Stock Options Élevage Commercialisation

Techniques de la biologie moderne telles que le clonage moléculaire de gènes, le transfert de gènes, la manipulation génétique du transfert d'embryons d'animaux et de plantes, la manipulation génétique de microbes du rumen, le traitement chimique et biologique de Des aliments pour animaux de faible qualité pour une valeur nutritive améliorée, des agents immunodiagnostiques et immunoprophylactiques génétiquement modifiés ainsi que des vaccins vétérinaires, entre autres. Sont une réalité aujourd'hui et trouvent leur voie dans les programmes de recherche et de développement des pays en développement. La biotechnologie offre des possibilités sans précédent d'accroître la productivité agricole et de protéger l'environnement en réduisant l'utilisation des produits agrochimiques. Le principal axe de la recherche en biotechnologie est actuellement orienté vers la résolution des problèmes immédiats des pays industrialisés, avec des investissements importants provenant de sociétés transnationales. Cependant, bon nombre des nouvelles découvertes et produits trouveront leurs plus grands marchés dans les pays en développement où le potentiel d'amélioration de la productivité agricole et de la santé est le plus important. L'importance de la biotechnologie et sa pertinence n'est que lentement acceptée par les décideurs des pays en développement. En présence de la crise économique, de fortes contraintes budgétaires, de changements sociaux rapides et de constantes instabilités politiques, les difficultés liées aux grands changements de politique dans les pays en développement sont énormes. Ce document passe en revue les biotechnologies disponibles avec une application potentielle dans l'amélioration du bétail et identifie celles qui ont été ou pourraient être appliquées dans les pays en développement en général et en Afrique en particulier. L'examen porte sur les applications biotechnologiques dans les domaines de la génétique animale et de l'élevage, y compris la conservation des ressources zoogénétiques, la santé animale, la physiologie de la lactation et de la croissance et la nutrition animale. Les pays en développement sont confrontés au défi d'augmenter rapidement la productivité agricole pour aider à nourrir leurs populations en croissance sans épuiser la base de ressources naturelles. La biotechnologie est considérée comme un moyen de répondre à ces deux objectifs en s'attaquant aux contraintes de production des petits agriculteurs ou des paysans pauvres en ressources qui apportent plus de 70 denrées alimentaires produites dans les pays en développement. La biotechnologie peut être définie comme toute technique qui utilise des organismes vivants ou des substances de ces organismes pour fabriquer ou modifier un produit, pour améliorer des plantes ou des animaux ou pour développer des micro-organismes à des fins spécifiques. La biotechnologie n'est pas nouvelle. L'homme l'utilise depuis des milliers d'années pour fabriquer des produits comme la bière, le vin et le pain. L'élevage conventionnel de plantes et d'animaux, qui implique la sélection et l'accouplement de personnes phénotypiquement préférées, est un bon exemple d'application ancienne de la biotechnologie. Ce qui est nouveau sur la biotechnologie vient de découvertes plus récentes telles que la technologie de l'ADN recombinant et les techniques associées, les techniques d'anticorps monoclonaux, la technologie de manipulation des embryons, etc. Elles ont des possibilités accrues de manipuler les systèmes biologiques au profit de l'humanité. Parmi les domaines agricoles et connexes, la production animale et la santé ont probablement bénéficié le plus de la biotechnologie. Mais l'application réussie de la biotechnologie s'est généralement limitée aux pays développés. Plus précisément, il n'y a guère de succès dans l'application de la biotechnologie à l'amélioration de la production animale en Afrique. L'objectif de ce document est d'examiner les biotechnologies disponibles avec une application potentielle dans l'amélioration du bétail et d'identifier celles qui ont été ou pourraient être appliquées dans les pays en développement en général et en Afrique en particulier. En outre, le document donne un examen généralisé des raisons possibles de l'échec des technologies qui ont été essayées. Le document présente également des exemples d'application réussie de la biotechnologie en Afrique et le rôle potentiel de la biotechnologie (ancienne et nouvelle) dans le développement futur du bétail en Afrique. L'article commence par présenter un aperçu des biotechnologies avec des applications actuelles ou potentielles dans les domaines de la physiologie de la reproduction, de la génétique et de l'élevage, de la santé animale, de la physiologie de la lactation et de la croissance et de la nutrition animale. Compte tenu de l'ampleur du sujet, on ne donne pas beaucoup d'importance à l'examen de chaque domaine. Il s'agit plutôt de mettre en évidence les technologies considérées comme ayant une application actuelle ou potentielle. Le document se termine par une couverture fugitive des questions relatives aux dangers environnementaux potentiels du génie génétique et d'autres biotechnologies, ainsi que la nécessité de leur évaluation éthique et d'un mécanisme de réglementation international. Un des défis pour l'amélioration génétique est d'augmenter les taux de reproduction. Plusieurs techniques de reproduction sont disponibles. Les plus courants sont l'insémination artificielle (AI), le transfert d'embryons et les technologies associées. La mesure de la progestérone dans le lait ou le sang qui est une technique largement utilisée pour surveiller la fonction ovarienne et pour les tests de grossesse est également une technologie importante pour gérer la fonction reproductrice de l'animal. Aucune autre technologie dans l'agriculture, à l'exception des semences hybrides et de l'utilisation d'engrais, a été si largement adoptée dans le monde entier que l'IA. Les progrès de la collecte et de la dilution du sperme ainsi que les techniques de cryoconservation permettent maintenant d'utiliser un seul taureau simultanément dans plusieurs pays pour jusqu'à 100 000 inséminations par an (Gibson et Smith, 1989). Ceci implique qu'un très petit nombre de taureaux supérieurs peuvent être utilisés pour servir une grande population de bétail. En outre, chaque taureau est capable de produire un grand nombre de filles dans un temps donné, améliorant ainsi l'efficacité des tests de progéniture des taureaux. La haute intensité et la précision de la sélection résultant de l'IA peuvent conduire à une multiplication par quatre du taux d'amélioration génétique des bovins laitiers par rapport à celui de l'accouplement naturel (Van Vleck, 1981). Une utilisation plus large et rapide des hommes sélectionnés par le biais de l'IA permettra d'accélérer le taux d'amélioration des sexes. En outre, l'utilisation de l'IA peut réduire la transmission des maladies vénériennes dans une population et la nécessité pour les agriculteurs de maintenir leurs propres mâles de reproduction, de faciliter un enregistrement plus précis de pedigree et de minimiser le coût de l'introduction de stocks améliorés. Cependant, le succès de la technologie de l'IA dépend de la détection précise de la chaleur et de l'insémination en temps opportun. La première nécessite un certain niveau d'expérience parmi les agriculteurs alors que celle-ci dépend de bonnes infrastructures, y compris des réseaux de transport, et de la disponibilité de moyens de transport fiables. Bien qu'AI soit largement disponible dans les pays en développement, elle est beaucoup moins utilisée, en particulier en Afrique, que dans les pays développés. Son utilisation a été limitée en grande partie à des fins exploratoires principalement par des instituts de recherche. Quelques pays, dont le Botswana, l'Éthiopie, le Ghana, le Malawi, le Mali, le Nigeria, le Sénégal et le Soudan, ont mis la technologie sur le terrain, principalement pour des programmes de valorisation des stocks indigènes et un service à un nombre limité d'agriculteurs commerciaux conservant des races laitières exotiques . Quelques autres ont utilisé la technologie plus largement. Le Kenya et le Zimbabwe, par exemple, ont élaboré des systèmes d'AI qui incluent des services nationaux d'insémination intégrant des programmes de test de descendance. Cependant, même ceux-ci ont traversé des périodes d'effondrement ou de dégénérescence grave et ont dû passer par des phases de réhabilitation. La République d'Afrique du Sud est probablement le plus grand utilisateur de la technologie de l'IA en termes de nombre d'inséminations. Ce pays a également ce qui est peut-être le meilleur programme de test de progéniture organisé sur le continent. L'utilisation de la technologie de l'IA est encore plus généralement associée aux bovins laitiers que les autres espèces d'animaux domestiques. Les limites de l'utilisation de l'IA dans les bovins de boucherie comprennent la difficulté de détecter la chaleur dans les grands troupeaux de bœuf conservés sur les ranchs et la manipulation moins fréquente des vaches individuelles. Chez les moutons et les chèvres, le non-développement d'une procédure d'insémination simple et non chirurgicale a empêché une exploitation extensive de la technologie chez les ovins (Robinson et McEvoy, 1993). Cependant, le succès technique de l'insémination intra-utérine laparoscopique a incité à la recherche de procédures transcervicales moins invasives (Halbert et coll., 1990, Buckrell et al., 1992). De plus, en Afrique, des recherches visant à améliorer les propriétés de congélation et de décongélation du sperme de mouton sont en cours en République d'Afrique du Sud. Chez les porcs, l'utilisation de l'IA est entravée par