CC BY
289
УДК 575.174.57.085.2
БИОРЕСУРСНЫЕ ЦЕНТРЫ КАК ФОРМА СОХРАНЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ЖИВОТНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ*
Н.А. ЗИНОВЬЕВА, академик РАСХН, директор ВИЖ Россельхозакадемии В.И. ФИСИНИН, академик РАСХН, директор ВНИТИП Россельхозакадемии В.А. БАГИРОВ, член-корреспондент РАСХН, зам. директора
О.В. КОСТЮНИНА, кандидат биологических наук, руководитель группы
Е.А. ГЛАДЫРЬ, кандидат биологических наук, зав. лаборатории
ВИЖ Россельхозакадемии E-mail: [email protected]
Резюме. На основании анализа положений Конвенции о биологическом разнообразии, Концепции и руководств ОЭСР, Глобального плана действий и руководств Продовольственной и сельскохозяйственной организации показана научная и практическая значимость создания в Российской Федерации биоресурсных центров как важнейшего элемента инфраструктуры сохранения и рационального использования генетических ресурсов животных, а также основы для развития агробиотехнологий. Рассмотрены институциональные механизмы управления генетическими ресурсами животных. Дано краткое описание коллекций сельскохозяйственных животных и птицы разных форм (генофондные стада и криобанки), поддерживаемых в РФ. Очерчены задачи преобразования ведущих коллекций в биоресурсные центры. Показаны преимущества интеграции биоресурсных центров в международные базы данных, в частности в информационную систему FAO - DAD-IS и глобальную сеть биоресурсных центров - GBRCN.
Ключевые слова: биоразнообразие, генетические ресурсы животных, биоресурсные центры.
Поддержание биологического разнообразия -ключевая задача сохранения и рационального использования генетических ресурсов [1]. В результате повышенного международного внимания к возрастающей степени риска исчезновения большого числа видов в 1992 г. была принята Конвенции о биологическом разнообразии (КБР) [2], которая стала первым документом, направленным на комплексное решение этой проблемы. Признание особой важности сельскохозяйственных генетических ресурсов выразилось в разработке «Программы работы по сохранению генетического разнообразия животных сельскохозяйственного назначения», принятой в 2000 г. на пятой встрече стран, присоединившихся к КБР. Согласно этому документу лидирующая роль в определении направлений и организации работы по генетическим ресурсам для сельского хозяйства отводится Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (FAO).
Анализ состояния исследований, проводимых по этому вопросу в России и за рубежом, показывает, что находят применение две формы сохранения биоресурсов животных ex situ - in vivo и in vitro [3, 4]. Учитывая, что in vivo консервация сопряжена с высокими материальными затратами и требует субси-
дированного финансирования, а также принимая во внимание успехи в развитии методов криоконсервации, последнее приобретает все большее значение [5]. Согласно результатам анализа, проведенного FAO [6], 20 % стран имеют полностью действующие криобанки биоресурсов животных, а еще 50 % - планируют их создание в течение ближайших 5 лет.
В качестве одного из ключевых элементов инфраструктуры для ex situ сохранения биоресурсов КБР предусматривает создание биологических ресурсных центров (БРЦ). В этой связи странами ОЭСР в 2001 г. была предложена концепция БРЦ как важнейшего фундамента для развития инфраструктуры биотехнологий: «Биоресурсные центры - это организации, предоставляющие услуги по хранению живых клеток, геномов и биоинформации, имеющей отношение к наследственности, функционированию биологических систем и различным аспектам практического использования биоматериалов» [7]. Концепция в последующем послужила основой для разработки руководящих принципов ОЭСР по наилучшей практике для БРЦ [8].
В развитие положений Конвенции о биологическом развитии, инициатив ОЭСР, в организации FAO разработали Глобальный план действий по генетическим ресурсам животных [9], который приняли 109 стран, Евросоюз и 42 организации. Составная часть этого плана - создание национальных геномных банков, как одной из форм БРЦ, которые должны стать неотъемлемыми элементами национальных стратегий по сохранению и рациональному использованию генетических ресурсов животных.
