馮書(shū)堂
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所,北京 100193)
近交系實(shí)驗(yàn)動(dòng)物基因高度純合,能象物理學(xué)研究中的精密儀器和化學(xué)反應(yīng)中的分析純?cè)噭┠菢?,為生物醫(yī)學(xué)及生命科學(xué)研究提供靈敏的、偏差極小的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為滿足人類(lèi)生命科學(xué)研究的需求,國(guó)際上已培育出近交系小鼠388個(gè)、近交系家兔34個(gè)。但因大型動(dòng)物繁育生理等諸多方面與小型動(dòng)物不同,至今國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)成功報(bào)道(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技信息中心查新,2009)。利用我國(guó)小型豬遺傳資源創(chuàng)新培育近交系小型豬,近交系豬培育成功作為人類(lèi)“替難者”,將會(huì)有力地推動(dòng)生命科學(xué)尤其是人類(lèi)醫(yī)學(xué)、異種器官移植應(yīng)用研究的發(fā)展。因此,利用我國(guó)小型豬遺傳資源創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)近交系豬培育目標(biāo),有著重要的現(xiàn)實(shí)和歷史意義。
我國(guó)改革開(kāi)放初期,1983年研究者在西德學(xué)習(xí)時(shí),有幸參觀西德哥廷根小型豬(GottengenMinieturePig)育種中心,了解到該品種是通過(guò)“三品系”雜交等措施、歷經(jīng)十多年培育而成的遺傳資源創(chuàng)新--哥廷根小型豬,并已銷(xiāo)售到多個(gè)國(guó)家和地區(qū),大量應(yīng)用于人類(lèi)多種疾病動(dòng)物模型。于是產(chǎn)生了引種回國(guó)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的念頭,但由于種種原因未能實(shí)現(xiàn)。在此期間,國(guó)內(nèi)經(jīng)歷了大規(guī)模的家畜品種資源調(diào)查,發(fā)現(xiàn)了我國(guó)地方小型豬品種資源十分豐富,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)有六、七種,例如:香豬、五指山豬、滇南小耳豬、合作豬、藏豬等[1]。五指山小型豬(WZSP)就是其中一例,但已瀕臨滅絕(見(jiàn)1987年7月原中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所馮維奇研究員、原廣東省畜牧研究所王正研究員等十七人參加的考察報(bào)告)。從資料和定點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)上分析,WZSP的小型化特征、遺傳穩(wěn)定性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于西德哥廷根小型豬,具有較好的應(yīng)用前景。
WZSP素稱(chēng)“老鼠豬”[2],原產(chǎn)我國(guó)海南省中南部山區(qū)。上世紀(jì)60年代存欄10萬(wàn)頭,70年代存欄600頭,80年代初僅發(fā)現(xiàn)純種10余頭。如此迅速瀕臨滅絕,主要原因是其體型小、肉質(zhì)好、沒(méi)有養(yǎng)公豬習(xí)慣、近親繁殖、產(chǎn)量極低,引進(jìn)大體型肉用品種雜交改良“換種”而造成的。為挽救這一瀕滅豬種,從1987年起就開(kāi)始了原地保種、定點(diǎn)觀察,本項(xiàng)目培育的近交系,就是從原產(chǎn)地定點(diǎn)觀察后、僅存留的同窩的1公1母近交繁育而成的。當(dāng)時(shí)對(duì)該品系的研究?jī)H限于一般的繁殖、生長(zhǎng)發(fā)育性能觀察,對(duì)其種質(zhì)特性、有何開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值一時(shí)還很難說(shuō)清。