l'impossibilité de cryopréserver le sperme de sanglier avec succès. AI est crédité pour avoir donné l'impulsion à de nombreux autres développements qui ont eu un impact profond sur la biotechnologie de reproduction. Foote (1982) a noté que les études sur la détection de l'œstrus et le contrôle de l'ovulation, qui découlent de la nécessité d'inséminer correctement le temps, ont conduit au développement de la technologie de transfert embryonnaire. Transfert embryonnaire (ET) Bien que la technologie embryonnaire ne soit pas économiquement viable pour une utilisation commerciale dans de petites exploitations, elle peut grandement contribuer à la recherche et à l'amélioration génétique des races locales. Il existe actuellement deux procédures pour la production d'embryons chez des donneuses. L'un consiste en la superovulation, suivie par l'IA et puis le rinçage de l'utérus pour recueillir les embryons. L'autre, appelée fécondation in vitro (FIV), consiste à récupérer les œufs des ovaires de la femelle puis à les faire mûrir et à les fertiliser à l'extérieur du corps jusqu'à ce qu'ils soient prêts pour l'implantation chez les femelles nourricières. La FIV facilite le recouvrement d'un grand nombre d'embryons d'une seule femelle à un coût réduit rendant ainsi les techniques d'ET économiquement réalisables à plus grande échelle. De plus, la FIV rend les embryons disponibles pour le clonage. Le principal avantage du transfert d'embryons est la possibilité de produire plusieurs progénitures d'une femelle, tout comme l'IA peut produire de nombreux rejetons d'un mâle. Par exemple, la production moyenne à vie d'une vache peut être augmentée de 4 à 25 veaux. L'augmentation du taux de reproduction des femelles sélectionnées présente les avantages suivants: les animaux génétiquement exceptionnels peuvent contribuer davantage au programme d'élevage, en particulier si leurs fils sont sélectionnés pour être utilisés en IA; De l'augmentation de l'intensité de la sélection féminine combinée à une augmentation de la production Le transport des embryons est beaucoup moins coûteux que celui des animaux vivants Le risque d'importation de maladies est évité facilite l'expansion rapide des stocks génétiques rares mais économiquement importants et le stress aux génotypes exotiques peut être évité en les ayant Nés à des barrages de races locales plutôt que de les importer comme des animaux vivants. Le transfert d'embryons n'est pas encore largement utilisé malgré ses avantages potentiels. Dans les pays en développement, cela est principalement dû à l'absence des infrastructures et équipements nécessaires. Même dans les pays développés, les considérations de coûts limitent encore l'utilisation du transfert commercial d'embryons dans des niches spécialisées ou pour une petite proportion des meilleures vaches des meilleurs troupeaux. Ainsi, en Amérique du Nord et en Europe, seulement un des 500 veaux nés au cours de la dernière décennie était issu d'ET (Seidel et Seidel, 1992). Le transfert d'embryons commerciaux est plus populaire chez les bovins que chez les autres espèces. C'est principalement parce que l'ET est relativement plus facile chez les bovins que les autres espèces et aussi parce qu'il est plus économique dans les bovins (c'est-à-dire que les bovins valent plus). De plus, le faible taux de reproduction et l'intervalle de génération longue des bovins rendent l'EST beaucoup plus avantageux chez les bovins. La production de plusieurs individus étroitement apparentés, et donc génétiquement semblables, par le biais de techniques d'ET peut apporter des contributions essentielles à la recherche. Par exemple, un projet du Laboratoire international de recherche sur les maladies animales (ILRAD) visant à localiser les gènes responsables de la tolérance de certaines populations bovines à la trypanosomiase nécessitait un grand nombre de croisements étroitement liés de bovins trypanotolérants et trypanosusceptibles. L'utilisation d'ET a permis de générer de telles familles facilitant ainsi la recherche de marqueurs génétiques de trypanotolérance. En outre, ET pourrait être utile dans l'étude de la mesure dans laquelle un trait est influencé par l'embryon (composante directe) ou le tractus reproducteur (composante maternelle). Sexage et clonage des embryons Bien que le sexage des embryons n'ait pas d'effets dramatiques sur les taux de gain génétique (Colleau 1991 Kinghorn et al., 1991), il peut considérablement augmenter l'efficacité. Taylor et al. (1985) ont conclu, d'après une étude, qu'un système de génisses tout-femelles utilisant l'ET était 50 plus efficace que le plus élevé possible dans un système traditionnel. Il a été suggéré que, si le transfert multiple d'embryons sexuels devenait une opération de routine comme l'IA, les opérations de bœuf basées sur ce système pourraient devenir concurrentielles avec la production de porcs et de volailles en termes d'efficacité d'utilisation des aliments. Les clones peuvent être produits par division embryonnaire et transfert nucléaire (Macmillan et Tervit 1990). Ceux-ci offrent la possibilité de créer de grandes familles de clones (Woolliams et Wilmut 1989) à partir de génotypes supérieurs sélectionnés qui, à leur tour, peuvent être utilisés pour produire des lignées de clones commerciales (Smith 1989). Cependant, certaines études ont conclu que le clonage des embryons n'augmentera pas les taux de progrès génétique dans le noyau, mais qu'il offre des avantages considérables pour augmenter le taux de dissémination des génotypes supérieurs testés dans les populations commerciales (Woolliams, 1989). D'autres applications possibles du clonage incluent l'évaluation efficace des interactions génotype x environnement et le test et / ou la dissémination des transgéniques. Du point de vue de la recherche, la production de frères et sœurs identiques devrait, en éliminant la variabilité chez les animaux, réduire considérablement la taille et donc le coût des expériences. L'utilisation d'épreuves hormonales pour surveiller la fonction reproductive peut être enrichissante à la fois pour les recherches et pour les élevages commerciaux. La reproduction peut également être manipulée en utilisant des traitements hormonaux. Cependant, si les traitements hormonaux ont produit des résultats souhaitables dans certaines études en Afrique (Aboul-Naga et al., 1992), le manque de connaissance de leur utilisation et le fait qu'ils ne sont pas économiquement viables dans la plupart des circonstances de production les limitent. La progestérone et le traitement par PMSG et l'immunisation contre l'androstènedione ont augmenté le taux d'ovulation chez les moutons Ossimi. De plus, le traitement exogène de la mélatonine chez les brebis stériles de Rahmani a entraîné une proportion accrue de brebis ovulantes et un taux d'ovulation plus élevé (Aboul-Naga et al., 1992). Ces réponses, cependant, n'ont pas entraîné une augmentation de la taille de la litière en raison de l'augmentation du gaspillage des ovules. Ainsi, en plus de l'impraticabilité découlant des prix prohibitifs des préparations hormonales et des problèmes liés à l'administration hormonale au niveau de l'exploitation, il existe d'autres problèmes techniques liés à l'utilisation de ces technologies. Par exemple, les technologies visant à augmenter la taille de la litière dans les systèmes traditionnels de production de petits ruminants ne devraient pas être appliquées si la gestion, y compris la nutrition, ne peut être améliorée de concert pour assurer la survie de la progéniture supplémentaire. La reproduction peut également être manipulée sans application d'hormones exogènes. Aboul-Ela et al. (1988) ont signalé que l'exposition des brebis à des béliers une semaine avant l'accouplement (l'effet bélier) a augmenté le pourcentage de brebis dans l'oestrus (et donc le pourcentage accouplé) de 27. Ces approches de gestion offrent des options pratiques pour augmenter La production annuelle d'agneau (ou d'enfant) dans les situations où d'autres technologies ne sont pas disponibles ou ne sont pas appropriées. L'accélération de l'accouplement - augmentant le nombre d'accouplements par année - peut également être utilisée pour augmenter la productivité annuelle. Cependant, dans les situations tropicales et subtropicales où les animaux dépendent des pâturages naturels disponibles saisonnièrement, cette pratique peut ne pas être durable. Dans de telles circonstances, le cycle de reproduction tend à être dicté par la disponibilité des aliments. L'amélioration génétique du bétail dépend de l'accès à la variation génétique et des méthodes efficaces pour exploiter cette variation. La diversité génétique constitue un amortisseur contre les changements dans l'environnement et est une clé dans la sélection et l'élevage pour l'adaptabilité et la production sur une gamme d'environnements. Dans les pays développés, les programmes de sélection reposent sur l'enregistrement des performances, ce qui a entraîné une amélioration substantielle de la production animale. Les pays en développement ont des inconvénients distincts pour la mise en place de programmes d'élevage réussis: les infrastructures nécessaires aux tests de performance sont généralement insuffisantes car les tailles des troupeaux sont généralement faibles et la variabilité entre les exploitations, les systèmes agricoles et les saisons est importante. Le bétail et le pâturage communautaire interdisent la mise en œuvre de programmes systématiques de sélection et de santé animale. Le transfert d'embryons à ovulation multiple (MOET) est une technologie composite qui comprend la superovulation, la fécondation, la récupération embryonnaire, la culture in vitro à court terme d'embryons, la congélation d'embryons et le transfert d'embryons. Les avantages du MOET comprennent l'augmentation du nombre de