◎ 文/胡 斌

高瘦肉率梅山豬新種群在農(nóng)科院誕生
——訪中國農(nóng)業(yè)科學院豬基因工程與種質(zhì)創(chuàng)新團隊崔文濤副研究員

◎ 文/胡 斌

近日，關(guān)于“培育出國際首例高瘦肉率梅山豬新種群”的研究成果在國際刊物《科學報告（Scientific Reports）》雜志上在線發(fā)表,這是國際上首篇有關(guān)肌抑素突變豬的研究性報道。該成果一經(jīng)發(fā)表，立刻就引起人們的廣泛關(guān)注。誕生的這一新種群有什么特點？豬肉的安全性如何？產(chǎn)業(yè)化前景怎么樣等等？帶著這些問題，我們采訪了中國農(nóng)業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所豬基因工程與種質(zhì)創(chuàng)新團隊崔文濤副研究員。

“三高”梅山豬新種群誕生

崔文濤師從我國轉(zhuǎn)基因鼻祖陳永福教授，主要從事轉(zhuǎn)基因動物新品種培育及其安全評價研究。博士畢業(yè)后跟隨豬基因工程與種質(zhì)創(chuàng)新團隊首席李奎教授從事基因修飾豬新品種培育研究。他睿智而充滿激情，通過十多年的艱辛努力，取得了一系列研究成果，如針對轉(zhuǎn)線蟲ω-3脂肪酸去飽和酶基因豬的安全評價、制備了一批豬MSTN突變的轉(zhuǎn)基因小鼠并開展了目標性狀分析和突變MSTN與內(nèi)源MSTN的拮抗機理研究等。

而崔文濤和他的研究小組，歷時5年，利用鋅指核酸酶技術(shù)（ZFN），通過基因編輯技術(shù)，在國際上首次成功獲得了一批目標性狀良好且無標記基因、具有“雙肌”表型的肌抑素(Myostatin)純合子突變梅山豬新種群，則是其最新成果。

崔文濤介紹，肌抑素對肌肉生長發(fā)育具有負調(diào)控作用，其功能缺失會導致動物肌肉肥大，表現(xiàn)出“雙肌”性狀。目前已在牛、綿羊、狗及人等物種上發(fā)現(xiàn)了因肌抑素自然突變而導致的“雙肌”性狀，其中最著名的是皮爾蒙特牛和比利時蘭牛。然而，至今還未發(fā)現(xiàn)由于肌抑素基因突變而導致的“雙肌”豬。豬既是肉食產(chǎn)品的重要來源，又是研究人類疾病的理想動物模型，因此制備肌抑素基因突變豬具有非常重要的意義。為此他們選擇梅山豬作為研究對象，首先利用鋅指核酸酶技術(shù)（ZFNs）對梅山豬胎兒成纖維細胞自身肌抑素基因進行定點編輯，然后通過體細胞核移植技術(shù)獲得了兩種肌抑素突變梅山豬。該豬健康狀況良好，目前已繁育到第三代，加上進行基因編輯的那一代，實際上已是第四代。經(jīng)各項對比實驗，新的梅山豬種群具有三大特點，一是高瘦肉率，經(jīng)屠宰試驗測定，與原梅山豬相比，純合子突變梅山豬瘦肉率提高11.62%，雜合子突變梅山豬瘦肉率提高3.54%。如此之高的瘦肉率提升是傳統(tǒng)育種無法企及的；二是高繁殖率，梅山豬以其高繁殖力而聞名于世，MSTN突變梅山豬同樣具備該特點，根據(jù)其初產(chǎn)和第二胎生產(chǎn)記錄，與普通梅山豬無差異；三是高品質(zhì)，梅山豬是我國優(yōu)良地方品種太湖豬的一個品系，作為地方黑豬而言肉質(zhì)鮮美也是其一大特色，初期實驗驗證MSTN突變梅山豬的肉質(zhì)與普通梅山豬無明顯變化。

區(qū)域供水與需水的動態(tài)過程受到多方面因素影響，主要包括兩類：一方面，氣溫、降水等自然水循環(huán)要素使供需態(tài)勢受到影響；另一方面，經(jīng)濟社會發(fā)展增加用水需求，加大供水系統(tǒng)壓力。通常由于降水偏少、天氣干燥、蒸發(fā)量增大而發(fā)生氣象干旱。

生鮮產(chǎn)品不同于一般產(chǎn)品，在整個運輸流通過程中，如果各環(huán)節(jié)處理不當或者把控不嚴就可能出現(xiàn)嚴重的質(zhì)量問題，帶來嚴重的貨損。由于生鮮產(chǎn)品質(zhì)量的非標準化，在外觀、口感等方面無法直接判斷，而貨物數(shù)量較大時，更不可能一一檢驗、每日優(yōu)鮮在儲存過程中，出現(xiàn)壞品和長時間存放的商品沒有及時清理，不僅污染了其他商品，還配送給顧客，給顧客帶來極差的消費體驗。

新種群梅山豬不是“轉(zhuǎn)基因”豬

科研人員誰也不愿自己的成果長期躺在實驗室里，崔文濤現(xiàn)在最大的心愿就是高瘦肉率梅山豬新種群能盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，這不僅對我國地方豬品種保護培養(yǎng)是巨大的貢獻，對我國的生豬養(yǎng)殖業(yè)帶來的影響也是不可估量的。