將其培育成為理想的、近交系實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,需開(kāi)展大量的研究工作。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所原在1987年就成立了以馮書(shū)堂助理研究員為首的小型豬課題組,初步制定了培育研究技術(shù)路線:①采用“仔母配”和“全同胞配”等近交、實(shí)驗(yàn)化培育;②近交鑒定研究;③遺傳穩(wěn)定性、矮小性以及與人類(lèi)近似性研究;④品系、品種間鑒定方法等研究等。為培育近交系豬實(shí)現(xiàn)資源創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。20年來(lái),經(jīng)歷了研究者冒雨產(chǎn)地山區(qū)尋找的困苦、白云山機(jī)場(chǎng)托運(yùn)的磨難、屢配不孕的困惑、臥息豬圈等待產(chǎn)仔的艱辛、近交帶來(lái)“三高一低”不良影響的焦慮、因保種負(fù)債累累、慘淡經(jīng)營(yíng)、而限制自我發(fā)展的無(wú)奈,更主要的是部、院、所領(lǐng)導(dǎo)重視、成功自信的喜悅和責(zé)任。
目前已組建WZSP近交繁育群、三個(gè)家系基礎(chǔ)母豬群230頭、公豬20頭、F20近交系數(shù)高達(dá)0.986;培育的近交系較之原始種豬群具有性情溫順、遺傳背景清楚、基因高度純合、體色為黑白花、體型和毛色一致等特點(diǎn),較之國(guó)內(nèi)外品種更具有體型小、遺傳穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)。培育的新品系與原始品種從宏觀體色、體型到微觀等位基因的多態(tài)性已有本質(zhì)的不同。
圖1 F16公豬
圖2 F14種豬群
圖3 F16母豬
圖4 原引種豬
圖5 原始種豬群
圖6 原始種母豬
利用同窩的1公1母WZSP為系祖,采用“仔配母”、“全同胞交配”結(jié)合分子遺傳標(biāo)記、誘導(dǎo)發(fā)情、提高營(yíng)養(yǎng)水平、定期舍外運(yùn)動(dòng)等綜合措施,最大限度的提高近交速度,最大限度提高群體基因的純合度、淘汰有害基因。逐步克服“三高一低”不良影響(成活率低、木乃伊和弱仔率高、死亡率高、斷代率高);培育出了具有世界領(lǐng)先水平的近交系豬種群,F(xiàn)20近交系數(shù)高達(dá)0.986,具有體型小、基因高度純合;通過(guò)500頭次數(shù)據(jù)分析表明近交對(duì)繁殖力影響很大,F(xiàn)8~F9仔豬成活率極低、分別為19.05%、22.22%,并伴有發(fā)情不排卵、屢配不孕、斷代等現(xiàn)象。為解決這一難題,采取PMSG+HCG“誘導(dǎo)發(fā)情”、提高飼料營(yíng)養(yǎng)水平(即:由13%的蛋白水平提高到20%)、定期舍外運(yùn)動(dòng)(效仿原生態(tài)環(huán)境)等措施,逐步克服近交對(duì)其繁殖力“三高一低”的不良影響。但隨著近交代數(shù)的推進(jìn),其仔豬成活率逐漸提高,斷代、死胎、木乃伊比例逐漸降低,窩產(chǎn)仔數(shù)亦有增加的趨勢(shì)。如F14窩產(chǎn)仔數(shù)為5.75±1.00,仔豬成活率為66.67%,死胎、木乃伊率為6.06%;并獲得近交F20,仔豬成活率達(dá)到80.0%以上(普通環(huán)境下)。培育的近交系較之原始種豬群具有性情溫順、遺傳背景清楚、基因高度純合、體色為黑白花、體型和毛色一致等特點(diǎn)(見(jiàn)圖1-8),較之國(guó)內(nèi)外品種更具有體型小、遺傳穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì);其近交系數(shù)高達(dá)0.986;依據(jù)微衛(wèi)星探針對(duì)F15個(gè)體在S0036等三個(gè)位點(diǎn)等位基因的純合度不同將群體分為三個(gè)家系。其近交系培育方法已獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利(ZL02149030.9)。