descendants produits par des femelles précieuses, l'augmentation de la population de races ou d'espèces rares ou menacées, la préservation ex situ des populations menacées, le dépistage des femelles et l'augmentation des taux d'amélioration génétique dans les programmes de sélection. L'amélioration génétique des ruminants dans les pays développés a beaucoup progressé au cours des 35 dernières années à travers l'utilisation de tests de descendance à grande échelle chez les mâles. Comme on l'a souligné, l'échec généralisé de l'utilisation intensive de l'IA dans les pays en développement a impliqué que les programmes de test de la descendance ne peuvent pas être exploités avec beaucoup de succès. Quoi qu'il en soit, les élevages généralement peu importants et l'élevage incontrôlé dans les pâturages communs empêchent la mise en œuvre des tests de descendance. Smith (1988a) a suggéré que le système de reproduction à noyau ouvert (ONBS) peut être particulièrement précieux pour les pays en développement où l'utilisation de l'IA a été un échec pour les raisons indiquées ci-dessus. Le concept d'ONBS est basé sur un schéma avec un noyau troupeau établi dans des conditions contrôlées pour faciliter la sélection. Le noyau est établi à partir des meilleurs animaux obtenus par le dépistage de la population de base (agriculteurs) pour les femelles en circulation. Ceux-ci sont ensuite enregistrés individuellement et les meilleurs individus choisis pour former le troupeau d'élite du noyau. Si l'ET est possible, le troupeau femelle d'élite est utilisé par le MOET avec des taureaux supérieurs pour produire des embryons qui sont transportés par des femelles receveuses de la population de base. Les descendants qui en résultent sont élevés et enregistrés et les mâles parmi eux sont évalués en utilisant, le cas échéant, la performance de leurs sibs et demi-frères paternels et leur propre performance. On choisit un groupe d'élite de mâles ayant des valeurs de reproduction élevées pour le trait spécifique et on l'utilise dans la population de base pour l'amélioration génétique par le service naturel ou l'IA. Il convient de noter que, bien que le MOET améliore considérablement le taux de progrès, il est possible d'exploiter une technologie ONBS sans ET, en particulier chez les espèces, comme les petits ruminants, avec des taux de reproduction élevés. De tels projets sont en cours d'essai pour les moutons en Asie occidentale par la FAO (Jasiorowski 1990) et en Afrique (Yapi et al 1994). Cependant, la disponibilité de l'IA et de l'ET, en plus d'augmenter les taux de gain génétique, augmente la flexibilité du système. Par exemple, le germoplasme provenant d'autres populations peut être introduit facilement à travers le sperme et / ou les embryons. L'un des avantages d'un troupeau de noyaux est qu'il donne l'occasion d'enregistrer des informations sur plus de traits que n'est possible dans un schéma décentralisé d'essai de progéniture. L'ONBS peut être utilisé pour l'amélioration d'une race indigène ou exotique. Il peut également être utilisé pour améliorer une population croisée stabilisée. Le niveau de la réponse génétique dépend de la taille du schéma (c'est-à-dire du nombre de nids d'herbes participants et du nombre total d'animaux) et de l'intensité de sélection. Une ONBS peut d'abord être développée pour se concentrer sur les activités nationales d'élevage et de sélection du père. Avec le temps, et avec l'expérience, la capacité peut être étendue et ET introduit pour augmenter le taux de progrès génétique. À un moment donné, il a été suggéré que l'application de MOET dans les systèmes d'élevage de noyaux pourrait augmenter les gains génétiques animaux par 30-80 (Nicholas et Smith 1983). Plus récemment, on a conclu que les chiffres antérieurs étaient des surestimations (Keller et al 1990). Les surestimations proviennent en partie du fait que le nombre moyen de progéniture (huit) par femelle donneuse est irréaliste et en partie à cause de fausses hypothèses sur les paramètres génétiques (Keller et al 1990). Le nombre moyen réel de descendants vivants par donneur est de 2 à 3 chez les ovins et les bovins et de 6 à 8 chez les chèvres (Macmillan et Tervit, 1990). L'examen de ces chiffres suggère que le MOET pourrait augmenter les gains génétiques annuels d'ici 1020 dans les grands systèmes d'élevage de noyaux. Toutefois, les coûts d'exploitation de ces systèmes dans les pays en développement doivent être évalués avant de pouvoir être recommandés. Les traits indicateurs sont des caractéristiques qui sont génétiquement corrélées à des traits d'importance économique et qui sont plus faciles à mesurer que ces derniers. Ces caractéristiques ne sont habituellement pas la cible d'améliorations génétiques, mais constituent un moyen indirect d'améliorer un trait ciblé. Blair et al (1990) ont examiné certaines caractéristiques physiologiques et / ou métaboliques qui pourraient être considérées comme des traits d'indicateurs potentiels. Des traits tels que la taille des testicules chez les béliers ou les taureaux ou la FSH chez les brebis (Bodin et al., 1986) sont potentiellement des prédicteurs indirects de la fertilité. Les caractéristiques des indicateurs peuvent améliorer la réponse génétique en augmentant la précision de la sélection et en réduisant l'intervalle de génération. La valeur d'un trait d'indicateur dépendra en grande partie de l'ampleur de la cohéritabilité (racine carrée du produit de l'héritabilité de l'indicateur et du trait cible) et de la corrélation génétique entre les deux traits (Woolliams et Smith, 1988). Woolliams et Smith (1988) ont conclu que, avec une cohéritabilité élevée, la sélection pour le trait d'indicateur seul peut entraîner des taux de réponse plus élevés que ce qui est possible avec les tests de descendance, surtout lorsque les valeurs de reproduction ne sont pas mesurées avec précision par test de descendance. Le volume cellulaire (PCV), une indication de l'ampleur de l'anémie, est largement utilisé comme indicateur pour les pathologies associées à l'anémie. Par exemple, le PCV est actuellement utilisé à l'ILRAD et au CIPEA comme indicateur de l'effet de la trypanosomose et donc de la trypanotolérance et à l'ILCA comme indicateur de l'effet de l'endoparasite Haemonchus contortus et donc comme indicateur de Résistance au parasite. Marqueurs génétiques et sélection assistée par marqueurs Un marqueur génétique pour un trait est un segment d'ADN qui est associé à, et par conséquent ségrégation dans un modèle prévisible que, le trait. Les marqueurs génétiques facilitent le marquage de gènes individuels ou de petits segments chromosomiques contenant des gènes qui influencent le trait d'intérêt. La disponibilité d'un grand nombre de ces marqueurs a amélioré la probabilité de détection des gènes majeurs influençant les caractères quantitatifs. Le procédé consiste à cribler le génome pour des gènes ayant un grand effet sur des traits d'importance économique par une procédure connue sous le nom d'analyse de liaison (Paterson et al 1988). Les chances que les gènes majeurs existent pour la plupart des traits d'intérêt, et de les trouver sont considérées comme étant élevées (Mackinnon 1992). Le processus de sélection pour un trait particulier utilisant des marqueurs génétiques est appelé sélection assistée par marqueur (MAS). Le MAS peut accélérer le rythme du progrès génétique en augmentant la précision de la sélection et en réduisant l'intervalle de génération (Smith et Simpson, 1986). Cependant, l'avantage du MAS est plus grand pour les traits à faible héritabilité et lorsque le marqueur explique une plus grande proportion de la variance génétique que le trait économique. Lande et Thompson (1990) suggèrent qu'environ 50 gains génétiques supplémentaires peuvent être obtenus si le marqueur explique 20 de la variance génétique additive et le trait économique a une héritabilité de 0,2. Le MAS facilite également l'augmentation du taux de gain génétique en permettant la mesure chez le jeune stock, réduisant ainsi l'intervalle de génération. L'identification et l'utilisation des marqueurs devraient améliorer les perspectives d'élevage pour des caractéristiques telles que la tolérance ou la résistance aux stress environnementaux, y compris les maladies. Déjà, l'identification des porteurs de gènes pour la résistance et l'introduction de tels gènes dans une population semble possible pour la résistance contre Trichostrongylus colubriformis et Haemonchus contortus (Gogolin-Ewens et al 1990). Il devrait également être possible d'éliminer les facteurs prédisposant les moutons à la listériose ou à la salmonellose (Blancou, 1990). Il existe également des preuves d'un gène majeur pour la résistance à la tique du bétail (Boophilus microplus) dans une lignée de bétail Hereford x Shorthorn appelée Belmont Adaptaur (Kerr et al., 1994). La recherche est actuellement en cours à l'ILRAD pour identifier les marqueurs génétiques pour la tolérance à la trypanosomiase africaine chez les bovins NDama et à l'ILCA pour la résistance aux endoparasites chez les moutons Maasai Rouge. Un animal transgénique est un animal dont l'ADN héréditaire a été augmenté par addition d'ADN provenant d'une source autre que le germoplasme parental par des techniques d'ADN recombinant. Le transfert de gènes ou de constructions de gènes permet la manipulation de gènes individuels plutôt que de génomes entiers. Il y a eu des progrès spectaculaires dans la technologie de transfert de gènes au cours des deux dernières décennies depuis que le premier transfert réussi a été réalisé chez la souris en 1980 (Palmiter et al 1982 Jaenisch 1988). La technique est devenue courante chez la souris et les souris transgéniques résultantes sont capables de transmettre leurs transgènes à leur progéniture, ce qui permet de produire un grand nombre