Разработанный FAO Проект руководящих принципов по развитию институциональных механизмов управления генетическими ресурсами животных [10] определил 7 основных компонентов глобальной сети:
глобальная фокальная точка, обеспечивающая поддержку стран во внедрении Глобального плана действий;
региональная фокальная точка, которая служит средством усиления региональной координации, обеспечивает техническую помощь и руководство в области управления генетическими ресурсами животных, а также координацию деятельности на региональном уровне. Например,Европейская региональная фокальная точка (ERFP) в рамках программы работы на 2010-2014 гг., решает задачи в области криоконсервации, документирования и информирования, координации доступа, определения статуса рисков и индикаторов, оценки взаимодействия сель-хозпроизводства и окружающей среды [11];
национальная фокальная точка - инструмент для инициации, руководства и координации деятельности внутри страны по внедрению национальной стратегии и плана действий по генетическим ресурсам животных, а также средством связи для всех заинтересованных сторон в стране;
*Исследования выполнены при финансовой поддержке Минобрнауки РФ, шифр проекта 2013-1.2-14-512-0045-047 __________________________________________________________ Достижения науки и техники АПК, №11-2013
механизм вовлечения финансирующих организаций и заинтересованных сторон в поддержку Глобального плана действий;
финансовая стратегия для внедрения Глобального плана действий;
информационная система DAD-IS как средство координации выполнения Глобального плана действий;
сеть DAD-Net как электронный дискуссионный форум для обмена информацией и мнениями.
Сохранение и развитие биоресурсного потенциала РФ как основы биоиндустрии - одна из задач реализации Технологической платформы (ТП) «Биоиндустрия и биоресурсы» (БиоТех 2030). Развитие сети биоресурсных центров в России - важный фактор в условиях продекларированных намерений РФ интегрироваться в ОЭСР, который может стать одним из ключевых аспектов решения проблемы сохранения биоразнообразия и основой для развития агробиотехнологий.
В России существует ряд коллекций, в которых сохраняются генетические ресурсы сельскохозяйственных животных ex situ, поддерживаемых в различных формах: в виде генофондных стад, банков семени и эмбрионов, культур клеток. Так, во Всероссийском научно-исследовательском институте животноводства сформирована и поддерживается коллекция семени редких, уникальных и исчезающих видов животных, во ВНИТИП создана самая крупная в мире биоколлекция птицы, насчитывающая 86 генофондных единиц. В экспериментальном хозяйстве ВНИИГРЖ уникальный генофонд насчитывает 29 редких пород и 10 новых популяций кур селекции института, во Владимирском НИИСХ сохраняется 23 породы гусей, на Северокавказской зональной опытной станции - 8 пород индеек, на птицезаводе «Благоварский» - 8 резервных линий уток. Во ВНИИ коневодства более 30 лет сохраняется биоматериал выдающихся жеребцов-производителей различных пород лошадей. Локальные биоколлекции поддерживают и в ряде других институтов Россельхозакадемии.
Главные задачи преобразования коллекций в БРЦ - введение единых для всех стран стандартов качества предоставляемого материала и обеспечение биобезопасности. Введение единых стандартов качества предполагает использование единых методологических подходов к идентификации принимаемого на хранение, сохраняемого и выдаваемого биологического материала, расширение используемой методологической базы в соответствии с достижениями в области наук о жизни. Повышение уровня биобезопасности коллекций, в основном, связано с созданием системы, исключающей несанкционированный доступ к биологическому материалу и его «утечку» [12].
В конечном итоге, основная роль биоресурсного центра состоит в том, чтобы взять любой живой объект, имеющийся в природе, назвать и описать его, другими словами, превратить в «продукт», который станет отправной точкой для исследований и передачи технологий. БРЦ, которые работают на основе научно-технических критериев, приемлемых для мирового научного сообщества, служат фактической гарантией доступности и прозрачности, что относится к числу требований Конвенции о биоразнообразии [7].