2002年10月26日,與延邊農(nóng)科院簽定了“僅限于進(jìn)行肉食開(kāi)發(fā)”引種協(xié)議,向其提供1公4母,截至2008年12月20日,6年內(nèi)已產(chǎn)仔1600余頭,每年提供開(kāi)發(fā)烤乳豬500余頭,現(xiàn)存攔426頭,其中262頭基礎(chǔ)母豬群、后備母豬53頭、種公豬16頭,商品豬95頭(見(jiàn)延邊農(nóng)科院2008年12月20日向我所提供的“繁育及開(kāi)發(fā)情況”報(bào)告)。證明五指山豬近交系已跨越近交死亡節(jié)段,近交系品種在中國(guó)已培育成功。
依據(jù)世代DNA指紋圖相似系數(shù)、微衛(wèi)星分析、皮膚移植等方法進(jìn)行近交多方驗(yàn)證:①微衛(wèi)星探針監(jiān)測(cè)證實(shí):近交F8、F8-F9、F9-F10、F10個(gè)體間DNA指紋圖相似系數(shù)分別為0.678、0.785、0.855和0.906。表明隨著近交代數(shù)的推進(jìn)其DNA指紋圖相似系數(shù)越來(lái)越高;9對(duì)微衛(wèi)星探針對(duì)其F14、F15、F16群體檢測(cè)表明:隨著近交世代的遞增,群體的遺傳變異性降低,其家系Ⅱ的平均雜合度及平均多態(tài)信息含量分別為0.2075和0.1588,其值小于0.25、基因已高度純合。
華西醫(yī)科大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)WZSP近交系F8群體DNA指紋圖相似系數(shù)(0.86)等同西雙版納小型豬近交繁育的F12(0.86);孟安明等報(bào)導(dǎo)原引的2頭豬個(gè)體間DNA指紋圖相似系數(shù)已高達(dá)0.698。這一研究結(jié)果更為準(zhǔn)確的判斷WZSP近交代數(shù)的推進(jìn)提供了科學(xué)依據(jù)。
②利用PNAS-4(MspI)等10個(gè)SNP位點(diǎn)對(duì)三個(gè)品系小型豬檢測(cè),其中9個(gè)SNP位點(diǎn)中,WZSP近交系有6個(gè)純合,廣西巴馬小型豬(以下簡(jiǎn)稱(chēng):GXMP)和貴州小型豬(以下簡(jiǎn)稱(chēng):GZMP)各有2個(gè)純合。表明WZSP近交后基因已高度純合。
③揭示了近交系豬等位基因的變化規(guī)律類(lèi)同近交系小鼠。研究了F13-F1874頭近交系豬個(gè)體在14個(gè)具有多態(tài)性微衛(wèi)星位點(diǎn)等位基因的變化規(guī)律,共發(fā)現(xiàn)38個(gè)基因,平均每個(gè)位點(diǎn)2個(gè),大大低于海南五是山豬核心群每個(gè)位點(diǎn)9.63-14.93個(gè)(王興龍,2005),其中3個(gè)等位基因較早純合,多數(shù)等位基因隨近交代數(shù)提高逐步純合,少數(shù)2-3個(gè)等位基因始終處于高度雜合狀態(tài)(0.59-0.68),可能是該品種生命所必需的,我們稱(chēng)之為“生命基因”。
④對(duì)廣西、貴州小型豬和WZSP近交系小型豬三品種的Y染色體、線粒體DNA特異標(biāo)記研究結(jié)果表明,WZSP近交系個(gè)體間相似性最大。
⑤皮膚移植檢測(cè)試驗(yàn)
皮膚移植試驗(yàn)是檢測(cè)和判斷近交系實(shí)驗(yàn)動(dòng)物最有說(shuō)服力的證據(jù)之一。同解放軍304醫(yī)院、北京醫(yī)科大學(xué)合作開(kāi)展了WZSP近交系皮膚移植試驗(yàn),F(xiàn)14和F19個(gè)體間進(jìn)行的皮膚交叉移植試驗(yàn)未見(jiàn)急性排斥反應(yīng)發(fā)生。表明WZSP的近交繁育已達(dá)到相當(dāng)高的水平。
上述研究結(jié)果,從分子遺傳學(xué)深層證實(shí)了WZSP近交培育的可靠性、遺傳穩(wěn)定性,為其近交繁育體系的建立提供了科學(xué)的理論依據(jù),并揭示了其遺傳穩(wěn)定性的分子遺傳機(jī)理。
通過(guò)蛋白質(zhì)檢測(cè)、微衛(wèi)星和線粒體DNA分析、SRY等基因的SNP分析等分子生物學(xué)手段,發(fā)現(xiàn)WZSP、貴州、廣西巴馬小型豬在11個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)上分別有22、49、25個(gè)等位基因可作三品系種間的鑒定;AKP蛋白質(zhì)標(biāo)記AA型和SW93688bp為WZSP近交系特有遺傳標(biāo)記、并已授權(quán)國(guó)家專(zhuān)利(200510008994.2),亦可作與其三品系種間的鑒定手段之一。