d'animaux transgéniques. La production réussie de bétail transgénique a été signalée chez des porcs, des moutons, des lapins et des bovins. La majorité des études de transfert de gènes chez le bétail ont cependant été réalisées chez le porc. Bien que les bovins et les moutons transgéniques aient été produits avec succès, la procédure est encore inefficace chez ces espèces (Niemann et al 1994). La transgénèse offre des opportunités considérables pour les progrès de la médecine et de l'agriculture. Dans le cas du bétail, la capacité d'insérer de nouveaux gènes pour des caractéristiques économiquement importantes telles que la fécondité, la résistance ou la tolérance à d'autres stress environnementaux représenterait une percée majeure dans la reproduction de stocks commercialement supérieurs. Une autre possibilité que la technologie transgénique pourrait fournir est dans la production de protéines médicalement importantes telles que l'insuline et les facteurs de coagulation dans le lait du bétail domestique. Les gènes codant pour ces protéines ont été identifiés et la construction du facteur IX humain a été introduite avec succès dans le mouton et l'expression obtenue dans du lait de brebis (Clark et al 1990). De plus, l'animal fondateur a été montré capable de transmettre le trait à sa progéniture (Niemann et al 1994). Jusqu'à présent, la majorité des gènes transférés dans les moutons étaient des hormones de croissance codant pour des constructions de gènes. Malheureusement, dans la plupart des cas, les niveaux élevés d'hormone de croissance ont abouti à une situation de diabète clinique conduisant à une mort précoce des moutons transgéniques (Rexroad et al 1990). Des brebis transgéniques ont récemment été générées qui expriment le gène enveloppe du virus visna (Clements et al., 1994). Les premiers rapports sur la production d'animaux transgéniques ont suscité beaucoup d'enthousiasme chez les biologistes. Dans le domaine de l'élevage, les opinions divergent quant à la façon dont la technologie peut affecter les programmes d'amélioration génétique du bétail. Certains (Ward et al., 1982) pensaient que cela aboutirait à une réorganisation totale de la théorie de l'élevage conventionnel tandis que d'autres (Schuman et Shoffner, 1982) considéraient la technologie comme un prolongement des procédures actuelles de sélection animale qui, Et les nouveaux génotypes disponibles pour la sélection. L'application de la technologie dans l'amélioration des animaux est encore loin d'être atteinte. Cependant, il faut tenir compte de son rôle potentiel dans ce domaine. Smith et al. (1987) ont présenté une évaluation complète des stratégies de développement, de test, d'élevage et de dissémination du bétail transgénique dans le contexte de l'amélioration quantitative des traits économiques. Une contribution importante de la technologie transgénique est dans le domaine de la recherche fondamentale pour étudier le rôle des gènes dans le contrôle des processus physiologiques. La compréhension du contrôle moléculaire des processus vitaux a des implications importantes pour la médecine et l'agriculture. Par exemple, la génération (par mutation d'un gène endogène) d'un organisme qui manque d'un gène spécifique est un outil puissant pour étudier la fonction du produit génique. Ce type d'analyse génétique a été facilité par la disponibilité de cultures in vitro de cellules souches embryonnaires de souris (Bradley, 1994). Les progrès récents de la technologie in vitro (fécondation et maturation in vitro) augmenteront le nombre de zygotes disponibles pour le transfert de gènes. Ceci, plus l'utilisation de cellules souches embryonnaires (Stice et al., 1994) et de cellules germinales primordiales (Stokes et al 1994), devrait améliorer considérablement l'efficacité du transfert de gènes chez les bovins et les moutons. Caractérisation génétique des ressources génétiques animales Les pays en développement sont dotés de la majorité de la diversité mondiale des animaux domestiques - variétés locales, souches ou races. Certaines races de bétail dans ces pays sont en danger immédiat de perte par croisement aveugle avec des races exotiques. L'importance des races animales indigènes réside dans leur adaptation aux stress biotiques et abiotiques locaux et aux systèmes d'élevage traditionnels. Cependant, la plupart de ces ressources zoogénétiques ne sont pas encore caractérisées et les limites entre populations distinctes ne sont pas claires. Dans de tels cas, les races sont définies sur la base de données subjectives et d'informations obtenues auprès des communautés locales. Le recours à ces critères comme base de classification pour l'utilisation et / ou la conservation peut être trompeur. De plus, les preuves historiques ne sont pas toujours exactes, car elles dépendent souvent des jugements subjectifs. Les recherches archivistiques peuvent révéler beaucoup de choses sur le type original d'une race ou d'une souche, mais il s'agit d'une preuve génétique moléculaire qui est factuelle et précise. C'est dans ce domaine que la biotechnologie joue un rôle important. L'unicité génétique des populations est mesurée par les distances génétiques relatives de ces populations les unes par rapport aux autres. Le polymorphisme dans des produits génétiques tels que des enzymes, des systèmes de groupes sanguins et des antigènes leucocytaires qui ont été traditionnellement utilisés pour mesurer la distance génétique est rapidement remplacé par un polymorphisme au niveau de l'ADN, nucléaire (Jeffreys et Morton 1987) et mitochondrial (Loftus et al 1994 ) Comme source d'information pour l'estimation des distances génétiques. The first DNA polymorphism to be used widely for genome characterisation and analysis were the restriction fragment length polymorphism (RFLP) (Southern 1975) which detect variations ranging from gross rearrangements to single base changes. Minisatellites sequences of 60 or so bases repeated many hundreds or thousands of times at one unique locus within the genome have been used to generate DNA fingerprints typical of individuals within species (Jeffreys and Morton 1987). Microsatellites (Weber and May 1989) repeats of simple sequences, the commonest being dinucleotide repeats are abundant in genomes of all higher organisms, including livestock. Polymorphism of microsatellites takes the form of variation in the number of repeats at any given locus and is generally revealed as fragment length variation in the products of polymerase chain reaction (PCR) amplification of genomic DNA using primers flanking the chosen repeat sequence and specific for a given locus (Kemp and Teale 1991). Ease of identification and of sequence determination (Moore et al 1992) and need for only small amounts of DNA, are some of the advantages of microsatellites. Additionally, because microsatellite polymorphism can be described numerically, they lend themselves to computerised data handling and analyses (Teale et al 1994). Microsatellites can be used in non-PCR systems in a way similar to minisatellite probes (Haberfeld et al 1991). Randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) (Williams et al 1990) has been extensively used for genetic characterisation of a wide range of organisms. The technique uses short (up to 10 bases) primers to amplify nuclear DNA in the PCR. The procedure does not require knowledge of the sequence of DNA under study primers are designed randomly. The basis of the polymorphism detected by this method is that products are either generated in PCR or not. Complete sequencing of the genome is the ultimate form of genetic characterisation. Sequencing has traditionally been expensive and laborious, but with the advent of automated sequencing this is changing rapidly. However, sequencing is unlikely to be used as a technique of choice for genetic characterisation. Nei and Takezaki (1994) reviewed statistical methods for estimating genetic distances and for constructing phylogenetic trees from DNA sequence data and concluded that different analytical methods may produce different results. Teale et al (1994) commented on what considerations to be made in using DNA polymorphism data for genetic distance estimation and cautioned that great care has to be taken in selecting characterisation methods and in interpreting the resulting data. While recognising the importance of the uniparental mode of inheritance of mitochondrial DNA in detecting underlying population structure not discernible from analyses of nuclear DNA, Loftus et al (1994) concluded that mitochondrial DNA analysis may not be sufficient to resolve breed differences within Africa. MacHugh et al (1994) suggested that microsatellite polymorphism may be more suitable when trying to discriminate between closely related populations. Regardless of which method is used, the ultimate goal in genetic characterisation for conservation is to obtain a measure of available diversity. Conservation of animal genetic resources The terms conservation, preservation, ex situ and in situ are used here according to the definition given by FAO (1992). There are several ways, differing in efficiency, technical feasibility and costs, to conserve animal genetic resources. Developing and utilising a genetic resource is considered the most rational conservation strategy. However, there are cases where ex-situ approaches are the only alternatives. Ex-situ approaches include: maintenance of small populations in domestic animal zoos cryopreservation of semen (and ova) cryopreservation of embryos and some combinations of these. Brem et al (1989) reviewed biotechnologies for ex-situ conservation. Cryopreservation of gametes, embryos or DNA segments can be quite an effective and safe approach for breeds or strains whose populations are too small to be conserved by any other means. The