сүті сапа жағынан қодастікінен көш ілгері. Қодас пен мүйізді ірі қара гибридтерінің аталығы ұрпақ бермейді де аналығы ұрпақ береді. Бұл ерекшелік бастапқы түрлермен будандастыру арқылы малдардың Орта Азияның таулы аймақтарына төзімді жаңа тұқымдарын шығаруға мүмкіндік береді.

Микроорганизмдер селекциясы. Адам өмірінде микроорганизмдер маңызды роль атқарады. Олардың көпшілігінен өнеркәсіп пен медицинаның көптеген салаларында пайдалануға қажетті заттар жасалады. Тамақ өндірісінің нан пісіру, спирт, кейбір органикалық қышқылдар, шарап жасау сияқты көптеген салалары микроорганизмдер қызметіне негізделген.

Адамның денсаулығы үшін антибиотиктердің маңызы орасан зор. Олар ауру туғызатын микробтар мен вирустарды жоятынкейбір микробтар мен саңырауқұлақтардың тіршілік әрекетінің өнімдері - ерекше заттар. Антибиотиктерді қолданудың арқасында көптеген аурулар біршама жеңіл айығып кетіп жүр, ал ертеректе осы аурулардан шығын көп болатын. Адам өміріне осыншама қажетті витаминдерді өсімдіктер мен кейбір микроорганизмдер жасап шығарады.

Микроорганизмдердің неғұрлым өсімтал формаларын алу үшін селекция әдістері кең қолданылады. Адам пайдаланатын өнімдердің белгілі бір түрін (антибиотик, витамин және т. б.) тез синтездейтін микроорганизмдер расаларын сұрыптау арқылы шығарылады. Тұқым қуалау өзгергіштігі (мутация) микроорганизмдерге тән қасиет. Сұрыптау арқылы олардан өте активті расалар алады.

Микроорганизмдердің мол өнімді формаларын алу үшін рентген сәулелері, ультракүлгін сәулелер және кейбір химиялық қосылыстармен әсер етіп, мутацияны эксперименттік жолмен алу әдісі кең түрде қолданылып жүр. Осылай микроорганизмдердің тұқым қуалау өзгергіштігін ондаған және жүздеген есе арттыруға болады, бұл мол өнімді расаларды сұрыптау процесін жеңілдетіп, жылдамдата түседі. Әсіресе, антибиотиктер өндірісінің табыстары орасан зор. Совет ғалымдары (С. И. Алиханян және т. б.) бастапқы алынған микроорганизмдерге қарағанда, антибиотиктерді ондаған есе артық беретін көптеген мутациялар алды.

Тамақ өнеркәсібінде пайдаланылатын микроорганизмдерге де селекция жұмысы кең түрде қолданылуда. Мысалы, қамыр ашытатын ашытқы саңырауқұлақтарының қасиеттері де әртүрлі болып келеді. Селекция арқылы нанның сапасын жақсартуға мүмкіндік беретін, өте өнімді формалар шығарылуда.

Адамды ауруға ұшырататын микроорганизмдер мен вирустарда да мутациялар болады. Кейбір жағдайда олар микробтың зиянды әсерін күшейтіп, адам өміріне қауіпті жағдайлар туғызады.

Биотехнология. Биотехнология халық шаруашылығына және медицинаға қажетті әр-түрлі заттарды өндіру үшін тірі организмдер мен биологиялық процестерді пайдаланудың өнеркәсіптік эдістерінің жиынтығы болып табылады.

Биотехнологиялық процестерде микроорганизмдер (бактериялар, жіп тәрізді саңыраукұлактар, актиномицеттер, ашытқы саңырауқұлағы) кеңінен қолданылады. Олар өте үлкен биореакторларда (ферментерлерде) әдейі іріктеп алынған қоректік орталарда белок, дәрілік препараттар, ферменттер және басқа заттарды жасап шығарады.

Микроорганизмдер мал шаруашылығын құнды азықтық белоктармен қамтамасыз етуде айтарлықтай роль атқарады. Мұндай өнеркәсібінің қалдықтарында, сондай-ақ метанол, этанол және метанда бактериялар мен ашытқы саңырауқұлақтары өседі. Олар қосымша құнды азық ретінде пайдаланатын өте үлкен белок массасын түзеді. Бұл белок алмастыруға болмайтын аминқышқылы - лизинге өте бай, ол өсімдіктекті қоректе жетіспейтіндіктен жануарлардың өсуі кешеуілдейді.