我國(guó)WZSP近交系具有矮小型特征,通過(guò)GH、GHR等基因分析,發(fā)現(xiàn)其GH、GHR基因序列與普通豬不同、類(lèi)似侏儒人,為其成為理想的醫(yī)學(xué)模型提供科學(xué)依據(jù)。如:研究發(fā)現(xiàn)WZSPGH基因(登錄號(hào):DQ415717)兩個(gè)位點(diǎn)突變,引起編碼氨基酸的改變;GHR基因(登錄號(hào):DQ422962)其胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域五處突變,可能對(duì)GHR的胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生一定的影響,從而影響GH-GHR-IGF-Ⅰ內(nèi)分泌生長(zhǎng)軸信號(hào)傳遞,削弱生長(zhǎng)激素的促生長(zhǎng)作用;同人的Laron綜合癥由GHR的缺陷導(dǎo)致GH信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中斷取得一致性的結(jié)果。
MHC基因決定人和動(dòng)物種群和個(gè)體間是否發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。人的MHC稱(chēng)HLA、豬則稱(chēng)SLA,MHC基因群分為三大類(lèi),其中Ⅰ、Ⅱ與免疫密切相關(guān),SLA與HLA越相近、越適合豬→人器官移植。通過(guò)對(duì)我國(guó)WZSP實(shí)驗(yàn)用小型豬SLA分析發(fā)現(xiàn),SLA-Ⅰ類(lèi)基因有10個(gè)新的等位基因(登錄號(hào):DQ399654等),在3個(gè)關(guān)鍵氨基酸殘基上與人的完全相同;SLA-Ⅱ類(lèi)基因中發(fā)現(xiàn)DRA、DRB、DQA、DQB等基因與人類(lèi)亦有較高的同源性(75%~100%)等。研究還證實(shí)三個(gè)品系小型豬42種血液生理生化值、生理解剖、器官大小、代謝等近似人類(lèi),較之哥廷根小型豬和普同家豬更近似人類(lèi)[3];上述研究結(jié)果初步揭示我國(guó)實(shí)驗(yàn)用小型豬與人類(lèi)免疫同源性分子遺傳機(jī)理,并為研究解決異種器官移植排斥反應(yīng)提供參考數(shù)據(jù)。
協(xié)作組章金鋼教授等在國(guó)內(nèi)首次對(duì)小型豬進(jìn)行內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒(PERV)的群體檢測(cè)[7],先后對(duì)8個(gè)品系群體檢測(cè)10次達(dá)3000余頭次。獲得了WZSP實(shí)驗(yàn)用近交系PERV前病毒全長(zhǎng)克隆、序列測(cè)定并登陸GenBank(序列號(hào)EF133960),首次證實(shí)WZSP近交系PERV-A型(74.43%)的表達(dá)率低于B型(95.40%),未檢測(cè)到PERV-C型的存在與表達(dá),這降低了具有較強(qiáng)感染能力的A/C重組毒出現(xiàn)的可能性,為今后篩選A、B型低表達(dá)個(gè)體或品系,減少豬異種移植物的PERV基因序列負(fù)荷、降低豬異種移植排斥反應(yīng)的發(fā)生,提供寶貴的材料和科學(xué)依據(jù)。該近交系小型豬無(wú)PERV-C、部分個(gè)體不含PERV-A型等,可能是長(zhǎng)期近交使PERV-C基因片段和部分PERV-A基因片段丟失造成的。
