د صفاء سند تكتب: أهمية التحسين الوراثي لتنمية الثروة الحيوانية وزيادة الإنتاجية

رئيس بحوث – قسم بحوث تربية الابقار- معهد الإنتاج الحيواني -مركز البحوث الزراعية – مصر

تمثل الثروة الحيوانية وسيلة مهمة لتحقيق الامن الغذائي ، ونظرا لأهمية قطاع الانتاج الحيواني كدعامه أساسية لتحقيق التنمية المستدامة عن طريق توفير ( اللحوم ، الالبان) ونظرا لارتفاع الطلب على الانتاج وفي ظل الظروف الراهنة ونتيجة للتحديات والمشاكل التي تواجه تنمية الثروة الحيوانية يتطلب ذلك أتباع الاساليب العلمية والتقنيات الحديثة لإجراء التحسين الوراثي مما يؤدي في النهاية الى زيادة الانتاج وتقليل التكاليف.

التحسين الوراثي للأبقار

عملية تحسين الصفات الوراثية للماشية لزيادة إنتاجيتها ورفع مناعتها من خلال طرق تقليدية مثل الانتخاب والتهجين (الخلط)، بالإضافة إلى تقنيات حديثة مثل التلقيح الاصطناعي والهندسة الوراثية. تركز هذه العملية على انتخاب الأبقار ذات الصفات المرغوبة، مثل زيادة إنتاجية اللبن واللحم ومقاومة الأمراض، لتحسين أداء القطيع بشكل عام وزيادة انتاجيته.

قديما أعتمد التحسين الوراثي على الطرق التقليدية والتي تتمثل في الانتخاب وطرق التزاوج ( التهجين ، التدريج ) لفترة طويلة . وحديثا ظهرت تقنيات التكنولوجيا الحيوية في تحسين إنتاجية الحيوان ، حيث تعتبر الهندسة الوراثية أحد التقنيات الحديثة التي تستخدم في مجال الانتاج الحيواني بهدف التغلب على مشاكل طرق التربية التقليدية للحيوانات .

تعريف الانتخاب :

• هو اختيار بعض الاباء لتعطى نسلا ينتج اكثر انتاجية نسبيا من الاباء الاخرى. وقبل اجراء عملية الانتخاب لأكثر من صفة يجب ان يؤخذ في الاعتبار بعض النقاط التالية (تحت الظروف المصرية):

يمكن تلخيص الأثر الوراثي للانتخاب في النقاط التالية:

(1) الانتخاب لا يخلق جينات جديدة و لكنه يؤدى إلى تغيير تكرار الجين. والتغير الذي يحدث في تكرار  الجين يكون دائماً  Permanent  حتى إذا توقف الانتخاب إلا إذا حدث انتخاب فعال في الاتجاه المضاد.

(2 ) التحسين الناتج عن الانتخاب للتأثير التفوقي والتأثير السيادي يكون مؤقتاً Temporary بينما التحسين الناتج عن الانتخاب للتأثير التجمعي (المضيف) يكون دائماً حتى بعد توقف الانتخاب.

(3 ) الانتخاب للصفات المرتبطة بالجنس يكون أكثر فاعلية في الجنس غير المتماثل الجاميطات Hetero-genetic sex  عنه في الجنس المتماثل الجاميطات Homo-genetic sex ولذلك يفضل انتخاب الطلائق عن انتخاب الإناث .

على المربي  معرفه ان إنتاجية الحيوان هي محصلة لقدرته الوراثية والظروف البيئية المحيطة به من رعاية وتغذية ووقاية من الأمراض وحماية من الظروف المناخية وانتخاب الافراد ذات الصفات الانتاجية الجيدة والبعد عن تزاوج الأقارب بين الحيوانات وهذا يتطلب الاحتفاظ بسجلات تربية منتظمة عن نواحي التناسل والانتاج ونمو الحيوانات في كل مرحلة من مراحل العمر .

نظم التحسين الوراثي الشائعة

تحسين الطلائق  انتخاب الطلائق تبعا للنسب عند توفر معلومات كافية عن نسب الطلوقة يتم انتخابه من أم ذات أنتاج لبن ودهن عالي كما يؤخذ في الاعتبار المعلومات المتوفرة عن انتاج أم الاب .

اختبار النسل من أدق الطرق المستخدمة لمعرفة الكفاءة الانتاجية والتركيب الوراثي الجيد للطلوقة ، يتم الاخذ في الاعتبار عند انتخاب الطلائق شكلها الظاهري وقوة الجسم ومرونته وملائمته  للتلقيح الطبيعي .