Достижения науки и техники АПК, №11-2013 __
Развитие и организация сети информационных инструментов для анализа, сравнения и визуализации данных - важная задача в системе международной координации БРЦ. С их помощью можно интегрировать и сделать инструментом для обеспечения быстрого доступа к профессиональным знаниям базы данных в различных дисциплинах (генетика, биохимия и др.). Взаимосвязь между БРЦ может открыть возможности для проведения совместных исследований, передачи технологий, содействия развитию образования и обучения.
Структуры, координирующие работы по сохранению биоразнообразия генетических ресурсов животных, - Европейская ассоциация животноводства (EAAP) и организация FAO. Средством координации и информационным порталом для реализации глобальной стратегии FAO служит информационная система DAD-IS [13], которая объединяет региональные и национальные базы данных по генетическим ресурсам животных. Например, на Европейском уровне она интегрирует базу данных EFABIS [14], в состав которой, в свою очередь, входит созданная в рамках пилотного проекта Польская национальная база данных по генетическим ресурсам животных. Синхронизация данных между национальной (Польша), региональной (EFABIS) и глобальной (DAD-IS) системами проводится ежемесячно. Все базы данных доступны через Интернет, как для авторизированных, так и для анонимных пользователей. На сегодняшний день база данных DAD-IS содержит информацию о 34 видах (включая плодовитые межвидовые кроссы), около 8000 локальных породах, 500 региональных породах и 600 международных породах. Информацию о более чем 14000 национальных породных популяций внесли 182 страны.
В развитие концепции создания БРЦ Федеральное Министерство науки и образования Германии в качестве координатора и партнеры из 15 стран разрабатывают проект создания Глобальной сети биоресурсных центров (GBRCN), основная задача которого - объединение национальных БРЦ в единую информационную систему [15].
На наш взгляд, целесообразно осуществить интеграцию созданных БРЦ животных, как в международные базы данных биоресурсов различных категорий, так и в Глобальную сеть. Это будет способствовать повышению качества услуг, предоставляемых биоресурсными центрами мировому сообществу. В частности, глобальная сеть БРЦ обеспечит связь между потребностями науки и государственной политикой; международный базис для законодательных инициатив; механизм для стран, не имеющих национальных биоресурсных центров (государства, которые не в состоянии создавать свои собственные БРЦ, смогут присоединиться к глобальной системе, что позволит решать хотя бы некоторые из их проблем); повышение эффективности и, в конечном итоге, рациональности использования ресурсов.
Инфраструктуру, направленную на сохранение биологического разнообразия необходимо создавать и в Российской Федерации. Одним из ключевых ее инструментов должен стать национальный биоре-сурсный центр, как неотъемлемый элемент реализации Концепции ОЭСР, Глобального плана действий и рекомендаций FAO, а также основа для развития агробиотехнологий.
------------------------------------------ 41
Литература.
1. FAO: The State of the World’s Animal Genetic Resources for Food and Agriculture // FAO, 2007.
2. CBD. United Nations. 1992. United Nations Environment Program Convention on Biological Diversity. http://dad.fao.org/en/ refer/library/conventn/cbd.pdf.
3. Groeneveld E. A world wide emergency programme for the creation of national genebanks of endangered breeds in animal agriculture //Animal genetic resources information. FAO, 2005. № 36.
4. Silversides F.G., Purdy P.H., Blackburn H.D. Comparative costs of programmes to conserve chicken genetic variation based on maintaining living populations or storing cryopreserved material// Br Poult Sci. 2012. 53(5): 599-607.
5. FAO: Cryoconservation of animal genetic resources // FAO Animal Production and Health Guidelines. Rome, 2012. No. 12.
6. Boettcher P.J., Akin O. Current arrangements for national and regional conservation of animal genetic resources // Animal Genetic Resources. 2010. 47. 73-83.
7. OECD: Biological resource centers: underpinning of the future life science and biotechnology //Paris: OECD, 2001.
8. OECD: Best practical guidelines for BRC// OECD, 2007. 115 p.
9. FAO: Global Plan of Action for Animal Genetic Resources // fAo, 2007.
10. FAO: Draft guidelnes of developing the institutional framework for the management of animal genetic resources // Rome, 2011. 86 p.