利用剖腹取胎、無(wú)菌接產(chǎn)、胚胎移植三種凈化方法,對(duì)WZSP近交系等三品系進(jìn)行了凈化研究獲得成功[9]。經(jīng)農(nóng)業(yè)部獸醫(yī)疹斷中心和北京市獸醫(yī)疹斷中心檢測(cè)證明:培育的WZSP近交系種群無(wú)豬瘟、口蹄疫、豬丹毒、豬肺疫、細(xì)小病毒病、偽狂犬病、傳染性胃腸炎等七種病毒病,無(wú)喘氣病、萎縮性鼻炎、痢疾、布氏桿菌病、傳染性胸膜肺炎等五種細(xì)菌病原以及皮蘚、螨蟲(chóng)等三種病原,獲得凈化種豬群體。制定了小型豬SPF飼養(yǎng)管理實(shí)施方案,總結(jié)出“凈化技術(shù)操作程序”技術(shù)規(guī)范。不僅為我國(guó)實(shí)驗(yàn)用小型豬SPF培育和應(yīng)用提供技術(shù)支撐。而且可為今后我國(guó)種豬凈化提供更加經(jīng)濟(jì)、便利的新措施。經(jīng)檢測(cè)合格獲得實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障環(huán)境和普通環(huán)境使用許可證。
此外,深入研究和和掌握生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律、獲得生理生化等指標(biāo)、并對(duì)WZSP進(jìn)行了生理解剖學(xué)研究,為其奠定開(kāi)發(fā)應(yīng)用基礎(chǔ),建立了與近交系豬相批配的比較規(guī)范的飼料配方和標(biāo)準(zhǔn)。為首次制訂了國(guó)家、地方實(shí)驗(yàn)用小型豬遺傳、營(yíng)養(yǎng)、微生物標(biāo)準(zhǔn)(草案)提供了科學(xué)依據(jù)。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所自1987年至今,歷經(jīng)20余年的努力,在農(nóng)業(yè)部、科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委、北京市科委等先后資助下,從我國(guó)體型小、瀕臨滅絕的珍稀品種五指山豬中,分離、培育出世界上首批近交系豬。累計(jì)投資1500萬(wàn)元,先后列為“七五、八五、九五”農(nóng)業(yè)部畜牧重點(diǎn):五指山小型豬選育、育近交系五指山小型豬培育與開(kāi)發(fā)利用,實(shí)驗(yàn)用小型豬的選育(1987~1993年,3870087,業(yè)187-1-14),國(guó)家畜禽資源保種場(chǎng)項(xiàng)目(2000、2002、2004、2006、2007、2008),國(guó)家五指山豬保種場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目(2003-2004);國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目:五指山豬實(shí)驗(yàn)用近交系的建立(39830190)、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目:適于用異種器官移植豬基礎(chǔ)性研究(39830190);科技部社會(huì)公益性重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng):我國(guó)小型豬實(shí)驗(yàn)化培育與生物安全性研究(2001DIA40036);科技部科技基礎(chǔ)性工作和社會(huì)公益研究專(zhuān)項(xiàng):五指山豬近交系及油雞資源保存和利用研(2003DEB6J078);科技部“863項(xiàng)目:用于異種器官移植五指山小型豬SLA及EG細(xì)胞建系研究(2003AA215103);以及科技部“十五”攻關(guān)項(xiàng)目、中國(guó)實(shí)驗(yàn)用小型豬資源開(kāi)發(fā)與研究應(yīng)用(2004BA717B);北京市科委2007項(xiàng)目、“實(shí)驗(yàn)用小型豬地方標(biāo)準(zhǔn)研究(D07080200720701)”等十余項(xiàng)。先后同貴陽(yáng)中醫(yī)學(xué)院、廣西大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、農(nóng)業(yè)部獸醫(yī)診斷中心、上海交通大學(xué)、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院等相關(guān)單位,開(kāi)展了一系列的合作研究,包括:實(shí)驗(yàn)培育、種質(zhì)特性測(cè)定[9、10]、分子遺傳基礎(chǔ)研究、以及其生物安全性研究、凈化培育、我國(guó)實(shí)驗(yàn)用小型豬質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)草案的制定等研究。