Сурет - Тканьдер культурасы әдісімен өсімдік өсіру

Биотехнологияда клетка инженериясы деп аталатын әдістің маңызы зор. Алдын ала клетканы организмнен бөліп алып әдейілеп жасалған қоректік ортаға ауыстырады, онда олар өте тазартылған жағдайда одан әрі тіршілік етіп, көбейеді. Мұндай клетка культуралары (немесе тканьдар культурасы) бағалы заттар өнімі үшін өте пайдалы. Мысалы, женьшень өсімдігі клеткасының культурасы бүтін өсімдік сияқты дәрілік заттар өнімін шығарады.

Клетка культураларын клетканы будандастыру үшін де пайдаланады. Кейбір арнайы тәсілдерді қолдана отырып жынысты жолмен әдеттегідей будандастыру мүмкіндігі болмайтын әртекті организмнен алынған клеткаларды біріктіруге болады.

Клеткалық инженерия әдісі жыныс клеткаларынсыз да соматикалық клеткаларды бір жүйеге қосу негізінде будан жасаудың жаңа жолын ашты. Алма, шие ағаштарының және картоп, томаттың, т. б. будан клеткалары алынды. Адамға мәдени өсімдіктердің жаңа формасын шығаруының орасан зор болашағы ашылуда.

Жануарлардан буданды клеткалар алудың да келешек үшін үлкен мәні бар, әсіресе медицина үшін пайдалы. Мысалы, қатерлі ісік клеткалары мен (шамадан тыс өсе алатын) қанклеткаларының кейбіреуі - лимфоциттер арасынан будан алынды. Лимфоциттер инфекциялы, оның ішінде вирус ауруларына қарсы иммунитетпен (қабылдамаушылық) қамтамасыз ететін зат бөліп шығарады. Мұндай буданды клеткаларды пайдалана отырып, организмнің инфекциялы ауруларға төтеп беруін арттыратын құнды дәрілік заттар алуға болады.

Биотехнологияда гендік инженерия (генетикалық) әдісі кеңінен қолданылады. Молекулалық биология және генетиканың жетістіктері генотипті өзгерту арқылы негізгі тіршілік процестерін меңгеруге кең жол ашуға мүмкіндік береді. Генотипті өзгертуді зерттеумен гендік инженерия айналысады. Ол - өте күрделі әдіс. Бұл әдістің мәні мынада: организмнің генотипіне жеке гендер немесе гендер тобы тізіле жинақталады немесе организмнен алынып тасталады. Мұндай эксперименттер негізінен прокариотты организмдер (бактериялар) мен вирустарға жүргізіледі, дегенмен гендік инженерия әдісін эукариотты организмдерге де қолдануға болатыны жайлы кейбір мәліметтер де бар.

Бұрын болмаған гендердің генотипте түзілуі бұрын синтезделмеген клеткаға жаңадан белок синтездеуге мәжбүр етеді. Мысалы, ішек таяқшасы бактериясының генотипіне адам генотипінің гені инсулин синтезін бақылайтын - көмірсулар алмасуындағы гормонын жіберген. Инсулин медицинада ұйқы безінің қызметі бұзылғанда (диабет) емдеу үшін кеңінен қолданылады. Қазіргі кезде инсулиннің өнеркәсіптік синтезі ішек таяқшасы және жинақталған инсулин генінің жәрдемімен жүзеге асады.

Ауылшаруашылық дақылдардың түсімділігі үшін азоттың бейорганикалық қосылыстарының маңызы өте зор екені жақсы мәлім. Бактериялардың кейбір түрлері ауадағы азотты топырақтағы байланысқан азотқа тұрақтандырады. Сондықтан ауадағы азот әрекетін қадағалайтын гендерді ондай гердері жоқ топырақ бактериясының генотипіне енгізу міндеті алға қойылып отыр. Мұндай міндетті шешу өсімдік шаруашылығы үшін аса маңызды іс, осыған орай, топырақ тыңайтқыштары да жаңаша шешіледі.

Биотехнологияның көмегімен аса күрделі проблемалар шешілетіндіктен оның маңызы орасан зор. Микробиология негізінде тез дамып келе жатқан тұтас сала - микробиологиялық өнеркәсіп пайда болды. Өсімдіктерді зиянкестер мен аурулардан қорғау үшін түрлі микробиологиялық тәсілдер, бактериялық тыңайтқыштар жаса шығару жолға қойылды, сонымен бірге тамақ, тоқыма, химия өнеркәсібінің басқа да салаларының қажетіне қарай және ғылыми мақсатқа сай көптеген препараттар шығарылуда.

Әдебиет: Жалпы биология. Алматы, 1991. -Б.36-38.