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基因工程在畜牧業上的應用范文1
[關鍵詞] 生物技術 畜牧獸醫 應用
[中圖分類號] S8-1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2014）01-0242-01
隨著DNA重組技術等生物技術的快速發展，生物技術產品被廣泛應用于飼料工業、畜禽疾病控制、動物生產等領域，并在其中發揮著巨大的作用，有效的提高了畜禽的生產能力、飼料的產量和質量，減少了畜禽疾病的發生率和死亡率，改善了環境污染。生物技術在畜牧獸醫領域中的應用主要有以下幾個方面。
一、生物技術在動物育種中的應用
動物育種中廣泛應用的生物技術主要有轉基因技術、動物克隆技術、DNA重組技術以及胚胎工程技術等等。運用現代生物技術進行分子育種可以有效的改善傳統育種方式中的培育周期長等問題，大大的加快了育種的進展，提高了育種的質量。比如，利用生物技術可以把特種功能的基因簇或者是單個基因插入某個生物品種的基因組中，并成功表達，再運用相關的生物技術進行診斷和檢測，選擇出能夠達到預期標準的小組，不僅可以有效的提高育種的準確性，加快育種的速度，還能提高畜牧品種的生產能力和經濟性狀。
二、生物技術在操縱動物生產中的應用
生物技術操縱動物生產主要表現在運用相關生物技術對動物原有的內在和環境系統進行目的性的干預，使動物機體所達到的新的代謝平衡向人類期望的方向移動。比如，通過生物技術人工合成的生長激素，可以達到和動物天然的生長激素相同的作用，可以有效的促進動物的生長，降低動物的采食量，并且對動物及人類健康都不會產生不良影響，有效的促進了畜牧業的發展。
三、生物技術在防治與診斷動物疫病中的應用
在防治動物疫病方面，運用生物技術培育的基因工程獸用疫苗與常規疫苗的生產相比生產周期更短，疫苗的種類更多，效果更強大，并且降低了由于殘毒和污染而造成的生物污染的機率。常見的有預防禽痘病毒的活病毒載體重組疫苗、基因缺失疫苗、核酸疫苗等等。在畜禽疾病診斷方面，隨著生物技術發展而產生的限制酶分析法、免疫印跡法、核酸探針法以及聚合酶鏈反應法等多種分子生物學的診斷方法都是畜禽疾病有效的診斷方法。
四、總結
生物技術是一門神奇而復雜的綜合性技術，生物技術應用在畜牧獸醫領域中，不論是在動物育種、動物生產、動物疫病的防治與診斷，還是在新生物制品和制劑的研制上，都發揮著重要的作用，生物技術為畜牧獸醫領域的發展有著巨大的推動作用。
參考文獻
基因工程在畜牧業上的應用范文2
論文摘要：隨著世界人口的增長，農業將經歷具有重大意義的革新。毫無疑問，生物技術作為科學和技術在這場變革中將起到關鍵性的作用。原則上講，生物技術本身有能力幫助人們提高農業生產力和保護環境，但在實踐中，生物技術作為環境保護的人其作用相對來說是微乎其微的。人們對它在環境保護以及促進人類進步中的作用仍將拭目以待。
一、生物技術給農業發展帶來機遇
廣義上講，生物技術是利用有機體、死細胞、活細胞以及細胞內含物，采用特殊的過程生產出特殊的產品應作到農業、醫藥以及環境修復治理中，尤其是70年代基因工程的出現，它能改變、取代物種的基因。
生物技術在農作物中已有廣泛的應用。最初通過遺傳工程獲得而進入市場的作物是：玉米、大豆和棉花。它們經轉基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲的能力。這種玉米、大豆和棉花從Bt細菌獲得基因，經遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細菌獲得經遺傳改良的作物的潛力是相當大的。例如：美國有200萬hm2的Bt棉花，澳大利亞有40萬hm2，兩者各相當于2.5億美元價值。如果將Bt玉米引種在美國1000萬hm2的土地上，只要增產5%，就意味著能增加3.5億美元收入。這項技術進一步促進了Bt制劑控制蟲害在商業上的應用。除此之外，還有許多經轉入特定基因的玉米品種，這些品種能同時抗除草劑和一些蟲害。
生物技術在畜牧業上應用所獲得的益處與在農作物上相似。一方面，生物技術有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進畜禽生長的物質有生長激素以及促進其生長的調節劑，這些物質可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因（該基因能促進角蛋白的形成）能獲得了經遺傳改良的綿羊，這種綿羊比普通棉羊產毛量能提高6%左右。另一方面，生物技術在提高農作物產量、質量的同時，有助于提高畜牧業的生產力發展水平。例如，通過控制飼料作物體內碳水化合物含量可提高畜牧業生產力；利用基因調控技術可以提高包括豆科作物在內一些作物的蛋白質含量，減少飼料作物中難消化的木質素含量等。達比等人已生產出一種轉基因三葉草，可應用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵，經轉基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質，該蛋白質經食物鏈進入綿羊體內，進而能提高產毛量。