10余年來(lái)已累計(jì)向社會(huì)50多個(gè)單位提供上千頭近交系小型豬,進(jìn)行深層次、多方位的開(kāi)發(fā)利用,已成功應(yīng)用于動(dòng)物疾病模型、燒傷皮膚敷料、新藥檢測(cè)、眼睫膜保存與異種移植、生物工程和食品安全評(píng)價(jià)等著多面,如:北京友誼醫(yī)院、解放軍309等單位的肝腎臟異種器官移植研究;北京口腔醫(yī)科大學(xué)、天壇醫(yī)院口腔研究所、武警總醫(yī)院等單位的口腔疾病上的模型研究;北京阜外醫(yī)院心血管病動(dòng)物模型研究;北京同仁醫(yī)院等單位的胰腺細(xì)胞異種移植、眼角膜保存與異種移植研究取得重要進(jìn)展,眼角膜異種移植給猴子可存活280天以上;中國(guó)醫(yī)科院新藥安全評(píng)價(jià)研究中心、國(guó)家醫(yī)藥檢測(cè)研究中心;解放軍301總醫(yī)院等的糖尿病動(dòng)物模型;解放軍304醫(yī)院的皮膚燒傷動(dòng)物模型研究;解放軍309醫(yī)院腎臟移植新藥動(dòng)物模型檢測(cè)與鑒定;國(guó)家獸藥檢察總所、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院的豬瘟、腸炎等疫苗制劑檢測(cè)與鑒定;北京大學(xué)、中科院生化細(xì)胞研究所等小型豬胚胎干細(xì)胞建系研究[11];軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院將WZSP用于戰(zhàn)地救護(hù)一類(lèi)止血新藥實(shí)驗(yàn)成功后,已獲得生產(chǎn)批號(hào),立即投入生產(chǎn)等均有力的促進(jìn)醫(yī)學(xué)發(fā)展。并多次舉行不同的研討會(huì)、申報(bào)專(zhuān)利多項(xiàng)、獲獎(jiǎng)多項(xiàng),使近交系小型豬取得長(zhǎng)足的進(jìn)展(詳見(jiàn)附件1-3)
中國(guó)地方小型豬種的開(kāi)發(fā)利用途徑大致分為三大類(lèi),其中與我國(guó)普通地方種豬(大型豬)相同有兩大類(lèi)。
其中之一,利用體型小這一遺傳資源特點(diǎn),進(jìn)行引種、封閉群培育、完成遺傳、繁殖、生長(zhǎng)發(fā)育、生理生化等指標(biāo)測(cè)定后,直接上市提供實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。如原北京農(nóng)大王連純教授等1986-1987年先后從貴州、廣西引種91頭,貴州中醫(yī)學(xué)院甘世祥教授引種香豬2公4母[12],原廣西農(nóng)學(xué)院王愛(ài)德等1987年教授引種巴馬香豬16頭(2頭公、14頭母)[13],此外云南農(nóng)大、原上海農(nóng)學(xué)院、原揚(yáng)州農(nóng)學(xué)院等單位先后利用此方式開(kāi)展了小型豬遺傳資源的保種與利用。此外,貴州利用香豬肉質(zhì)好這一遺傳資源特點(diǎn),直接開(kāi)發(fā)香豬烤乳豬、烤全豬,此利用方式類(lèi)同普通地方種豬開(kāi)發(fā)特優(yōu)產(chǎn)品直接上市一樣。如,華南小耳豬類(lèi)的烤乳豬,金華火腿、萊蕪豬大排、玉山豬紅燒肉等。
圖8 近交系豬性情較原始品種溫順
其中之二,進(jìn)行雜交改良、實(shí)現(xiàn)遺傳資源創(chuàng)新[14]。在此方面從宏觀講,利用地方種豬培育二元雜交(地方豬占50%)、三元雜交(地方豬占25%,)或新品種(品系)開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品直接上市。由于其體型大、產(chǎn)肉量高,其開(kāi)發(fā)和影響的力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于、好于小型豬品種。但上海交通大學(xué)等也利用“巴馬香豬×杜洛克”雜交此種研發(fā)模式,其后代了不僅肉質(zhì)好、而且產(chǎn)量高、其優(yōu)質(zhì)肉產(chǎn)品也直接上市。