11. Интернет ресурс. Режим доступа: http://www.rfp-europe.org
12. Белова Л.А., Мошенцева В.Н. Биологические коллекции Российской Федерации//Микробные биотехнологии: фундаментальные и прикладные аспекты. Сборник научных трудов. Минск: Беларуская Навука, 2013, вып. 5. с. 10-18.
13. Интернет ресурс. Режим доступа: http://dad.fao.org.
14. Интернет ресурс. Режим доступа: http://efabis.tzv.fal.de
15. GBRCN: Final report on the GBRCN demonstration project// GBRCN demonstration project secretariat, 2012. 98 p.
BIORESOURCE CENTERS AS A FORM FOR CONSERVATION OF ANIMAL GENETIC RESOURCES OF AGRICULTURAL PURPOSE N.A. Zinovieva, V.I. Fisinin, V.A. Bagirov, O.V. Kostjunina, E.A. Gladyr
Summary. Based on the analysis of Convention of biological diversity, conception and best practice guidelines of OECD, Global plan of action for animal genetic resources and guidelines of Food and Agriculture Organization of United Nations the scientific and practical values of creation in the Russian Federation of the Bioresource Centers as the essential elements of the infrastructure for conservation and sustainable use of animal genetic resources and as a basis for development of agrobiotechnology are shown. The institutional mechanisms of management of animal genetic resources are discussed. The short description of animal and poultry collections of different forms (gene pool and cryobanks) maintaining in the Russian Federation is done. The aims for development of Bioresource Centers on the base of main collections are described. The advantages of the integration of the Bioresource Centers in the international data bases in particular in FAO information system DAD-IS and in the global bioresource centers network GBRCN are shown.
Key words: biodiversity, animal genetic resources, Bioresource Centers.
УДК: 636.294:636.082.4
ВЕТЕРИНАРНЫЕ И ЗООТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ВОСПРОИЗВОДСТВА В СЕВЕРНОМ ОЛЕНЕВОДСТВЕ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ
КЛ. ЛAЙШЕB, член-корреспондент РAСХН, зам. председателя
Северо-Западный региональный научный центр Россельхозакадемии
A.М. СAMAНДAС, доктор ветеринарных наук, зав. лабораторией
A.B. ПРОКУДИН, кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник
НИИСХ Крайнего Севера Россельхозакадемии Т.М. РОMAНЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук, директор
Нарьян-Марская СХОС Россельхозакадемии
B.B. ГОНЧAРОB, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом
T.B. MУХAMAДЕЕBA, аспирант
НИИСХ Крайнего Севера Россельхозакадемии
E-mail: [email protected]
Резюме. На основе анализа литературных данных и собственных исследований рассмотрены основные зоо-
технические и ветеринарные проблемы воспроизводства в оленеводческих стадах, на которые следует обратить особое внимание, и предложены пути их решения. Среди проблем зоотехнического направления показано снижение среднего делового выхода телят с 85 до 50 %; убойного выхода мяса по Российской Федерации с 20 до 12 ц на 100 январских оленей; отсутствие в большинстве оленеводческих хозяйств работы по улучшению качества поголовья; деградация пород. Главное внимание при их решении необходимо уделить искусственному осеменению, генетическому мониторингу и рациональному кормлению. Среди ветеринарных проблем подчеркивается неблагоприятное влияние на воспроизводство бруцеллеза и опосредовано некробактериоза северных оленей. В свежих очагах инфекции клинические признаки бруцеллеза могут проявляться у 15. ..20 % животных. Заболеваемость некро-бактериозом в оленеводческих стадах составляет до 20 %, а летальность - до 25.30 % от числа заболевших. Наиболее эффективный метод борьбы с бруцеллезом северных оленей - специфическая профилактика. С позиций современных теорий, технологических особенностей отрасли, а также новых социально-экономических и эпидемических условий разработана концептуальная модель системы контроля эпизоотического процесса бруцеллеза домашних
42
Достижения науки и техники АПК, №11-2013