生物技術給人類帶來的益處也包括在生態和環境兩個方面。利用生物技術提高現有農業生態系統的生產力可以減低農業向原始的、自然、半自然生態系統擴張的要求，因此，它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態系統及其資源，有助于人們未來再利用其中的基因資源開發新的產品。
生物技術已用于生產抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述，一些轉基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉基因馬鈴薯，這種馬鈴薯能產生水晶蛋白，而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉基因作物能減少殺蟲劑的用量，降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水體造成污染，從而有利于保護生態環境。
在許多農業生產區，土壤氮素可利用量是制約農業生產力提高的一個重要因子。而一高科技農業生產區使用人造氮肥是以犧牲生態環境為代價的。制造氮肥要利用大量能源，據統計，英聯邦農場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產生的溫度氣體（二氧氣化碳、氮氧化合物等）不可避免地促進地球氣候變暖。除此之外，農業土壤的氮素流失是水體富營養化的主要原因。
生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。
同樣，人們可以利用真菌來提高土壤養分的有效性。溫萊指出：特定的真菌類能促進土壤養分的釋放，從而促進作物生長；真菌也能通過分解有機物質（例如纖維素等）釋放出糖類，促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養分有效性的可能，包括獲得轉基因細菌和真菌，以進一步增強它們制造養分和釋放土壤養分的能力。轉基因作物的最終目標是使作物本身能夠自行固氮，避免、減少使用人造肥料，從而減少對生態環境的破壞。這在目前尚不可能，但在將來卻有望實現這個目標。
二、利用生物技術發展農業應注意克服的問題
從經濟角度上講，生物技術帶來的不利并不明顯，然而，它會引起發達國家與發展中國家貧富差距進一步擴大。因為，生物技術公司主要集中在發達國家，發達國家可以通過輸出生物技術產品而獲得利潤。與此同時，發展中國家由于技術、及其產品還遠沒有被廣泛接受。
生物技術可能引起生產方式和人類健康的退變。這種情獎品可能會隨著需要特定處理的轉基因作物的出現而產生，特別是抗除草劑的轉基因作物出現。農民必須從同一公司購買種子和除草劑，否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉基因作物上出現，這些轉基因作物會取代傳統的依靠有機肥的作物，后者在發展中國家是很普遍的，并且也有利于環境保護。生物技術在食品上的應用對發展中國家的農民也會造成許多困難。生物技術也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當能引發人體過敏反應的基因轉入農作物時，例如，堅果能引發人體過敏反應，若它的基因被導入其他作物，則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預防起見，轉基因作物產品必須經免疫測定篩選后才能利用。
生物技術也可能引發環境問題。人們利用生物技術生產出抗旱、耐鹽、抗病蟲害作物同時，也導致生物多樣性遭受嚴重破壞，甚至導致一些物種滅絕。這一結果是由于生物技術促進農作物向它原本不適應的地域擴張而造成的。生物技術同樣加速土壤侵蝕和沙漠化。農業，尤其是耕作農業的擴張會增加除草劑、殺蟲劑、人造肥料的使用，農業中不斷投入的能源促進全球變暖。與此同時，氮素生物化學循環的改變也加劇了水體的富營養化，直接影響人類和動植物的生存。新晨
基因工程在畜牧業上的應用范文3
【關鍵詞】技術；影響；基因
Biotechnology for the influence of agriculture in the future
Peng Demei
【Abstract】Biotechnology as science and technology will play a key role in this revolution. In principle， biological technology itself has the ability to help people improve agricultural productivity and protect the environment， but in practice， the biological technology as its role in environmental protection agent is negligible. For its role in environmental protection and the promotion of human progress is still to be seen.