safety of these methods has been demonstrated by background irradiation studies. For example, studies based on irradiation of mouse embryos exposed to the equivalent of hundreds of years of background mutation showed no detectable damage (Whittington et al 1977). Regeneration of offspring following transfer of frozen-thawed embryos has been successful for all major domestic species, except the buffalo (Teale et al 1994). In cattle, the transfer of frozen-thawed embryos is now a commercial practice and embryo survival rate after thawing can be as high as 80 with a pregnancy rate of about 50. Cryopreservation of oocytes followed by successful fertilisation and live births have been achieved in the mouse. Cryopreserved bovine oocytes have been successfully matured and fertilised in vitro and zygotes developed to blastocyst stage (Lim et al 1991). These trends strongly suggest that long-term cryopreservation of mammalian oocytes is possible (Teale et al 1994). Respective pregnancy rates of 58 and 50 for fresh and frozen-thawed in vitro produced embryos have been reported (Lu et al 1990). Also, calves have been produced from transfer of both split and frozen-thawed in vitro produced embryos. Economic aspects of genetic conservation in farm animals has been assessed by Brem et al (1984). The study concluded that costs of ex situ live animal conservation was moderate to high while costs of long-term cryopreservation of gametes were low. Development in genetic engineering, cryobiology, cell biology and embryology will provide techniques that may enhance our ability to preserve germplasm in vitro . Techniques such as transfer of DNA within and between species and the production of viable transgenic animals are far from practical application. However, biotechnology will certainly contribute newer and cheaper methods for preservation such as storage of catalogued DNA. At present, other than live animal and embryo preservation, the other techniques do not allow preservation of genomes in a form which can be reactivated in toto at a later stage, but they permit the preservation of individual genes or gene combinations for possible future regeneration. Conservation of indigenous animal genetic resources should be one of the priority livestock development activities for developing countries. The critical importance of these resources to their owners in developing countries need not be emphasised. Their importance to developed countries is also becoming evident as indicated by the increasing importation of tropical germplasm by these countries. It is highly likely that these resources will become of increasing importance to the industrialised countries either as sources of unique genes or when environmental concerns necessitate change in production systems. Developed countries should, thus, assist in the conservation and development of these resources. Technology for cryopreservation of semen and embryo is sufficiently developed to be applied in developing countries. What is missing is financial support to implement conservation programmes. Such support has been provided for world-wide conservation activities for plant germplasm. There is also a strong case for support of animal genetic resources conservation. Successful control of a disease requires accurate diagnosis. This has been greatly improved in recent years through developments in biotechnology. The most recent major development, the finding that it is possible to immortalise individual antibody-producing cells by hybridisation to produce antibodies of a given class, specificity and affinity (i. e. monoclonal antibodies) has provided a tool that permits the analysis of virtually any antigenic molecule (Kenneth et al 1980). The use of monoclonal antibodies has revealed that the failure of vaccines (e. g. of rabies) to provide protection in all parts of the world was due to the diversity in the antigenic composition of the causative virus (Wiktor and Koprowski 1980). The (monoclonal antibody) technology is relatively simple and can readily be applied in developing countries. Monoclonal antibodies are currently supplied to developing countries directly or in the form of kits and simple reagents for completion of the tests (Ferris et al 1988). For example, kits for rinderpest virus diagnosis used in African countries come in this form. The ability to generate highly specific antigens by recombinant DNA techniques has made it possible for an increasing number of enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) to have the capacity to differentiate between immune responses generated by vaccination from those due to infection (Robinson and McEvoy 1993). This has made it possible to overcome one of the major drawbacks of antibody detection tests: the fact that, because antibodies can persist in animals for long periods, their presence may not indicate current infection. ILRAD has developed a technique to overcome this problem in diagnosis of trypanosomiasis. The parasite antigen detection test uses monoclonal antibodies raised in laboratory mice (Nantulya and Lindqvist 1989) to capture the parasite antigens which are then revealed by their reaction with a second layer antibody to which is conjugated an easily detectable enzyme. This test reveals current infections and facilitates differentiation between the major trypanosome species. This has important implications for disease control, especially because of the association of different parasite species with different epidemiological and disease circumstances. The advent of PCR has enhanced the sensitivity of DNA detection tests considerably. For example, PCR used in combination with hybridisation analysis, has been shown (Brandon et al 1991) to provide a sensitive diagnostic assay to detect bovine leukosis virus. Other diagnostic techniques include nucleic acid hybridisation (NAD) and restriction endonuclease mapping (REM). As has been indicated above, one of the most valuable features of these molecular techniques is their specificity and sensitivity. A good example of the specificity of NAD is its application in distinguishing infections caused by peste des petite ruminants (PPR) virus from rinderpest (Lefevre and Diallo 1990), diseases whose symptoms are clinically identical and which cannot be distinguished antigenically with available serological reagents. This technique also allows comparison of virus isolates from different geographical locations. Detailed overview of biotechnological tools for diagnosis of livestock diseases has been provided by Bourne and Bostock (1992) and Robinson and McEvoy (1993). Other available diagnostic techniques which may have application in small ruminants andor cattle include: nucleic acid probes (NAP) for heartwater (Cowdria ruminantium), chlamydia psitacci, Paratuberculosis and Bluetongue (Blancou 1990 Knowles and Gorham 1990) restriction endonuclease reaction (RENR) for diagnosis of Corynebacterium pseudotuberculosis (Knowles and Gorham 1990) PCR for characterising subtypes of Bluetongue from different geographical regions (Osburn 1991) monoclonal antibodies (MAB) for differentiating false positive anti-Brucella titres caused by Yersinia enterocolitica and true positive anti-Brucella titres in latent infected animals (Haas et al 1990) and MAB for diagnosis of Toxoplamosis, Pasteurellosis, Mycoplasma spp, PPR and Boder Disease (Blancou 1990 Lefevre and Diallo 1990). Examples of tropical diseases for which diagnostic tests are available are presented in Table 1. Teale (1991) reviewed the diagnostic techniques that are currently available or which could be developed in the near future. Table 1. Tropical diseases for which probes and monoclonal antibodies (MAB) are available. Haemorrhagic septicemia (only MAB available) Source: Lefevre (1992). Conventional means of controlling major livestock diseases include chemotherapy, vector control, vaccination, slaughter of infected stock, and other management practices (including grazing management and controlled stock movements). Vector control requires continuous application of pesticides. These are often unaffordable to farmers in developing country. Moreover, where these drugs or pesticides are used, resistance by parasites is often encountered and reinfection following administration of drugs against parasitic diseases usually occurs. Additionally, in many cases drugs are not readily available locally. In some cases where they are available, they are ineffective, either because they have been partly preserved or they are not genuine. Immunisation remains one of the most economical means of preventing specific diseases. An effective vaccine can produce long-lasting immunity. In some cases, vaccination can provide lifetime immunity. Moreover a small number of doses is usually required for protection. Level of infrastructure and logistical support required for a large-scale vaccination programme is such that a successful vaccination campaign can be implemented in remote rural areas. In general, vaccines offer a substantial benefit for comparatively low cost, a primary consideration for developing countries. Vaccines have conventionally been produced by several methods some of which have become rather static with regard to efficacy, safety, stability and cost. Very effective vaccines against animal diseases such as rinderpest and pig cholera have been in use for more than 20 years and have helped to significantly reduce the incidence of these diseases world-wide. However, vaccines of questionable efficacy also exist. Impotency, instability, adverse side effects, and reversion of attenuated organisms to wild (disease-causing) forms represent some of the problems. However, research strategies for the development of better, cheaper and safer vaccines are constantly being sought. Through the use of