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混合体细胞核移植技术克隆出苏淮猪“龙凤胎”

来源:科技日报2021-05-19 09:52

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  相较于体外受精和人工授精技术,细胞核移植技术不需要精子和卵子的结合,就可以保留供体细胞的所有遗传物质,对个体进行复制。此次克隆混合移植了两个品种,同时获得苏淮猪的公、母克隆后代,这是国内首次。

  侯黎明

  南京农业大学动物技术学院养猪研究所副教授

  “小猪刚生下时,走路踉踉跄跄,到处舔嗅妈妈找奶吃,现在慢慢长大了,吃饱了就睡,但调皮时还会打架。”说起刚刚诞生的克隆猪宝宝,南京农业大学(以下简称南农)动物技术学院养猪研究所副教授侯黎明笑得合不拢嘴。

  这可不是一般的猪。5月12日,记者从南农获悉,该校养猪研究所、淮安研究院与江苏省畜牧总站联合,利用混合体细胞克隆技术,进行不同性别的苏淮猪和二花脸猪的混合移植。前不久,3头大白母猪先后顺利分娩,共生下8头苏淮公猪和6头苏淮母猪,且每头受体母猪同时生下“龙凤胎”。

  在《国家畜禽遗传资源品种目录(2021年版)》中,苏淮猪和二花脸猪被收录其中。

  “此次克隆的结果意味着,通过体细胞保存可实现猪遗传资源保护和利用以及优秀种猪个体的扩群。”侯黎明说。

  用千余个胚胎克隆出14头苏淮猪公、母后代

  苏淮猪是南农作为技术依托单位,在淮安市淮阴种猪场采用杂交育种方法,历经12年持续选育,于2011年育成的国家级新品种。而二花脸猪则是分布在太湖流域历史悠久的高产猪种,单胎最多曾诞下42头小猪,是高产仔性能世界纪录的保持者。

  今年1月起,南农养猪研究所黄瑞华教授领衔,养猪研究所所长助理、淮安研究院常务副院长李平华副教授与侯黎明开始尝试用混合体细胞核移植技术繁育克隆猪。

  “这几年,地方猪种和培育猪种受疫病等因素影响,群体数量减少,我们想保护这些优秀遗传资源,最大程度地提升保种和育种效率,所以想尝试不同品种与不同性别的混合移植,看能否产下猪二代。”黄瑞华告诉记者。

  “我们选取了4头猪,苏淮猪和二花脸猪每个品种公、母各一头,从它们身上分离培养耳组织的体细胞然后低温冷冻保存。”侯黎明表示,选好“种子”只是第一步。他们又从其他母猪卵巢中获得卵母细胞,体外培养成熟后利用显微操作将细胞核去除,再将两个品种、不同性别复苏的体细胞分别注射到卵母细胞中,最后将重构胚胎移植到受体代孕母猪输卵管内。最终,每个品种的每个性别培育了大约250个胚胎,共计1000多个胚胎。

  什么样的母猪是合适的“受孕妈妈”,也很有讲究。侯黎明介绍,受体母猪的繁育能力要强,最好单胎产仔10—15头,且不能是新手猪妈妈,以避免紧张而影响生产,最好的胎次是2—5胎。猪妈妈的背膘不能过肥,那样不利于生产,太薄又营养不良,背膘最好要13—18毫米。

  “移植前,我们选出了断奶后发情的5头猪妈妈,再将1000多个胚胎按照品种和性别分成每份约200个胚胎,分别注入猪妈妈输卵管里,希望能一次性获得两个品种两个性别的克隆小猪。”侯黎明说,经过小心呵护,4月27—29日,5头猪妈妈里,有3头成功受孕分娩共生下了14头苏淮小猪,最重的1.5千克,最轻的0.335千克。

  下一步将研究克隆猪的生产、繁殖性能

  “细胞核移植技术,是将供体细胞移入到除去核的卵母细胞中,使供体细胞核在卵母细胞质中含有的蛋白因子作用下被重新编程、分裂并发育成新个体。相较于体外受精和人工授精技术,细胞核移植技术不需要精子和卵子的结合,就可以保留供体细胞的所有遗传物质,对个体进行复制。”侯黎明介绍,此次克隆混合移植了两个品种,同时获得苏淮猪的公、母克隆后代,这是国内首次。

  科研过程向来不会一帆风顺。此次克隆试验没有得到二花脸猪的后代,“这可能是两个品种的胚胎在猪妈妈体内发育时存在竞争,具体原因还需要进一步研究。”侯黎明说。

  不过,当看着黑乎乎的苏淮小猪从大白猪妈妈肚子里钻出来的时候,侯黎明还是非常开心。那几天,他天天守在猪舍,给小猪喂奶、量体重,收集克隆小猪粪便样品,“下一步,我们会分析克隆猪的生产、繁殖性能,并分析它们肠道中的微生物与作为供体的苏淮猪是否一致。”侯黎明说。

  畜禽遗传资源是生物多样性的重要组成部分,是维护国家农业安全、生态安全的重要战略资源。

  黄瑞华说,目前他们参与保存的二花脸猪、梅山猪、嘉兴黑猪等猪遗传资源有8个,收集DNA样品3704份、体细胞样品168份、冷冻精液106份,同时为淮猪、沙乌头猪、玉江猪及安庆六白猪现场冷冻保存精液36份。

  此次研究的供体苏淮猪猪种,也已被纳入保护。黄瑞华说,他们已抢救性地保存苏淮猪、苏太猪等培育猪种DNA样品约1000份,保存苏淮猪体细胞35份、冷冻精液18份。

  “此次苏淮猪公、母猪个体混合克隆成功证明,本次收集的遗传素材具有活体可复制性。不同性别的个体体细胞的混合克隆成功,进一步提高了克隆的效率,为优秀猪个体的扩繁带来了新希望。”黄瑞华说。(金 凤)

[ 责编:武玥彤 ]
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