【Key words】Technology； Influence； Gene
1 生物技術給農業帶來的益處
廣義上講，生物技術是利用有機體、死細胞、活細胞以及細胞內含物，采用特殊的過程生產出特殊的產品應作到農業、醫藥以及環境修復治理中，尤其是70年代基因工程的出現，它能改變、取代物種的基因。
生物技術在農作物中已有廣泛的應用。最初通過遺傳工程獲得而進入市場的作物是：玉米、大豆和棉花。它們經轉基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲的能力。這種玉米、大豆和棉花從Bt細菌獲得基因，經遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細菌獲得經遺傳改良的作物的潛力是相當大的。
生物技術在畜牧業上應用所獲得的益處與在農作物上館似。一方面，生物技術有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進畜禽生長的物質有生長激素以及促進其生長的調節劑，這些物質可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因（該基因能促進角蛋白的形成）能獲得了經遺傳改良的綿羊，這種綿羊比普通綿羊產毛量能提高6%左右。另一方面，生物技術在提高農作物產量、質量的同時，有助于提高畜牧業的生產力發展水平。例如，通過控制飼料作物體內碳水化合物含量可提高畜牧業生產力；利用基因調控技術可以提高包括豆科作物在內一些作物的蛋白質含量，減少飼料作物中難消化的木質素含量等。達比等人已生產出一種轉基因三葉草，可應用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵，經轉基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質，該蛋白質經食物鏈進入綿羊體內，進而能提高產毛量。
生物技術給人類帶來的益處也包括在生態和環境兩個方面。利用生物技術提高現有農業生態系統的生產力可以減低農業向原始的、自然、半自然生態系統擴張的要求，因此，它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態系統及其資源。
生物技術已用于生產抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述，一些轉基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉基因馬鈴薯，這種馬鈴薯能產生水晶蛋白，而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉基因作物能減少殺蟲劑的用量，降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水造成污染，從而有利于保護生態環境。
同樣，人們可以利用真菌來提高土壤養分的有效性。溫菜指出：特定的真菌類能促進土壤養分的釋放，從而促進作物生長；真菌也能通過分解有機物質（例如纖維素等）釋放出糖類，促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養分有效性的可能，包括獲得轉基因細菌和真菌，以進一步增強它們制造養分和釋放土壤養分的能力。轉基因作物的最終目標是使作物本身能夠自行固氮，避免、減少使用人造肥料，從而減少對生態環境的破壞。這在目前尚不可能，但在將來卻有望實現這個目標。
2 生物技術帶來的不利