تحسين أناث حيوان اللحم  يراعي عند اختيار العجلات صغيرة السن ان يتناسب حجمها مع عمرها وجودة مظهر الضرع وتناسق الحلمات:

• ينصح عند شراء الحيوانات أن يكون مصدر الشراء موثوق به من جهات تحتفظ بسجلات تربية للحيوان المشتري ، كما يراعي شكل الحيوان ومظهره .
• يتم استبعاد الحيوانات المصابة أو ضعيفة الانتاج أو المريضة من القطيع
• عند اختيار حيوان اللحم يؤخذ في الاعتبار سجل النمو اليومي ، سجل النسب ، الشكل المظهري لحيوان اللحم ويشمل شكل الجسم ، وضوح ملامح الجسم التي تؤكد قدرته على استيعاب الغذاء وتحويلة الى لحم ,
• تنتخب الاناث الأعلى في الدليل الانتخابي الذي يتضمن صفات أنتاج اللحم وكمية الدهن واللبن وانتظام الحمل والولادة وإنتاج اللحم .
• يتم انتخاب الاناث تبعا لمعدل التحويل الغذائي أي كل وحدة غذائية تنتج كمية مقدرة من اللبن والدهن .

اختيار برامج الانتخاب لأكثر من صفة: تعتمد على اهداف البرنامج و معلومات عن المقاييس الوراثية حيث يجب ان يحتوى على صفات مكافئها الوراثي متوسطا او عاليا . أهم الطرق

طريقة الاستبعاد بالمستويات المستقلة Independent cullig levels كالتالي:

• تحديد الصفات التي سوف ينتخب لها.
• يحدد مستوى ادنى لكل صفة من هذه الصفات ثم تستبعد جميع الحيوانات التي يقل مستوى أي صفة من الصفات عن المستويات المحددة.

طريقة الانتخاب المتسلسل Tandom method

• و فيها يركز المربى على صفة واحدة و بعد ان يصل بها الى المستوى المرغوب يعتنى بالصفة الاخرى (الثانية) و هكذا…..

طريقة دليل الانتخاب : Selcetion index أكثر الطرق كفاءة لأنها تأخذ في الاعتبار جميع المعالم الوراثية بالإضافة الي القيمة الاقتصادية لكل صفه

شكل لنماذج من الماشية المنتخبة

  التقنيات الحيوية الحديثة للنهوض بالإنتاج الحيواني

يوصي بالاستفادة من التقنيات الجديدة واستعمالها كأداة تنمية مستدامة حفاظا على مواردنا الجينية وتحسينا لمنتجاتنا المحلية

التلقيح الاصطناعي Artificial selection

نسبة كبيرة من مزارع الماشية يتم تلقيح أبقارها اصطناعيا. حيث يمثل أداة قوية وفعالة للتحسين الوراثي . يتم الانتخاب بمعرفة الإنسان حيث من خلاله يحدد الحيوانات التي تستخدم لتعطى أفراد  الجيل التالي وأيضا التي تعطي نسلا أكثر من الأخر. للإمداد بالجينات المحسنة من خلال استخدام أفضل الثيران المتفوقة للحصول على الصفات المحسنة عن طريق السائل المنوي لهذه الثيران .

فالتلقيح الاصطناعي هو تقنية تختص بتلقيح اناث ماشية اللبن بسائل منوي منتقاة من طلائق لها خصائص انتاجية عالية تابعة لسلالات نقية ومتخصصة في الانتاج .

 فوائد تقنية التلقيح الاصطناعي

• اقل تكلفة واسرع فاعلية (تكاليف التلقيح الاصطناعي ارخص عن شراء الطلوقة).
• امكانية الاستفادة من الطلائق الممتازة لتلقيح عدد كبير من الاناث بالطلائق الممتازة وراثيا بالإضافة لإمكانية تلقيح حيوانات بلد ما من الطلائق الممتازة في بلد اخر.
• التقليل من خطر انتشار الامراض المعدية عن طريق الجهاز التناسلي من العدوى ببعض الامراض .
• زيادة معدل الخصوبة لتصل الى 70%
• امكانية الاستفادة من الطلائق كبيرة الحجم لتلقيح ابقار صغيرة في الحجم .
• الاستغناء عن تربية الطلائق وتوفير تكاليف التغذية والرعاية لها .
• يعمل على تلافي الاضرار الناتجة عن فروق الحجم بين الذكر والانثى.

نقل الاجنة

تقنية نقل الاجنة هي عملية مهمة جدا بالنسبة للذين يريدون تسريع وتيرة تحسين النسل في قطعانهم, وهي تقنية تتلخص في نقل الاجنة من اناث حوامل تمتاز بإنتاجية عالية الى اناث مستقبلة تقوم بتامين هذه الاجنة الى حين الولادة, ومن أهم فوائد هذه الطريقة.

وسيلة قوية وفعالة للتحسين الوراثي من أول جيل حيث يمكن للام الواهبة التي تحمل القيمة التربوية الممتازة من نقل هذه الجينات وبالتبعية زيادة عدد النتاج المتحصل عليه خلال فترة حياتها الإنتاجية وذلك عن طريق تكرار انتاج الاجنة منها ثم الحصول على هذه الاجنة ونقلها في فترة مبكرة الى الأجهزة التناسلية لأمهات أخرى مستقبلة لاستكمال فترة الحمل بها.

لكن لابد أن يؤخذ في الاعتبار أن هذه الوسيلة مكلفة.

العوامل المؤثرة على تهيئة الاجنة ونقلها ما يلي:

1. الفترة من التبويض الى نقل البويضة المخصبة وقد وجد ان افضل مدة كان بحدود 4-6 أيام.
2. صحة البقرة وجهازها التناسلي.
3. عمر البقرة.
4. مستوى التغذية.
5. خبرة القائمين بالعملية.