monoclonal antibodies and recombinant DNA technologies, it is now possible to define and produce immunogenic components much more rapidly. These technologies are increasingly being used to clarify the pathogenetic mechanisms and immune response to microbial diseases (Wray and Woodward 1990 McCullough 1993). This should lead to the production of more effective vaccines in the future. To date many candidate vaccines have been produced by these techniques. However, only few of these are being produced commercially. Table 2 summarises some vaccines developed by recombinant DNA technology. There are other vaccines under various stages of development. The following are of particular relevance to small ruminants: recombinant vaccines against Bluetongue and Rift Valley Fever may soon be available for field use (Osburn 1991) a hybrid virus vaccine against Orf (Reid 1989), a thermostable recombinant vaccine against PPR (Lefevre and Diallo 1990) and recombinant vaccines against Taenia ovis and Echinococcus (Blancou 1990) tick gut antigens and Haemonchus gut antigens produced by molecular techniques offer ways for prophylaxis against these parasites. Progress is also being made towards the development of vaccines against Babesiosis and Theileriosis in cattle (Wright 1990) which may indicate prospects for similar immune-prophylaxis becoming available for sheep and goats as well. Table 2. Example of some novel animal vaccines. Sources: Van Brunt (1987) Cunningham (1990). Physiology of lactation and growth Recombinant bovine somatotropin (BST) is a genetically engineered synthetic analog of the natural growth hormone (Bauman et al 1985). Since the 1970s there have been a number of studies on the effects of BST on milk yield, reproductive performance and health as well as its likely effect on humans who consume such milk. Under good management and feeding, regular BST administration to lactating dairy cows increases milk yield by 15-30 and also increases efficiency of milk production. BST is now readily available and is already in commercial use in the United States. However, the appropriateness of BST use to increase milk production in the USA is doubtful as the country already has a milk surplus and the public is also concerned about its effects on health. Indeed, the benefit of BST in the USA is perceived to be towards reducing the production costs of large dairy farms, but this could push smaller farmers out of the market. The appropriateness of BST use for developing countries is still a matter of debate. Those supporting its introduction argue that its use in commercial dairy farms could increase the national milk output. Those opposed point out the fact that BST does not improve milk yield in indigenous non-dairy breeds and that its use on crossbred and exotic dairy cattle will require more feeding, and that provision of adequate nutrition is already a problem for most dairy operations in developing countries. Whether or not BST affects reproductive performance has not yet been conclusively established. Although most reports have indicated nonsignificant effects of BST on reproductive performance, most such studies have been on single lactations the effect of BST on lifetime productivity needs to be investigated. Some studies (McBride et al 1990 Phipps et al 1990) have shown that feed conversion efficiency declines in subsequent lactations. The study by Phipps et al (1990) also indicated a decline in the incremental amount of milk yield from BST application in subsequent lactations. Additionally, the effect of BST on reproductive performance is likely to be more adverse in the presence of higher biotic and abiotic stresses, including nutritional stresses (Burton et al 1990 Lormore et al 1990). There is also need to examine the economics of BST application in view of the known association of its use with mastitis (Burton et al 1990) and other infections. BST use is thus bound to be associated with increased use of antibiotics and other veterinary drugs. Thus, in evaluating the potential role of BST in developing countries, one needs to consider not only the possible response levels of the cattle in these countries to BST treatment, but also the cost of BST, the amount and cost of other incremental inputs required for effective use of BST, and the milk prices. Ultimately, the main technical constraint to BST use in developing countries will not only be its cost, but the absence of an efficient delivery system current use of the technology requires regular injections. Porcine somatotropin (PST) and recombinant growth hormone stimulatory peptides (e. g. growth hormone releasing factor, GRF) along with BST have been shown to increase growth rates by 8-38 in cattle, sheep and pigs. In almost all cases, administration of exogenous growth hormones have been associated with increased carcass protein and reduced carcass fat (Hart and Johnson 1986). Other growth-promoting agents (e. g. anabolic steroids and beta agonists) have been shown to have even larger effects but public concerns over the possible residual effects in meats have led to their being banned in most developing countries. The use of anabolic implants is, however, permitted in some countries such as the USA. Nutrition represents one of the most serious limitations to livestock production in developing countries, especially in the tropics. Feed resources are inadequate in both quality and quantity, particularly during the dry seasons. Biotechnological options are available for improving rumen fermentation and enhancing the nutritive value and utilisation of agro-industrial by-products and other forages (Kundu and Kumar 1987). Fibrous feeds, including crop residues, of low digestibility constitute the major proportion of feeds available to most ruminants under smallholder situations in developing countries. The associated low productivity can be overcome to some extent by several means, among which are: balancing of nutrients for the growth of rumen microflora thereby facilitating efficient fermentative digestion and providing small quantities of by-pass nutrients to balance the products of fermentative digestion, enhancing digestibility of fibrous feeds through treatment with alkali or by manipulating the balance of organisms in the rumen and genetic manipulation of rumen micro-organisms, currently acknowledged as potentially the most powerful tool for enhancing the rate and extent of digestion of low quality feeds. Rumen micro-organisms can also be manipulated by adding antibiotics as feed additives, fats to eliminate or reduce rumen ciliate protozoa (defaunation), protein degradation protectors, methane inhibitors, buffer substances, bacteria or rumen content andor branched chain volatile fatty acids. Increasing digestibility of low-quality forages Low-quality forages are a major component of ruminant diets in the tropics. Thus, much progress can be made by improving the forage component of the ration. The characteristic feature of tropical forages is their slow rate of microbial breakdown in the rumen with the result that much of the nutrients of the feed are voided in the faeces. The slow rate of breakdown also results in reduced outflow rate of feed residues from the rumen which consequently depresses feed intake. At present, the main treatment methods for forages such as cereal straws are either mechanical (e. g. grinding), physical (e. g. temperature and pressure treatment) or a range of chemical treatments of which sodium hydroxide or ammonia are among the more successful (Greenhalgh 1984). The lignification of the cell walls prevents degradation by cellulase or hemicellulase enzymes. Fortunately, it is possible to use lignase enzyme produced by the soft-rot fungus ( Phanerochaete chrysosporium ) which causes a high degree of depolymerisation of lignin (Tien and Kirk 1983). The enzyme acts like a peroxidase and causes cleavage of carbon-carbon bonds. At present the levels of the lignase enzyme produced by the basidiomycete fungi are insufficient for the treatment of straw on a commercial scale. However, it is conceivable that the use of recombinant DNA engineering techniques will allow the modification of the lignase genes and associate proteins to increase their efficiency and stability. The lignin gene has to date been cloned and sequenced from P. chrysosporium (Zhang et al 1986 Tien and Tu 1987). Improving nutritive value of cereals Moderate protein content and low amounts of specific amino acids limit the nutritive value of cereals and cereal by-products (e. g. barley is low in Iysine and threonine). This is a major limitation in the ration formulation for non-ruminant livestock which necessitates addition of expensive protein supplements. There are on-going studies to enhance the low level of Iysine in barley by genetically engineering the grain genome (Miflin et al 1985 Shewry and Kreis 1987). Genetic modification through insertion of genes into rice protoplasts and generation of transformed plants has already been achieved. Removing anti-nutritive factors from feeds Anti-nutritive factors in plant tissues include protease inhibitors, tannins, phytohaemagglutinins and cyanogens in legumes, and glucosinolates, tannins and sanapine in oilseed rape ( Brassica napus ) and other compounds in feeds belonging to the Brassica group. As with amino acid deficiencies, the adverse effects of these compounds are more marked in non-ruminants than in ruminants (Chubb 1983). Conventional plant breeding has been used to reduce and, in some cases, eliminate such anti-nutritive factors. An example is the introduction of cultivars of oilseed rape which are low in, or free from erucic acid and glucosinolates. A combination of genetic engineering and conventional plant breeding should lead to substantial reduction or removal of the