從經濟角度上講，生物技術帶來的不利并不明顯，然而，它會引起發達國家與發展中國家貧富差距進一步擴大。因為，生物技術公司主要集中在發達國家，發達國家可以通過輸出生物技術產品而獲得利潤。與此同時，發展中國家由于技術、及其產品還遠沒有被廣泛接受。生物技術可能引起生產方式和人類健康的退變。這種情況可能會隨著需要特定處理的轉基因作物的出現而產生，特別是抗除草劑的轉基因作物出現。農民必須從同一公司購買種子和除草劑，否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉基因作物上出現，這些轉基因作物會取代傳統的依靠有機肥的作物。后者在發展中國家是很普遍的，并且更有利于環境保護。生物技術在食品上的應用對發展中國家的農民也會造成許多困難。生物技術也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當能引發人體過敏反應的基因轉入農作物時，例如，堅果能引發人體過敏反應，若它的基因被導入其他作物，則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預防起見，轉基因作物產品必須經免疫測定篩選后才能利用。
基因工程在畜牧業上的應用范文4
農業信息化程度高目前，澳大利亞已將3S（地理信息系統GIS、遙感系統RS、全球定位系統GPS）和3M（制圖系統Mapping、監控系統Monitoring、管理系統Manage-ment)信息管理技術全面應用于科技農業。例如，安裝衛星定位系統，通過衛星導航無人自動駕駛，實現精確定位，進行精準農作，既提高了農業耕作效率，又使油耗降低15%以上；利用航拍技術獲取土地基礎數據，并根據數據分析進行施肥，節約肥料的同時也減少了對環境的污染；利用直升機向農作物噴灑農藥，既有利于均勻播散，又提高了生產效率；應用自動控制技術，對水資源和農作物灌溉進行自動監控，利用計算機對農業生產全過程進行管理；采用電子標簽技術，通過在牛耳上安裝電子標簽，對牛的產地、養殖、加工、銷售等信息進行管理，便于對牛肉生產過程跟蹤和對疫情的控制；采用衛星遙感遙測技術，提供包括農業資源和生態環境信息，對氣象災害、生物災害提供相關信息與預測。
生物技術高速發展澳大利亞在分子遺傳學和病毒控制的生物技術研究等領域取得重要突破，成功掌握了從牛和奶羊的皮膚上提取有關抗病基因控制技術。在多抗農作物新品種選育研究領域，以牧草的轉基因改良為重點，在苜蓿、三葉草、雙低油菜的產量性狀基因、抗病基因、抗寒基因、抗旱基因等方面取得積極進展，已經成功地用于牧草的品種遺傳改良。利用基因工程技術、分子遺傳標記手段，在牧草的基因圖譜繪制、高產、抗病蟲、抗干旱、適口性與營養品質、生長與花期控制、種子生產以及周年生產性等領域也取得一批世界前沿的研究成果。在良種引繁、品種選育、疫病防治、檢疫監測等方面，農場主與科研院所聯合攻關，培育出一批優良的牛、羊新品種，政府根據成效給予不同的補貼。
重視農業信息化工程建設，以信息化手段為農業規?；F代化提供支撐澳大利亞十分重視對科技農業的投入，尤其是在高效設施農業、特色果蔬種植和大田農業的信息化建設等方面投入逐年加大。借鑒澳大利亞的先進理念和實用技術，我國應通過農業信息化徹底改變傳統的農業技術推廣方式，進而轉變農業生產經營管理理念，實現信息化帶動和推進科技農業現代化。要根據設施大棚果蔬種植的要求，引進、集成利用多種農用傳感器、智能數據采集終端，并與現場通風、濕簾、遮陽板聯動，實現大棚空氣、水質、土壤等環境因子的自動調控、遠程監測與管理決策；針對水稻、玉米、小麥等特色大宗作物生產，搭建大田墑情、肥情、病蟲情、災情、苗情“五情”監測預警與決策調度系統，面向作物種植大戶和農業企業提供農田視頻，氣象、水質、土壤肥力、污染物等環境因子的遠程監控，病蟲情遠程診斷，災情預警與抗災調度指揮等服務，提高糧食生產、農技服務與調度管理水平，增強防災避災、抵御自然災害的能力。
加快農業機械化推廣，提高農業生產效率農業機械化的推廣應用極大地提高了農業生產效率,是農業生產的一場革命。我國應充分發揮農業機械集成技術，節本增效，提高農業機械化水平。首先，要加強技術創新，結合農業結構調整，加快農機新技術、機具的研究與開發，力爭在糧食作物、經濟作物和牧業等機械化生產關鍵環節、關鍵技術以及農產品分級、加工轉化等方面取得新的突破，探索農業全程機械化生產模式，提高農機化技術水平；其次，要加強機制創新，進一步深化農業機械化科技體制改革，充分發揮農機科研院校、大型科技農機企業的作用，優化農機科技資源配置；第三，要加強農機化新技術的推廣應用，重點推廣水稻機械化生產、玉米收獲及育苗移栽機械化、機械化旱作節水農業、秸稈機械化還田、糧食烘干、農產品加工等機械化技術；第四，要建立農機作業監控網絡，結合3G通訊、GPS定位、GIS等技術，搭建農業作業機械遠程監測調度系統，將農機作業軌跡和狀態信息實時傳送至監控中心，輔助主管部門進行管理和調度，最大限度地發揮機械化作用。