崔文濤介紹說，轉(zhuǎn)基因生物（genetically modificated organisms，GMO）可能會帶來未知的不良后果，主要有兩方面的原因：一方面是外源基因的轉(zhuǎn)入，另一方面是轉(zhuǎn)基因過程的一些殘留（譬如標記基因的插入，以及轉(zhuǎn)基因操作中在基因組上插入非目的核酸序列等，都被認為可能帶來一些不確定性）。

該研究成果完全有望在不久的將來，被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)及醫(yī)藥領(lǐng)域,并將推動現(xiàn)代生物技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

該研究成果于2015年9月24日在線發(fā)表在國際刊物《科學報告（Scientific Reports）》雜志上,是我國基因編輯豬領(lǐng)域獲得的重大突破，也是國際上首篇有關(guān)肌抑素突變豬的研究性報道,對我國生物育種、生豬養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展將產(chǎn)生深刻的影響。

從圖6(a)可見，與純膨潤土壓實試樣相比，孔徑大于0.1μm的混合試樣孔隙累計曲線，均處于純膨潤土試樣的下方，說明添加納米氧化物后起到了充填大孔隙的作用。當孔徑小于0.1μm時，單摻入4%納米氧化鈣或6%納米氧化硅后的試樣孔隙累計曲線，依然處于純膨潤土試樣的下方；但同時摻入兩者的試樣累計曲線卻處于上方，說明孔徑小于0.1μm的孔隙體積增多。具體表現(xiàn)為圖6(b)中孔徑大于0.1μm的孔隙分布曲線峰值向左平移，而孔徑小于0.1μm的分布曲線峰值向右平移。

相比之下，基因編輯生物中似乎不存在這些問題：首先，它并不轉(zhuǎn)入外源基因，一切都是基于對生物本身基因的調(diào)整；其次，因為生物技術(shù)的發(fā)展，研究人員可以精確地在生物基因組上的特定位置進行操作，而且不留任何痕跡。另外的好處是，與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)相比，這些新型手段雖然看起來可能相對保守，但是依然是有效的。其越來越被推崇的原因有兩個方面：一方面，越來越多的生物基因組被測定，對生物基因功能的研究也越來越深入；另一方面，大量新的分子生物學技術(shù)投入應(yīng)用，使得很多之前科學家們想都不敢想的“魔法”成為了現(xiàn)實。

期望盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化

時至今日，中國政府已開始大力資助轉(zhuǎn)基因作物的研究，但眾多民眾談起轉(zhuǎn)基因時依然對其充滿疑慮甚至擔憂。這里姑且不討論轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全問題，僅談?wù)劇盎蚓庉嫛迸c“轉(zhuǎn)基因”的區(qū)別。

崔文濤小組的研究不僅充分利用了現(xiàn)代生物技術(shù)的巨大優(yōu)勢，而且還對其產(chǎn)品的安全性給予了高度重視。一方面，利用鋅指核酸酶技術(shù)對豬自身肌抑素基因進行定點修飾，此操作不同于傳統(tǒng)意義上的轉(zhuǎn)基因技術(shù)（將外源基因轉(zhuǎn)入到受體細胞中），同時該技術(shù)的高效性也避免了篩選標記基因的使用；另一方面，肌抑素基因編輯梅山豬的突變類型與比利時蘭牛的自然突變極為相似（肌抑素基因存在11個堿基的缺失），因此，該豬在動物健康及其產(chǎn)品安全方面更具有可靠性。

除上述措施之外，筆者還建議我國事業(yè)單位應(yīng)借助預算管理進一步加強經(jīng)費管控的實施力度?，F(xiàn)階段，無論何種單位性質(zhì)和類型，預算管理都是實施內(nèi)部管控的一項重要組成部分。隨著事業(yè)單位改革改制的進展，很多事業(yè)單位都在單位內(nèi)部管控中引入了預算管理機制。因此，事業(yè)單位可以在預算編制和執(zhí)行監(jiān)督中，加入對經(jīng)費數(shù)據(jù)的調(diào)取、分析、監(jiān)控。

當初他們選擇梅山豬，就是因為它是我國保護的一個重點品種，不但產(chǎn)仔率高，并且口感好。若瘦肉率高，顯然更好，這一點崔文濤研究小組已成功解決，并且還有其它很多優(yōu)勢。因此，希望能盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，而且也是國家重點支持推廣的項目。

當然，對于一個生物新種群實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還有很長的路要走，必須要經(jīng)過規(guī)定的流程，包括中間試驗、環(huán)境釋放、生產(chǎn)性試驗，通過國家安全評價，申請品系等。現(xiàn)在，他們在進一步開展選育的基礎(chǔ)上，已經(jīng)開始了環(huán)境該豬的環(huán)境釋放安全評價研究，整個計劃預計在“十三五”期間可完成，希望最終能獲得國家安全評價證書，然后真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

年屆不惑之年的崔文濤，不僅是中國農(nóng)業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所豬基因工程與種質(zhì)創(chuàng)新團隊的科研骨干之一，還是農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)基因動物及飼料安全監(jiān)督檢驗測試中心質(zhì)量負責人。他的研究小組成員共6人，個個年輕，充滿激情，團結(jié)一心，具有極強的戰(zhàn)斗力。目前已發(fā)表論文36篇，其中SCI論文收錄17篇，申請專利共10項，其中授權(quán)3項、國際專利2項。談到未來的夢想，崔文濤說“我們是國家培養(yǎng)的，整個計劃也是拿國家的錢做的，對于個人來說，就是希望能為社會創(chuàng)造價值，做一些有意義、有價值的事。具體就是通過生物技術(shù)，改造我國的地方豬品種”。樸實的話語，體現(xiàn)的卻是一位年青科研工作者獻身科研的崇高情懷！