就我國(guó)地方種豬采用雜交改良、培育出的雜交配套系、或新品種而實(shí)現(xiàn)遺傳資源創(chuàng)新,以滿足社會(huì)的需求所培育的北京黑、哈白、魯來(lái)黑豬、蘇太豬、新丹系黑豬、中育豬配套系、冀合白豬配套系、滇撒豬配套系[1、14]等而論,其群體近交系數(shù)一直均維持在2.50%以下。這種開(kāi)發(fā)利用方式從現(xiàn)代基因工程技術(shù)層面上講,就是通過(guò)品種間的雜交,使其等位基因雜合度增加、多態(tài)性提高、基因資源更加豐富。從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)地方種豬遺傳資源創(chuàng)新,是實(shí)現(xiàn)我國(guó)地方種豬有效保存和利用的永恒主題,也是我們祖先歷經(jīng)萬(wàn)般磨難經(jīng)“人工選擇+自然選擇”、使其地方種豬種質(zhì)資源才有如此豐富的原因所在。聯(lián)系當(dāng)前我國(guó)大規(guī)模的施實(shí)“轉(zhuǎn)基因豬培育重大專(zhuān)項(xiàng)”研究,就可使我們更清析的認(rèn)識(shí)到實(shí)現(xiàn)“種豬遺傳資源的創(chuàng)新”理念。即,利用基因組輔助育種和轉(zhuǎn)基因育種結(jié)合常規(guī)育種,培育家畜新種質(zhì)資源的指導(dǎo)思想,家畜新種質(zhì)資源的競(jìng)爭(zhēng)和創(chuàng)新也是推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的表現(xiàn)形式。
其中之三,由于種豬遺傳資源開(kāi)發(fā)目的與用途不同,我國(guó)地方小型豬種的開(kāi)發(fā)利用還存在另一種與我國(guó)普通家豬(大型豬)截然不同的途徑和方式,那就是通過(guò)“近交繁育”、淘汰群體部份有害的等位基因、降低等位基因的雜合度和多態(tài)性,使之多數(shù)基因座等位基因的純合,穩(wěn)定表達(dá)單一性狀,即將群體近交系數(shù)提高達(dá)98%以上,向“雜交改良、實(shí)現(xiàn)遺傳資源創(chuàng)新、群體近交系數(shù)維持2.50%以下”的開(kāi)發(fā)利用反方向研究目標(biāo)發(fā)展。這樣培育出遺傳穩(wěn)定的近交系小型豬,可做為研究、解決人類(lèi)疑難疾病、研制新藥產(chǎn)品、乃之今后異種器官移植需求供體理想的“替難者”。因此,培育“近交系品種豬”是實(shí)現(xiàn)遺傳資源創(chuàng)新另一個(gè)途徑。國(guó)家畜禽遺傳資源委員會(huì)專(zhuān)家、南京農(nóng)大王林云教授曾精辟、明確的指出[15]:“五指山小型豬近交系(WZSP近交系)是中國(guó)農(nóng)科院畜牧所從1989年開(kāi)始培育的將中國(guó)地方豬種用作實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的一個(gè)很好例子。它是從1987年開(kāi)始在海南原地保種、定點(diǎn)觀察后,最終存留的同窩的1公1母兩頭豬近交繁育而成的。----目前存欄250余頭。已成為與原有五指山豬性能不同的一個(gè)新遺傳資源?!?/p>
1)我國(guó)應(yīng)提倡遺傳資源創(chuàng)新、敢于創(chuàng)新、科學(xué)創(chuàng)新,盡快建立近交系小型豬標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)內(nèi)、外還沒(méi)有近交系小型豬、也就沒(méi)有近交系小型豬的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)橐环N動(dòng)物遺傳監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的制定需要很長(zhǎng)的時(shí)間和眾多使用這種動(dòng)物的科學(xué)家從各個(gè)方面共同制定,如大小白鼠使用了很多年后才于1980年8月在國(guó)際實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)委員會(huì)(ICLAS)會(huì)議、國(guó)際抗癌協(xié)會(huì)(UICC)等諸多團(tuán)體的協(xié)助下,在東京正式成立了對(duì)近交鼠的遺傳監(jiān