開發、引進先進節水技術，合理利用水資源，加強農用水資源生態保護我國水資源十分緊缺，因此要積極探索借鑒澳大利亞的先進節水技術。在灌溉區，可針對不同地區、不同作物，確定作物需水定額，實行計量灌溉。在旱區，要加強耐旱品種的選育和引進，改革耕作制度，并配套深松蓄水、以肥調水、水肥藥一體化等農藝措施，加大集成節水農業技術的推廣應用力度。學習借鑒澳大利亞的APEC-VC冬儲地下水技術、測水灌溉技術，合理利用水資源，達到既節約生產成本，又保護生態環境的效果，推動農業循環經濟發展。
科學規劃土地，發展生態農業，實現農業可持續發展我國應借鑒澳大利亞的生態農業發展方式，科學規劃利用土地，控制不同類型土地占有比率，重點落實農耕用地可持續發展；利用先進信息化管理手段，實現農業生產的精耕細作，嚴格限制農藥、化肥施用量；結合GPS定位與傳感器技術，實現農業資源調查、土壤養分監測、農業環境變化與污染物監測。發展生態科技農業是我國農業發展的方向，必須依靠科技作為實現農業跨越式發展的加速器，推動農業從資源依賴型向創新驅動型轉變。要積極探索農業資源保護和合理利用的有效途徑，依托科技進步，大力發展節地、節水、節能、節時的資源節約型農業；積極發展農業循環經濟，推動秸稈還田，推廣新型化肥農藥，提倡應用有機肥，引導農民合理使用化肥農藥，推動農業節能減排，推進農業清潔生產；加強農村沼氣工程建設，加快農業面源污染治理和農村污水、垃圾處理，改善農村人居環境；實現農業生產、經濟發展和生態環境治理的有機結合，促進現代農業的可持續發展。
加快畜牧業轉型升級，推動現代畜牧業快速發展較高的畜牧業科技水平是澳大利亞保持世界領先地位的要訣之一。我國要進一步提高畜牧業科技水平，在畜禽品種改良、先進飼養技術推廣、動物疫病防治等方面狠下功夫，在改善飼料種植環境特別是在畜禽品種改良方面，加大政策扶持力度；要利用信息化實現規?；氿B殖，通過部署養殖環境遠程視頻監控、疫情監控、疾病遠程診斷等信息化設施，實現養殖、疫藥與飼料施用、地點轉換、出欄等養殖全過程信息化管理；要創造條件加強獸醫、畜牧人員的技術培訓，促進人員的技術更新；要科學調整畜禽、種植業結構，變傳統的糧-經二元結構為糧-經-草三元結構。
基因工程在畜牧業上的應用范文5
1.1應用于家禽的DNA疫苗Ulme等用豬流感病毒的核心抗原NP基因制成DNA疫苗并在小鼠中取得了較好的保護效果[1]。陳化蘭[2]研究表明，H7亞型血凝素基因DNA疫苗能在極小的使用劑量下成功誘導雞免疫保護反應，并有效阻斷同源低致病力禽流感病毒在機體內的感染。1.2應用于豬的DNA疫苗Gerdts[3]研究表明，用含有gD基因的質粒DNA構建疫苗，接種豬能誘導抗體的產生并在免疫后9個月還能檢測到抗體。對PrV糖蛋白基因的DNA疫苗與常規滅活疫苗進行比較發現，DNA疫苗比滅活疫苗效果好。Macklin[4]研究發現，用HIV1株的血凝素HA和核衣殼蛋白NP質粒做成的DNA疫苗，能誘導豬皮膚黏膜免疫應答，產生保護力。1.3應用于牛的DNA疫苗在大家畜牛中，首次用皰疹病毒BHV-1的gD基因構建的質粒DNA進行免疫，能誘導免疫應答。有研究發現，用gD質粒DNA疫苗，免疫新生牛犢的效果較好，表明在有母源抗體存在的情況下，DNA疫苗仍然可以發揮作用。1.4應用于犬的DNA疫苗殷俊和代長海分別用含有犬細小病毒VP1基因和狂犬病病毒糖蛋白Gg基因的質粒DNA構建疫苗，肌肉免疫接種犬后，產生強烈的體液免疫應答，犬細小病毒疫苗對同源CPV的攻擊能獲得完全保護，狂犬病病毒疫苗也能獲得對狂犬病毒攻擊的保護[5]。袁慧君等[6]克隆了狂犬病病毒SRV白的cDNA，并構建了含有糖白的DNA疫苗；小鼠免疫試驗結果表明，免疫3次后，抗體水平和細胞免疫水平顯著提高，對強毒攻擊有一定的保護作用。1.5應用于羊的DNA疫苗將編碼的羊絳蟲45W抗原基因的質粒DNA輔以佐劑，免疫注射后能產生很強的免疫應答，并產生一定的保護作用。
2生物技術在動物病菌檢測中的應用