major anti-nutritive factors in plant species of importance as animal feeds. Transgenic rumen microbes (see below) could also play a role in the detoxification of plant poisons (Gregg 1989) or inactivation of antinutritional factors. Successful introduction of a caprine rumen inoculum obtained in Hawaii into the bovine rumen in Australia to detoxify 3-hydroxy 4(IH) pyridine (3,4 DHP), a breakdown product of the non-protein amino acid mimosine found in Leucaena forage (Jones and Megarrity 1986) demonstrates the possibilities. Improving nutritive value of conserved feed The conservation of plant material as silage depends upon anaerobic fermentation of sugars in the material which in turn is influenced by the ability of naturally occurring lactic acid bacteria to grow rapidly on the available nutrients under the existing physical environment. Unless the ensiled material is sterilised, lactic acid bacteria are always present. However, the ensiling conditions may not always be ideal for their development. In addition to the number and type of bacteria, other interrelated factors may affect quality of silage, including availability of water-soluble carbohydrates, the dry-matter content, the pH and extent of air exclusion. For example, lack of water-soluble carbohydrates may be overcome by wilting the material to raise the dry matter to a level at which less acid is required to stabilise the fermentation. The availability of sugars in the material and the rate at which the different micro-organisms multiply also influences the ensilage process. Throughout this century, research workers have investigated ways through which the fermentation process in silage making can be controlled in order to improve the feeding quality of the resulting silage. Use of additives, to restrict the activity of the microorganisms, to stimulate the fermentation by the lactic acid bacteria or simply as nutrients has been one of the approaches. Additives used in the early studies included chloroform, toluene and cresol (to inhibit bacterial growth) and sulphuric acid and hydrochloric acid (to reduce the pH). Indeed, over the last 40 to 50 years, corrosive, acid-containing additives have been widely used in silage making. Other fermentation inhibitors which have been studied include organic acids, salts of acids, formaldehyde and other aldehydes, sodium hydroxide, and antibiotics. Of these, formic acid is probably the most widely studied and has been reported to have a beneficial effect on the fermentation process and on the nutritive value of silage. Sulphuric acid is cheaper than formic acid and is popular in some countries. However, acids are a hazard on the farm and can be particularly dangerous if recommended to uninformed farmers. Salts of acids are safer to handle but are less effective than the acids from which they are derived. The hazardous nature of some of the chemical additives has necessitated a search for alternative compounds for improving the ensilage process. A group of compounds classified as fermentation stimulants have been widely studied. These include sugar sources (e. g. molasses and whey), enzymes and inocula of lactic acid bacteria. Molasses is of particular relevance to smallholder farmers in developing countries in the tropics where sugar-cane is produced and processed. Enzymes are essential for the breakdown of cell-wall carbohydrates to release the sugars necessary for the growth of the lactic acid bacteria. Although resident plant-enzymes and acid hydrolysis produce simple sugars from these carbohydrates, addition of enzymes derived from certain bacteria, e. g. Aspergillus niger or Trichoderma viridi (Henderson and McDonald 1977 Henderson et al 1982) increases the amount of available sugars. Commercial hemicellulase and cellulase enzyme cocktails are now available and improve the fermentation process considerably (Hooper et al 1989). However, prices of these products preclude their viability for farm level application, especially in developing countries. There are two forms of indigenous lactic acid bacteria: the homofermentative type which converts hexose sugars to lactic acid with no loss of dry matter and the heterofermentative type which produces a range of compounds accompanied by loss of dry matter as carbon dioxide. Thus, the native bacteria are not the most efficient. Considerable research in the USA and Europe has been directed towards the development of microbial silage additives (inoculants). Commercial bacterial inoculants designed to add sufficient homofermentative lactic acid bacteria to dominate the fermentation are now available The objective of using such additives is to ensure the rapid production of the required amount of lactic acid from the carbohydrates present to preserve the ensiled material. Most such inoculants contain Lactobacillus plantarum with or without other bacteria such as L. acidophilus, Pediococcus acidilactive and Streptococcus thermophilus . In general, the results with bacterial inoculants have been quite variable. However, with an effective product, it is possible to improve the fermentation of low dry-matter silages and to enhance the efficiency of their utilisation. In order to improve the effectiveness of microbial inoculants in breaking down structural carbohydrates to glucose, detailed knowledge of the lactobacilli bacteria is essential. Work already undertaken on the molecular biology of Lactobacillus plantarum and other species (Armstrong and Gilbert 1991) suggest that the rapid progress in this area will make it possible to construct novel genes encoding highly active fibre-degrading enzymes. Such genes could then be inserted into strains of L. plantarum. Successful silage making incorporating these technologies can only be achieved with strict adherence to recommended application procedures, including rates of additives, inoculants etc. This technology is available in most developing regions including Africa. However, it is not fully exploited. Indeed, in Africa silage making is still generally restricted to large-scale commercial farms. Improving rumen function Armstrong and Gilbert (1985) and Forsberg et al (1986) have reviewed the major areas of rumen function which might benefit from transgenic technology. These include development of transgenic bacteria with enhanced cellulotic activity, capability to cleave lignohemicellulose complexes, reduced methane production capability decreased proteolytic andor deaminase activities, increased capability for nitrogen fixation and increased ability for microbial production of specific amino acids. The first successful transfer of foreign genes into rumen bacteria ( Bacteriodes ruminicola ) was reported by Thomson and Flint (1989). However, we are still a long way from commercial production of genetically engineered rumen bacteria. Although several workers have isolated genes encoding plant structural carbohydrate-degrading enzymes from rumen bacteria, there are limited reports (Hespell and Whitehead 1990) on the genetic engineering of these microorganisms. In contrast to conditions in which single species of organisms are grown in controlled environments and where the energy supply is usually in excess of demand, the rumen environment is very complex, competition between different microbial species is intense and energy is usually the limiting growth factor (Russell and Wilson 1988). This is probably the main reason why reintroduction of genetically modified rumen bacteria into their natural habitat has met with variable success (Flint et al 1989). Advances being made in transformation methods for obligate anaerobic bacteria will certainly result in successful genetic engineering of a range of rumen bacteria. However, it is not possible to predict if any of these bacteria will be capable of colonising the rumen. It can be concluded that there are several potential opportunities for improving the efficiency of ruminant digestion and possibilities for utilising a wider range of feeds than is currently possible. Modification of rumen microbial population (Hespell 1987 Russell and Wilson 1988 Flores 1989) is one such opportunity. However, technical difficulties associated with making genetic modifications to individual species of rumen bacteria (Armstrong and Gilbert 1991) hinder progress in this area. For the developed countries, the need for biotechnology may be to increase the level of affluence, but for developing countries, it could reduce hunger and starvation. The use of bovine somatotropin to increase milk production in economies where farmers are being paid to produce less milk illustrates this point. However, not all available biotechnologies are appropriate or relevant to all countries. Developing countries may need to adapt some of these technologies before they can use them. It is therefore important that developing countries develop capacity to maintain a strong base of applied and adaptive research and some level of training to keep abreast with new developments. Biotechnologies which could have application in developing countries are summarised in Table 3. While the applications of some of the available technologies are relatively simple, it is unlikely that developing countries will be able to retain those trained to support implementation of biotechnology programmes if adequate financing is not available to provide required equipment, chemicals etc to expand or even maintain such programmes. The development of biotechnology capacity in developing countries is also justified in order to support research which is only of interest to them or that which, because of restrictions in developed countries, can only be done in developing countries. For example, veterinary regulations in most developed countries generally prohibit the introduction of biological material (e. g. infectious agents required for vaccine development) or live animals for research purposes. Therefore developed countries must develop the capacity to undertake such research in the relevant countries. The disparity between industrialised countries and developing regions of the world in terms of veterinary biotechnology has been summarised by Lefevre (1992): Out of 152 laboratories involved in veterinary biotechnology in 1991, only 26 are located in 17 countries in Asia, Africa and South America. Moreover, some of these laboratories may not be actively involved in biotechnology but are merely interested in it. In sub-Saharan Africa (excluding the Republic of South Africa), only ILRAD (based in Kenya) is actively involved in biotechnology research. However, ILRADs biotechnology work is focussed on only two diseases, trypanosomiasis and theileriosis. Because the well-equipped and adequately funded laboratories doing research in molecular biology are found almost exclusively in developed countries, the gap between the industrialised and developing countries in technical expertise and relevant research capacity is getting wider and motivated scientists from developing countries with the expertise to carry out sophisticated research are opting to work in laboratories in industrialised countries. Table 3. Possible applications of biotechnology to the solution of problems of livestock production in developing countries. Possible solution 1 1 Definitions: Al: artificial insemination ET: embryo transfer IVF: in vitro fertilisation rBST: recombinant bovine somatotropin rPST: recombinant porcine somatotropin. Sources: Adapted (with additions) from Cunningham (1990) Doyle and Spradbrow (1990). Another justification for local capacity in biotechnology research is to provide a home for orphan commodities. From biotechnology research standpoint, an orphan commodity may be defined as a commodity in which there is or is likely to be little or no investment in modern biotechnology in industrialised countries either because the commodity is not important in temperate areas or because there are no likely profits for transnational companies. Thus an orphan commodity is not necessarily a small commodity. Banana, plantain, cassava, coconut and tropical fruits are examples of orphan crops (Persley 1990). Most African indigenous animals, especially chickens, pigs and goats probably fall in this category although some basic research on these species in the developed countries may benefit the African populations as well. There is thus a need for biotechnology research capacity for problems that may be unique to developing countries. Persley (1990) suggested the establishment of a special funding mechanism to provide support for research on orphan commodities by public and private sector institutions in industrialised and developing countries. The case of artificial insemination One of the reasons why technologies developed in the industrialised countries tend not to be implemented with much success in developing countries is the failure to recognise the importance of adapting technology to local conditions. AI is a good example. Where AI technology has been adopted in Africa, not much consideration has been given to adapting it to the circumstances in which it is to be applied to ensure sustainability. Instead, AI uses have been based on sophisticated models intended for countries with good communication and transport systems and with adequate and reliable operating budgets. Such AI use programmes have often collapsed and have had to go through several phases of foreign-aid-supported rehabilitations and, in some cases, have eventually collapsed. Government subsidies of the AI system are considered to be another main cause of failure of AI in developing countries. Privatisation of the services may change the situation. For example, in some of these countries, the concept of farmer co-operatives is well developed and applied for specific cash crops or milk marketing. AI could easily be run by co-operatives organised in schemes in which farmers are grouped on the basis of such factors as transport requirements and similarity of systems of production. Semen can easily be delivered over short distances by motorbikes, bicycles, horses, donkeys etc. Under such circumstances, use of fresh semen collected from bulls belonging to the co-operative could be considered. This would eliminate the cost of freezing semen. Such schemes would make it easier to match genotypes to production systems within a country. Indeed, such a scheme could form the basis for the genetic improvement of localised indigenous breeds. The case of embryo transfer Embryo transfer (ET) could have a major impact on cattle breeding in developing countries (Cunningham 1990) especially as part of a nucleus breeding scheme (Smith 1988b). However, successful ET requires highly motivated, experienced staff and a high capital investment in facilities, equipment and drugs. In general, the inappropriateness of ET for developing countries is ascribed to lack of infrastructure. However, in some instances, ET represents a solution to a lack of infrastructure. Thus, establishment of multiple ovulation embryo transfer (MOET) is considered an attractive means of genetic improvement where infrastructure for progeny testing is not available. Most developing countries have limited financial resources. In addition, equipment and supplies tend to be more expensive than they are in developed countries due to transportation costs, import tariffs, lack of hard currency etc. These make ET technology prohibitive in these countries. However, it is possible to adapt ET techniques to local conditions thereby reducing the cost. Seidel and Seidel (1992) pointed out that a lot of the fancy equipment associated with ET are not essential for successful utilisation of the technology. For example, fancy freezing equipment are no more effective than dry icealcohol baths for freezing embryos as these save labour and are more convenient. Similarly, filters are not essential for isolation of embryos, neither are disposable sterile syringes and fancy plastic dishes. Thus, by combining good imagination with knowledge of basic principles, the technology can be successfully adapted to local conditions. Therefore research, especially of an applied nature, on such technologies by institutions in developing countries is always justified and often essential. Moreover, researchers need to be exposed to new technologies or procedures to appreciate the power and limitations of such technologies. There is much euphoria about developments in biotechnology and potential benefits, but little is said about the risks associated with biotechnology. For example genetically modified organisms could create ecological disaster if released into the environment. Biosafety is, therefore, an issue of great concern for many developing countries. In a recent (June 1994) meeting of the Intergovernmental Committee on the Convention on Biological Diversity (CBD 1992), representatives of developing countries pointed out that biotechnology was evolving more rapidly than the capacity of their countries to install effective safety procedures for the handling and use of living modified organisms and that there was need for adequate and transparent safety procedures to manage and control the risks associated with the use and release of such organisms. To deal with the basic ethical questions and the risks associated with genetic engineering, regulatory mechanisms should be created and internationally acceptable guidelines or regulations put in place. The political and regulatory processes affecting biotechnology and its products must draw upon professional competence of the highest standard. In general, however, developed countries are lukewarm to the idea of a legally binding international protocol on biosafety, possibly because it is a heavy responsibility with potentially massive cost implications for the technology-rich countries. However, biosafety is an issue which must be addressed sooner than later. I wish to thank Dr R. L. Baker for assisting me, at a time of immense pressure, in obtaining several critical references used in this paper. Aboul-Ela M. B. El-Nakhla S. M. Gabr M. G. Hassan F. A. Aboul-Naga A. M. and Hanrahan J. P. 1988. Effect of active immunization against androstenedione on ovulation rate and fecundity in fat-tailed rahmania and Finnish landrace x Rahmani crossbred ewes. In: Proceedings of the 11th International Congress on Animal Reproduction and Artificial Insemination, University College Dublin, Ireland, 26-30 June 1988 . Volume 4. University College Dublin, Dublin, Irish Republic. P. 487. Aboul-Naga A. M. Aboul-Ela M. B. and Hassan F. 1992. 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Click on any individual event below to see more information Our regular schedules is as follows: Mondays: Cow and bull auctions 9:00 AM Tuesdays: Dairy sale 11:00 AM 4th Tuesday of every month: Dairy Special 11:00 AM Wednesdays: Feeder auction 7:00 AM 1st and third Wednesdays: Feeder Wean Vac Special 7:00 AM 2nd amp 4th Wednesdays: Regular Feeder Sale and Holstein Steer Special 8211 7:00 a. m. Thursdays: Cowboy Church 7:00 PM Horse Sale: Last Friday of every month Sundays: Cowboy Church 8:30 AM and 10:30 AM Please click on any event in the Calendar for more detailed information. Welcome to Springfield Livestock Marketing Center online Formed in 2002, Springfield Livestock Marketing Center moves nearly 200,000 animals yearly through our state of the art sale ring, hosting buyers from a half-dozen states, and pulling cattle from a 90-mile radius of Springfield. With four acres under our roof, our facility offers hay and water in pens under cover. 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