)控機(jī)構(gòu),有美、英、法、德、波蘭、日本等各國(guó)研究這方面的專(zhuān)家學(xué)者共同制定國(guó)際監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)實(shí)驗(yàn)用小型豬研究已開(kāi)展了30余年,隨著近交系小型豬作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的學(xué)者提供詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可逐步建立我國(guó)近交系小型豬標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)近交系小型豬培育和研發(fā)工作的健康發(fā)展。也是培育合格的實(shí)驗(yàn)用豬滿足社會(huì)的依據(jù)和需要。
2)培育合格的近交系實(shí)驗(yàn)用豬滿足社會(huì)的需要:由于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)在醫(yī)學(xué)發(fā)展中占有特殊地位,是生命科學(xué)的基礎(chǔ)和重要支撐條件。在一定程度上,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的質(zhì)量決定了研究課題的成敗,研究成果的可信性和科學(xué)性。隨著小型豬在人類(lèi)比較醫(yī)學(xué)皮膚移殖、心血管疾病、消化代謝實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用,以及國(guó)家一類(lèi)新藥的研制、生產(chǎn)和監(jiān)測(cè)量的增加,對(duì)實(shí)驗(yàn)豬的需求量會(huì)越來(lái)越大,小型豬需求量將會(huì)穩(wěn)步增長(zhǎng)。培育合格的實(shí)驗(yàn)用豬滿足社會(huì)需要是首要完成的任務(wù)。
3)建立多種技術(shù)平臺(tái),滿足社會(huì)需要:豬細(xì)胞人源化改造可用于人類(lèi)疑難疾病的治療。因此,開(kāi)展實(shí)驗(yàn)用小型豬多種體細(xì)胞干細(xì)胞以及組織的保存,對(duì)其全方位、深層次的開(kāi)發(fā)利用有著重要的意義。如建立皮膚、胰腺、骨髓、卵巢間充質(zhì)、睪丸間充質(zhì)、血液等干細(xì)胞系及分化技術(shù)平臺(tái)。
4)挖掘我國(guó)實(shí)驗(yàn)用小型豬特有的等位基因及特性研究:我國(guó)小型豬種質(zhì)資源豐富、特異性明顯。因此,進(jìn)行我國(guó)實(shí)驗(yàn)用小型豬特有的等位基因及特性研究,具有重要的理論和實(shí)踐意義。研究?jī)?nèi)容包括:建立我國(guó)不同品系實(shí)驗(yàn)用小型豬高通量新基因發(fā)掘技術(shù)平臺(tái),發(fā)掘和克隆一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要新基因;建立的高效規(guī)?;D(zhuǎn)基因和多基因聚合技術(shù)體系;培育一批小型豬新型轉(zhuǎn)基因生物新材料和新品種。將是我國(guó)實(shí)驗(yàn)用小型豬近期和中長(zhǎng)期培育、開(kāi)發(fā)利用應(yīng)堅(jiān)持奮斗的目標(biāo)。
(其他文獻(xiàn)可函索)
[1]《中國(guó)家畜家禽品種志》編委會(huì).中國(guó)豬品種志[M].上??茖W(xué)技術(shù)出版社,上海,1986.
[2]馮書(shū)堂,楮武軍,王雅春,王端云.中國(guó)五指山豬[M].中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社,北京,1999.
[3]馮書(shū)堂.五指山小型豬實(shí)研用近交系培育研究成果[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,40:379-385.
[4]李吉濤.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士學(xué)位論文“五指山豬近交系矮小性分子遺傳基礎(chǔ)研究”,2007,6.