2.1基因檢測動物體內的病菌基因檢測技術是利用基因標記的方法，通過基因芯片對被測者細胞中的DNA分子進行比對，分析被檢測者是否含標記基因的一種技術。它可以在活體動物的分泌液中檢測病毒的存在。如果禽類死亡后，僅僅從表型性狀難以判斷其是否患有禽流感，而基因檢測就是一個重要的判斷手段。采集活禽的咽喉分泌液或糞便、死禽的肌肉或組織臟器作為樣本，采用RT-PCR基因檢測技術判斷樣本中是否存在禽流感病毒，為病情的判斷提供可靠的證據[7]。2.2生物傳感器用于細菌性疫病的檢測近年來，生物傳感器的研究和它在工程技術領域的應用倍受關注，它主要是將生物活性材料（酶、蛋白質、DNA、抗體、抗原、生物膜等）與物理化學換能裝置有機結合，利用生物活性物質的高度選擇性，來檢測生化物質和細菌性疫病。Bourette等將抗E.coli抗體固定在有孔氨丙基玻璃珠上，構造了流動注射免疫傳感器，對E.coli進行檢測，時間短且靈敏度高[8]。美國Rochester大學醫學中心的研究人員從細菌中提取了一種蛋白質作為感覺系統制成硅片探針，如果靶細菌存在就會與探針樣本結合，通過相機拍攝探針，便能俘獲靶細菌的相關信息，從而進行分析[9]。Kim等建立了沙門氏菌壓電免疫生物傳感器，通過抗體包被的順磁小球的磁力加強作用可以檢測到鼠傷寒沙門氏菌，而且整個檢測過程能在1h內完成[9]。
3生物技術在動物疾病診斷中的應用
3.1對細菌病的診斷豬鏈球菌是一種重要的共患病的病原菌，對養豬業和人都有嚴重危害。用傳統的病原體分離技術結合血清學試驗，能夠對豬鏈球菌進行診斷和血清分型，但該方法工作量大，費時費力且敏感性不高，易產生非特異性結果。拜廷陽等[10]建立了SS9水解探針（TaqMan）模式的熒光實時定量PCR檢測方法，與常規PCR方法相比，診斷更加迅速，整個反應可在1～2h內完成，且不需要電泳，其檢測靈敏度是常規PCR方法的100倍，并能實現對樣品的實時定量檢測。3.2對病毒病的診斷動脈炎病毒是引起母豬繁殖障礙和仔豬呼吸癥狀的一種重要病毒，其突變株可引起高致病性豬藍耳病，給養豬業造成了巨大的經濟損失。劉圓圓等[11]根據該類病毒在Nsp2基因1594～1680處缺失87個堿基的特點，設計了一對特異性引物，利用TaqMan探針，成功建立熒光定量PCR檢測方法。該方法不僅特異性強、靈敏度高、能很好地區分高致病性豬繁殖與呼吸系統綜合癥病毒和其他病毒，而且沒有發現假陽性和假陰性現象。
4生物技術在動物疾病治療中的應用
基因治療技術可將正?；蚧蛴兄委熥饔玫幕蛲ㄟ^一定方式導入靶細胞，以糾正基因缺陷或者發揮治療作用[12]。1990年，第1例基因治療的成功使得利用基因工程治療疾病成為現實。目前，基因治療越來越多地受到科學界的關注。4.1基因治療藥物研制重組腺病毒-p53抗癌注射液是我國和世界上第一個基因治療藥物。它的研制成功開創了基因治療藥物研究的先河，這種廣譜的腫瘤基因治療類新藥能夠殺滅癌細胞，可與放療、化療、熱療協同作用，具有抑制腫瘤血管形成、激活患者免疫功能的作用[13]。4.2動物疾病治療基因治療在動物疾病治療中應用于多個方面。臨床上主要用于治療血液方面的疾病，其基本策略是把一些與血管生成有關的因子如血管生成素-1（Ang1）和人肝細胞生長因子（HGF）等通過合適的傳遞系統轉移到靶細胞，使其在靶細胞內有效表達，從而達到治療因相關因子缺乏而引起的疾病的目的。此外，還可以治療某些炎癥和內科疾病[14]。目前，基因治療的有效性已在體外及動物實驗中得到證實，部分臨床試驗亦取得了令人鼓舞的結果?；蛑委熥鳛橐环N新的治療手段，已從理論走向實踐，但還有許多問題有待解決。
5生物技術在動物遺傳育種中的應用
基因工程在畜牧業上的應用范文6
關鍵詞：牛；抗病基因 研究進展
中圖分類號：S823 文獻標識碼：A 文章編號：1674-0432（2013）-04-0282-2
0 前言
動物可能對一些傳染性疾病存在完全或部分的抗性，即抗病性?？共⌒源蠖嗍怯蛇z傳因素來決定和控制的，動物自身的遺傳性狀決定著疾病的發病率。[1]抗病基因是動物抗病性的遺傳基礎，它是在外來因素的刺激下能夠抵抗疾病入侵、能使動物體內產生抗體，即動物對疾病產生抗性的基因?？共』虬凑招笮》譃槿悾旱谝皇菃我恢骰?，這種基因的功能主要是控制抗性狀的表達；第二是微效多基因，這種基因控制的抗病能力是由多個基因共同完成的；第三是獨立的多基因，一般抗病能力多受到獨立的多基因控制，而特殊抗病能力主要受到單個主基因位點的控制。[2]
