2.1. Повышение продуктивности скота

Руководители животноводческих хозяйств непосредственно заинтересованы в повышении продуктивности сельскохозяйственных животных. Их конечной целью является повышение количества продукции (молока, яиц, мяса, шерсти) без увеличения затрат на содержание поголовья. Увеличение мышечной массы с одновременным снижением количества жира в организме мясных животных с незапамятных времен является целью селекционеров.

Биотехнология помогает улучшить продуктивность скота с помощью различных вариантов селекционного разведения. Для начала отбираются особи, обладающие желаемыми характеристиками, после чего, вместо традиционного скрещивания, производится забор спермы и яйцеклеток и последующее экстракорпоральное оплодотворение. Через несколько дней развивающийся эмбрион имплантируется в матку суррогатной матери соответствующего вида, но необязательно той же породы[3].

Иногда эмбрион делится на несколько частей, каждая из которых имплантируется отдельно. Такая форма клонирования на протяжении уже нескольких десятилетий используется для быстрого улучшения генетических характеристик сельскохозяйственных животных.

2.2. Генетические основы селекции животных

Существенный прогресс в области селекции сельскохозяйственных животных в последние десятилетия в мире связан с разработкой и внедрением технологии генной и геномной селекции. Последние имеют высокий инновационный потенциал, однако их последующее внедрение в России требует разработки собственных систем или вхождения международные системы оценки племенной ценности.

Технологии генной селекции, которые не потеряли сегодня своей актуальности в мире, разрабатываются и внедряются сегодня институтами Россельхозакадемии практически на всех основных видах основных сельскохозяйственных животных.

Наибольшие успехи достигнуты в области свиноводства, где предложено к внедрению 15 генов, влияющих на все основные экономически значимые признаки свиней. К примеру, учет при отборе хряков определенного генотипа только по одному из ДНК-маркеров, позволяет в расчете на 100 голов товарных свиней получать дополнительно 8,7 т свиней в живом весе или 6,1 т мяса свиней в тушах. При необходимости получения живых свиней массой 100 кг, что требует переработка, использование технологий генной селекции только по одному маркеру, позволяет сократить технологический цикл от рождения до убоя со 167 до 154 дней.

2.3. Сохранение видов, находящихся под угрозой исчезновения

Биотехнология предоставляет принципиально новые подходы к сохранению видов, находящихся под угрозой исчезновения.

Методики репродукции и клонирования, а также вакцины и лекарственные препараты, разработанные для скота и домашней птицы, могут быть полезны и для сохранения видового разнообразия дикой природы. 

Использование биотехнологических подходов (гормональных инъекций, искусственного оплодотворения, культивирования и переноса эмбрионов) позволило ветеринарам зоопарка Омахи (штат Небраска) добиться появления на свет трех детенышей бенгальского тигра. В качестве суррогатной матери при этом выступала самка сибирского тигра[19].

Во всем мире ученые пользуются клонированием для сохранения редких видов. В январе 2001 года в США погиб от дизентерии первый в мире клон представителя вымирающего вида – быка гуара. Считается, что в Индии и Юго-Восточной Азии, в результате возделывания естественной среды обитания животных, осталось не более 36000 особей этого вида. В сентябре 2001 года сотрудники университета Терамо (Италия) создали первый жизнеспособный клон европейского муфлона, также находящего под угрозой исчезновения. Европейские муфлоны являются самыми низкорослыми в мире овцами и на настоящий момент на территории Сардинии, Корсики и Кипра насчитывается менее тысячи представителей данного вида. Работа над созданием жизнеспособных клонов дикого барана архара пока не увенчалась успехом. В 2003 году с США был клонирован первый белохвостый олень. Хотя этот вид и не находится на грани вымирания, специалисты считают, что успешное создание клона способствует усовершенствованию методов клонирования диких животных.

В апреле 2003 года в зоопарке Сан-Диего появился на свет клонированный бантенг (дикий бык, обитающий на острове Ява). С января 2004 года на него можно посмотреть при посещении зоопарка Сан-Диего. Это первое и пока единственное в истории клонированное животное, выставленное на обозрение публики. Специалисты зоопарка используют с целью сохранения видов и другие биотехнологические методы. В 1975 году они создали «Замороженный зоопарк» – генетический банк, в котором на настоящий момент содержатся образцы тканей 7000 вымирающих или находящихся под угрозой исчезновения видов млекопитающих, птиц и рептилий. Другие организации, в том числе Лондонское зоологическое общество, также создали свои базы данных, содержащие информацию об имеющихся в их распоряжении замороженных образцов ДНК, гамет и тканей, пригодных для использования в будущем[10].

Недавно китайские ученые объявили, что они близки к созданию клона почти исчезнувшей с лица Земли большой панды с использованием метода межвидового клонирования. 

Биотехнологические подходы к сохранению видового разнообразия не ограничиваются клонированием. Некоторые специалисты используют образцы ДНК для изучения распространенности видов и выявления общих предков у разных групп животных. 

Результаты генетических исследований могут также помочь в создании более здоровых популяций вымирающих видов путем повышения генетического разнообразия. Специалисты по охране окружающей среды, занимающиеся изучением вымирающей флоридской пантеры, установили, что сокращение популяции животных привело к учащению инбридинга. Генетический анализ показал наличие близкого родства и возможность межвидового скрещивания между пантерами и техасскими пумами. Внедрение нескольких пум в популяцию пантер привело к повышению генетического разнообразия и улучшению здоровья животных.