طرق التحسين الوراثي لحيوانات المزرعة

التحسين الجيني

  (المعروف أيضًا باسم التقدم الجيني) في الأداء داخل القطيع هو نتيجة لزيادة تواتر الجينات المرغوبة وتقليل تواتر الجينات غير المرغوب فيها في القطيع ، يمكن أن يحدث التحسن الجيني من الانتقاء بغض النظر عن نوع الإدارة أو العلف أو المرافق المستخدمة في القطيع ، ومع ذلك ، من المرجح أن يتحقق أكبر تحسن وراثي عندما يتم تربية الحيوانات في بيئة قطيع مماثلة لبيئة الإنتاج التجاري.

لا يتأثر التحسين الوراثي بتغيرات الإدارة والمرافق والأعلاف، وما إلى ذلك، على الرغم من أن مثل هذه التغييرات يمكن أن تؤدي إلى تحسن متوسط القطيع في بعض الصفات، وذلك لأن تغيير هذه العوامل البيئية لا يؤثر على الجينات التي تحملها الحيوانات أو الأنماط الوراثية لهذه الجينات. وبالتالي، فإن التحسين الوراثي لا يتأثر بهذه التغييرات

طرق التحسين الوراثي لحيوانات المزرعة

على الرغم من وجود آثار سلبية لتهجين الحيوانات، إلى أن معظم الناس غير مطلعين على كيفية تحسين جينات حيوانات المزرعة. إن التحسين الوراثي للحيوانات الغذائية يعد عنصرا أساسيا للاستدامة الزراعية، ولكن يعلمون جيدا بأن التحسين الوراثي ضروري، والانتقاء هو أداة قوية تستخدمها مربو الحيوانات لتربية حيوانات غذائية أكثر إنتاجية ومرونة، مما يقلل بشكل كبير من الموارد البيئية المستخدمة في إنتاج اللحوم والمنتجات الحيوانية الأخرى

أدت الابتكارات مثل تهجين الكائنات الحية والتلقيح الاصطناعي ونقل الأجنة والاختيار الجيني إلى زيادة كبيرة في معدل الكسب الوراثي في برامج تربية الحيوانات الغذائية، ولجعل منتجات الألبان مربحة، يجب زيادة الإنتاجية، ويمكن زيادة إنتاجية حيوانات الألبان من خلال

• على الرغم من تحسين إدارة وتغذية الحيوانات، فإنه لا يمكن زيادة إنتاج الحليب بشكل يتجاوز القدرات الوراثية للحيوان .
• تتمثل إحدى الطرق لتحسين الإنتاج الوراثي للحليب في الأجيال المستقبلية للحيوانات باستخدام الحيوانات ذات الإمكانات الوراثية العالية للحليب كآباء .
• يمثل اختيار الآباء للمزارعين ذوي الإمكانات الوراثية العالية عملية معقدة وعلمية تتطلب جهودًا تعاونية مع المزارعين ومقدمي خدمات التربية ومراكز إنتاج السائل المنوي ومعاهد البحوث.
• تسجيل أداء عدد كبير من الحيوانات المختارة من نفس السلالة في منطقة محددة.
• يتم تحديد أفضل الحيوانات من حيث الأداء (الثيران والأبقار/الجاموس) لإنتاج الجيل القادم من الثيران والأبقار – ويُعرف هذا باسم “الانتقاء
• يهدف تعظيم الاستفادة من هذه الحيوانات “المختارة” في برنامج التربية إلى إنتاج جميع العجول البديلة، والمسماة “الضرب

لبرنامج تحسين وراثي ناجح من الضروري :

• اختيار الجينات الصحيحة

عند الاختيار، يجب على المنتجين التركيز على ما يريدون تحقيقه في برنامج التربية الخاص بهم، ويجب التعبير عن ذلك في أهداف تربوية واضحة تعكس مواصفات السوق المستهدفة 

• التحسين الجيني المستمر

يتم تحسين الوراثة بشكل تراكمي عبر الأجيال، ويحدث التحسين الوراثي في القطيع مع مرور الوقت والانتقاء الجيني المستمر والإدارة الجيدة. وتعتبر أهداف التربية المدروسة ضرورية للحفاظ على التحسين الوراثي المستمر وتوجيهه داخل القطيع.

• تطوير الجينوم

البحث عن العلامات الجينية يعني تحديد وفحص الجينات التي تؤثر على مجموعة من السمات المهمة للإنتاج، ومن المحتمل في المستقبل أن يتم تحديد مجموعات من العلامات المتاحة التي يمكن أن تصف سماتًا أكثر تعقيدًا مثل مقاومة الطفيليات واستخدام الطاقة.

أهمية التحسين الوراثي 

يعتمد التحسين الوراثي (تربية الحيوانات) على مبدأ أن المنتجات (الحليب واللحوم والصوف وما إلى ذلك) والخدمات (مثل النقل أو قوة الجر أو الخدمات الثقافية) التي تقدمها الحيوانات هي وظيفة جيناتها والتأثيرات البيئية التي يتعرضون لها ، يمكن تحقيق التحسن من خلال اختيار حيوانات متفوقة وراثيا لتكون آباء الجيل القادم .

 تعني عبارة `متفوق وراثيًا` أن الفرد متفوقٌ في مجموعةٍ معينةٍ من الصفات، والتي تتضمن عادةً الإنتاجية في الظروف البيئية المتوقعة في المستقبل، ولكن يجب أيضًا مراعاة السمات الأخرى مثل الخصوبة ومقاومة الأمراض وطول العمر، والتي تتعلق بتكاليف الإنتاج.