雖然預防接種在動物疾病控制方面起到了重要的防治作用，但仍未能完全遏制傳染病的流行。當前可以利用分子生物學技術，進而找尋抗病基因進行抗病育種，從根本上改變動物的遺傳性狀，已成為控制和減少一些疾病發生的有效途徑。而利用分子遺傳學方法，采用基因圖譜和數量性狀位點掃描技術尋找與抗病力相關的基因，進行間接選擇也日漸成為了新的方法。[3]目前，已經發現的在牛體內與免疫相關的抗病候選基因數量逐漸增多，主要有主要組織相容性復合物（MHC），天然抗性巨噬結合蛋白1（NRAMP1），甘露糖結合凝集素（MBL），Toll樣受體基因（TLR），干擾素（IFN）等，這些抗病候選基因有望成為動物抗病育種的新靶點。
1 主要的抗病候選基因
1.1 天然抗性巨噬結合蛋白1（NRAMP1）
NRAMP1基因是一個比較保守的基因，主要存在于吞噬細胞，嗜中性粒細胞以及外周血液細胞中，為特異性表達，會影響動物自身的固有免疫，所以是綜合抗病能力較好的候選基因。NRAMP1基因最初在小鼠體內發現，是在網狀內皮細胞中的巨噬細胞表達。NRAMP1基因的存在可以抵抗多種細胞內病原微生物的入侵，發揮著重要的免疫功能。[4]通過把小鼠的基因敲除發現，NRAMP1基因與一些細胞內菌，病原微生物菌，例如分枝桿菌中的結核分枝桿菌、沙門桿菌、利什曼菌等的抗性和易感性有關。牛的NRAMP1基因位于第2號染色體上，研究表明其對牛布魯氏病、乳腺炎等疾病有抵抗作用。對NRAMP1基因功能的研究表明可能是通過消耗含有胞內病原微生物吞噬體中的二價金屬離子，使病原微生物缺乏繁殖必需的金屬離子而達到抵抗胞內病原微生物的作用[5]，但具體的作用機制目前尚不清楚。Ciro Estrada-Chavez，Ana L. Pereira-Suarez[6]等人發現在人體中，NRAMP1基因已被確定與結核易感性有關。
1.2 主要組織相容性復合物（MHC）
MHC是由連接緊密的多態性基因組成的，是一個與抗病性和免疫應答有著緊密相關性的基因家族，在免疫反應中對細菌、病毒、寄生蟲等的控制和清除起著重要的作用。目前已經證實MHC與多種疾病間存在著密切的聯系，牛的MHC物位于第23號染色體上，1978年牛的MHC基因得到了首次報道，命名為BoLA基因。有關BoLA基因和疾病的報道很多，Gilliespie，Sharif等人研究出BoLA-DRB3第2外顯子與奶牛炎的高發病率有顯著相關性。Wei Lei，Qinglong Liang等人研究了牛BoLA-DRB3基因和皖北FMDV與?？谔阋咭赘行灾g的關聯，采用BOLA-DRB3基因擴增的半巢式聚合酶鏈反應，分析基因頻率和基因型頻率在健康和感染口蹄疫牛之間的差異，發現等位基因Hae III A在皖北牛中與口蹄疫易感性顯著相關，而Hae III C則對口蹄疫病毒具有很強的保護作用。[8]牛的BoLA基因與腸道寄生蟲病、高酮癥的易感性相關，牛的白血病與BoLA-AW16相關，牛的慢性后脊椎輕癱與BoLA-A8相關，牛眼癌與W6相關，W14單倍型與牛結核病易感性相關。
1.3 Toll樣受體基因（TLR）
TLR基因是一類普遍存在于哺乳動物中已經被鑒定出來的跨膜蛋白家族，主要存在于巨噬細胞、樹突狀細胞中，Toll樣受體的作用是作為膜受體來識別侵襲機體的病原體含有的保守蛋白，還起著傳遞識別信號，激活核轉錄因子，轉錄相應的效應分子以及影響機體天然免疫等作用。[9]自從2006年牛的TLR基因mRNA序列在GenBank上公布，對TLR基因家族和牛疾病之間的相關性研究便迅速增多。Colleen A. Fisher， Eric K. Bhattarai[10]等人運用自定義下一代測序方法以及等位基因分型檢測方法對牛的10個TLR基因變體的280雙等位基因進行SNP檢測和驗證。采用驗證牛TLR識別細菌配體基因的病例對照研究發現有6個SNP位點可能與結核分枝桿菌的易感性和奶牛感染副結核病的易感性相關。還有研究認為，TLR基因可能與牛呼吸性疾病、腸道性感染疾病、牛炎、口蹄疫病毒感染疾病、敗血病及子宮內膜炎等。
1.4 甘露糖結合凝集素（MBL）