Marker Assisted selection الانتخاب بمساعدة الواسمات الوراثية

باستخدام تقنيات تحليل الحمض النووي  DNAورسم الخرائط الكروموسوميه أمكن التعرف علي بعض الجينات وتحديدها على الكروموسوم والتي تؤثر على صفة كمية بدرجة كبيرة ومن خلال تحديد هذه المواقع يمكن الانتخاب مباشرة للصفة الكمية  وذلك بتحليل الحمض النووي للأفراد المرشحين كآباء وانتخاب الافراد الذين يوجد بهم هذه الجينات المسئولة عن الصفة الكمية ، كما يمكن  التحسين الوراثي بمساعدة الجينات الواسمة Marker Genes للتعرف على وجود جينات اخري لا يمكن التعرف عليها بصورة مباشرة .

هذه الطريقة أفضل بنسبة 50% عند مقارنتها بطريقة الدليل الانتخابي في حالة انخفاض قيمة المكافئ الوراثي للصفة المنتخبة.

استخدام المعلوماتية الحيوية في تحسين الصفات الانتاجية للحيوانات الزراعية

تم استخدام الطرق الاحصائية الحديثة والبرامج المتوفرة على شبكة المعلومات الدولية في مجال تحليل المادة الوراثية والبعد الوراثي ما بين السلالات في حالة استخدام المادة الوراثية (DNA&RNA) كأساس لقياس التنوع الحيوي ما بين الحيوانات للحصول على نتائج أكثر دقة وفي زمن أسرع تسهيلا لعمليات التحسين الوراثي لحيوانات المزرعة .

وتعرف المعلوماتية الحيوية Bioinformatics  أو علم الاحياء الحاسوبي بإنة استخدام أحدث تقنيات الرياضيات التطبيقية المعلوماتية ، الاحصاء ، علوم الحاسب لحل مشكلات بيولوجية حيوية وتتمثل جهود الابحاث الرئيسية في هذا المجال في

• التوصيف التسلسلي
• مشروع الجينوم البشري
• تراصف البنية البروتينية
• تنبؤ البنية البروتينية
• التنبؤ بالتعبير الجيني

ويقصد بالمعلوماتية الحيوية استخدام تكنولوجيا المعلومات ضمن علم الاحياء البيولوجية للاستفادة من ذلك في عمليات تخزين البيانات وتحليل سلاسل الحمض النووي DNA

أهمية السجلات

للسجلات أهمية كبيره فهي تعتبر أحد الدعائم الرئيسية للنهوض بالإنتاج الحيواني حيث يعتمد عليها بجانب الصفات الشكلية للحيوان في تقييم حالة الحيوانات وحالة القطيع في أي مرحلة من المراحل العمرية والانتاجية كما تعتبر أحد الطرق التي يعتمد عليها عند اجراء عمليات التحسين الوراثي ؛ كما يمكن تتبع حالة المزرعة أولاً بأول لإصلاح الأخطاء الفنية التي قد تحدث لأي سبب من الأسباب .

توصيات لتنمية الثروة الحيوانية وزيادة الانتاجية

• تحسين العوامل البيئية للحيوان عن طريق توفير الرعاية الجيدة وتوفير التغذية والاعلاف المتزنة للحيوان .
• الاهتمام بصحة الحيوان وتوفير الامصال اللازمة للحيوان
• أدخال التقنيات الحديثة في تربية وإنتاج المنتجات الحيوانية
• أتباع طرق جديدة في التكنولوجيا الحيوية لإنتاج سلالات عالية الانتاج والتوسع في أدخال أنواع جديدة .
• توافر السجلات والمعلومات اللازمة لاتخاذ القرارات الخاصة بتنمية الثروة الحيوانية.
• تأصيل السلالات المحلية وتسجيل المكونات الوراثية مع توافر المعلومات الخاصة بالتنوع الوراثي للحيوانات .
• توافر مصادر غذائية إضافية مع العمل على أنتاج أعلاف للماشية بحيث تكون رخيصة السعر مع ضرورة اجراء عمليات التحسين الوراثي وزيادة كفاءة التحويل الغذائي .
• تطوير وسائل التسويق لاستيعاب الانتاج الاضافي
• العمل على زيادة قدرة الحيوانات على التأقلم للظروف البيئية

مما سبق يتضح اهميه التحسين الوراثي كأحد الحلول الهامة لتحسين إنتاجية الثروة الحيوانية، والنهوض بها، لمواجهة الزيادة المستمرة في أعداد السكان وامدادها بالاحتياجات الغذائية من البروتين الحيواني ( لحوم & البان) .

مع ملاحظة ان زيادة العائد الاقتصادي يعتمد على تقليل أعداد الحيوانات مع تحسين معدلات الانتاج للوحدة الحيوانية عن طريق استخدام التقنيات الحديثة ، مما ينتج عنه في النهاية زيادة في الانتاج وخفض التكاليف وهو الهدف النهائي المطلوب.