منذ منتصف القرن العشرين، تم التركيز في الجهود الخاصة بالتحسين الوراثي على عدد قليل جدًا من السلالات في جميع أنحاء العالم، وغالبًا ما يتم ذلك دون مراعاة الطريقة التي تؤثر بها بيئات الإنتاج المحلية على قدرة الحيوانات على البقاء والإنتاج والتكاثر.

تتميز بعض الصفات الوراثية بسهولة التوريث عبر الأجيال، بينما تكون صفات أخرى أقل توريثا. وعلى الرغم من أن الأب أو الأم يمكن أن يعبر عن هذه الصفات، إلا أنها قد لا تظهر لدى الأبناء. ولذلك، تحدث التحسينات الجينية في البيئات الهجينة عندما يتم نقل جدارة جينية متوسطة لصفة معينة في الاتجاه المطلوب، وهذا يعد واحدا من الطرق الرئيسية لتحسين الإنتاجية

مخاطر الهندسة الوراثية

الهندسة الوراثية، أو التعديل الجيني، هي عملية تغيير الحمض النووي في جينوم الكائن الحي. ويمكن أيضا أن تعني استخراج الحمض النووي من جينوم كائن حي آخر ودمجه مع الحمض النووي لفرد معين. وهناك العديد من الإيجابيات والسلبيات للهندسة الوراثية، ومن أهم مخاطرها

• زيادة الأعشاب الضارة

تتمثل إحدى طرق التفكير بشكل عام في الضرر البيئي الذي قد تحدثه النباتات المعدلة وراثيًا في اعتبار أنها قد تصبح أعشابًا ضارة ، في الزراعة ، يمكن أن تمنع الأعشاب الضارة بشدة غلة المحاصيل ،  في البيئات غير المدارة ، مثل إيفرجليدز ، يمكن للأشجار الغازية أن تحل محل النباتات الطبيعية وتعكر النظم البيئية بأكملها.

قد تساعد مجموعة جديدة من السمات التي يتم إنتاجها نتيجة للهندسة الوراثية على تمكين المحاصيل من الازدهار دون مساعدة في البيئة في الظروف التي يمكن اعتبارها فيها أعشابًا جديدة أو أسوأ ، أحد الأمثلة على ذلك هو نبات أرز مصمم هندسيًا ليكون متسامحًا مع الملح والذي هرب من الزراعة وغزا مصبات الأنهار البحرية القريبة.

• نقل الجينات إلى الأقارب البرية أو النباتات

لن تبقى الجينات الجديدة الموضوعة في المحاصيل بالضرورة في الحقول الزراعية ، إذا كانت أقارب المحاصيل المعدلة تنمو بالقرب من الحقل ، يمكن للجين الجديد أن ينتقل بسهولة عبر حبوب اللقاح إلى تلك النباتات ، قد تمنح السمات الجديدة للأقارب البرية أو الأعشاب لنباتات المحاصيل القدرة على الازدهار في الأماكن غير المرغوب فيها ، مما يجعلها أعشابًا ضارة ، على سبيل المثال ، قد ينتقل الجين الذي يغير تركيبة الزيت لمحصول ما إلى أقرباء عشبي قريب حيث يمكن لتكوين الزيت الجديد أن يمكّن البذور من البقاء في الشتاء ،  قد يسمح فصل الشتاء للنبات بأن يصبح حشائشًا أو قد يؤدي إلى تكثيف خصائص الأعشاب التي يمتلكها بالفعل.

• التغيير في أنماط استخدام مبيدات الأعشاب

توجد ارتباطا وثيقا بين المحاصيل المعدلة وراثيا لتكون مقاومة لمبيدات الأعشاب الكيميائية واستخدام مبيدات آفات كيميائية محددة. وبالتالي، يمكن أن تؤدي اعتماد هذه المحاصيل إلى تغييرات في مزيج مبيدات الأعشاب الكيميائية المستخدمة في جميع أنحاء البلاد، مما يؤدي إلى تباين في سميتها البيئية. وقد تسبب هذه الأنماط المتغيرة مستويات أعلى من الضرر البيئي.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي استخدام المحاصيل المقاومة لمبيدات الأعشاب على نطاق واسع إلى تطور سريع لمقاومة الأعشاب للمبيدات، سواء نتيجة زيادة التعرض للمبيدات أو نقل صفة مقاومة الأعشاب إلى أقارب المحاصيل العشبية. ومرة أخرى، نظرا لاختلاف مدى الضرر البيئي الناتج عن مبيدات الأعشاب، فإن فقدان بعض المبيدات الأعشاب يمكن أن يكون ضارا بالبيئة بشكل كبير.

• الحياة البرية المسمومة

يمكن أن يكون لإضافة جينات أجنبية إلى النباتات عواقب وخيمة على الحياة البرية في عدد من الظروف ، على سبيل المثال ، يمكن أن تهدد زراعة نباتات المحاصيل ، مثل التبغ أو الأرز ، لإنتاج البلاستيك أو الأدوية ، الفئران أو الغزلان التي تأكل المحاصيل أو بقايا المحاصيل المتبقية في الحقول بعد الحصاد. 

• إنشاء فيروسات جديدة أو أسوأ

أحد أكثر تطبيقات الهندسة الوراثية شيوعًا هو إنتاج محاصيل مقاومة للفيروسات ، يتم إنتاج هذه المحاصيل عن طريق هندسة مكونات الفيروسات في جينومات النبات ، لأسباب غير مفهومة جيدًا ، النباتات التي تنتج مكونات فيروسية بمفردها تقاوم العدوى اللاحقة بهذه الفيروسات ، ومع ذلك ، فإن مثل هذه النباتات تشكل مخاطر أخرى لتكوين فيروسات جديدة أو أسوأ .