MBL基因是人體和動物體內重要的天然抗感染免疫分子，是由肝臟合成后分泌到血液中的，在抗原抗體發生特異性免疫反應前，其可以誘導并激活機體的固有免疫反應。MBL基因與免疫調節、補體活化的介導等生物學效應有著緊密的關聯，同時又是臨床上介導多種疾病發生的基礎結構，MBL基因在防御病原微生物侵襲的天然免疫中起著抗感染分子的作用。[11]研究發現MBL基因的多態性和免疫缺陷性疾病、病毒性疾病、類風濕性關節炎、細菌性疾病、真菌性疾病以及寄生蟲性疾病等均有相關性。根據Gen Bank的數據，牛具有MBL1與MBL2兩種基因，Andersen等人通過親和層析法從牛的血清中得到了純化的MBL基因。Kawai等人采用編碼人MBL基因的膠原區、頸區及糖識別區域探針的方法，從牛肝cDNA文庫中篩選編碼牛MBL基因的cDNA克隆，同時從牛血清中分離得到了MBL基因。Capparelli R[12]等人研究發現MBL基因多態性與水?？共剪敆U菌病的能力密切相關，其作用機理為MBL基因突變導致甘露糖結合凝集素血清水平下降，影響了正常的免疫功能。Liu J， Ju Z， Li Q等人選擇了MBL基因啟動子區域的三個新SNP位點和兩個已報道的MBL1基因外顯子2的位點進行檢測，采用PCR單鏈構象技術在中國奶牛的三個不同品種中進行性多態性分析，分析其基因型和單倍型頻率，血清MBL-A的水平，補體活性等，結果表明MBL1基因與抗奶牛乳腺炎存在相關性。[13]
1.5 干擾素基因（IFN）
由于IFN具有抑制腫瘤細胞生長、抵抗病毒感染及調節機體免疫功能的作用，因此成為病毒學、遺傳學、免疫學、以及分子生物學比較活躍的研究領域。IFN-γ在調節機體免疫系統功能、增加巨噬細胞殺菌力、影響細胞的增殖與凋亡等方面具有重要的研究意義，其主要是通過刺激或抑制相應的基因發揮作用。[14]孫仰峰等人2008年對牛IFN-α基因高效表達及純化進行了研究。[15]張永紅等人研究魯西黃牛BoIFN-α基因，并獲得了具有較高抗病毒活性的重組干擾素產物。[16]蔡進忠從我國環湖型牦牛和野牦?；蚪MDNA中克隆了α干擾素基因，重組后的BoIFN-α基因對牛傳染性鼻氣管炎病毒具有一定的抑制作用。[17]Sweeney RW， Jones DE等人選取5只未受感染的成年荷斯坦奶牛，7只自然感染結核分枝桿菌的成年荷斯坦奶牛，屠宰時從每只牛體內取回腸和盲腸的淋巴結樣品，運用逆轉錄-聚合酶鏈反應法測定IFN-γ和白細胞介素4在每個樣品mRNA表達量。結果感染結核的牛IFN-γ基因的表達量顯著高于未感染牛，因此，IFN -γ的表達量增加，可能會增強牛的抗感染性。[18]
2 抗病基因應用于動物抗病育種時可能存在的問題與前景展望
2.1 存在的問題
動物抗病能力的遺傳機制很復雜，還有環境的影響也很大。病原微生物的遺傳特性與宿主動物的關系也很復雜，同時對抗病性和易感性指標的測定也沒有統一的規定，而且還缺乏用于選擇的可靠性標記。研究表明抗病性性狀是由微效多種基因所控制的，但基因之間還會存在相互的作用，單純的使用某種標記輔助選擇達不到全面性效果，基因工程育種雖然有很強的針對性，但成功率卻極低，而且需要的花費也相當巨大，很難實現大規模的操作。[19]因此，單獨應用某一種抗病育種技術都會呈現出很多方面的局限性，還有抗病性與生產性狀之間存在著負相關作用，不同的疾病間也會存在拮抗作用，目前除了一些已知的疾病外，大多數疾病在抗性選擇方面可以參考的數據還很少，抗病機理也不是很明確和清楚，這些問題也同樣在制約和阻礙著抗病育種的發展和應用。
2.2 前景展望
抗病育種并不是育種的最終目的，還需要與動物的生產性能、疾病的生理學特征、流行病學、免疫機制等多方面的綜合因素相結合考慮，才能產生最適合經濟需要的效果。在目前畜牧業抗病育種的方法中，應當充分將常規的表型選擇和標記型的輔助選擇有效的結合起來，讓兩者的優勢得到互補，有效的提高家畜機體的一般抗病能力和特殊抗病能力。[20]對此，應該將分子學技術與抗病基因結合，開展動物基因組的基礎研究工作，采用現代生物學技術和轉基因工程技術系統地對基因的結構和功能進行全面性的研究。隨著抗病基因作用機制研究不斷的深入，抗病育種進展緩慢的局面將會得到逐漸的改善，綜合性抗病育種研究將對我國畜牧業發展產生巨大的推動力。
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