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转基因猪的研究进展

2016-01-30邹孝顺

中国畜牧兽医文摘 2016年7期
关键词:瘦肉率潼南兽医站

谭 波 邹孝顺

(1.重庆市潼南区经形镇畜牧兽医站,重庆 402672;2.重庆市潼南区宝经镇畜牧兽医站,重庆 402672)

转基因猪的研究进展

谭 波1邹孝顺2

(1.重庆市潼南区经形镇畜牧兽医站,重庆 402672;2.重庆市潼南区宝经镇畜牧兽医站,重庆 402672)

我国是世界上猪种资源最丰富的国家,地方猪种不仅种类繁多,而且种质特性各异。经过长期驯养和选育,地方猪种大都具备肉质优良、繁殖力高、抗逆性强、耐粗饲等特点,但地方品种瘦肉率低、生长速度慢、饲料转化率低的缺点,限制了其规模化饲养。转基因技术的应用为更好利用我国地方猪种优良基因资源提供了新的途径。

1 基因工程育种

转基因育种就是通过转基因技术,将外源基因导入动物受精卵内组成一个新的融合基因,使其在动物体内整合与表达,产生具有新的遗传特性的动物。这样,可以避开物种间杂交不育的生殖隔离,在较短时期内培育出常规方法不能育成或难以育成的动物品种,从而加快动物改良进程,使选择效率提高,改良机会增多,因而极具研究价值。

2 提高猪的生产性能

生长激素(GH)基因是转基因研究运用最早的基因,至今已生产出转 GH 基因的家禽、鱼类、猪等。我国科学家将猪 GH基因转入湖北白猪受精卵中,获得首批转基因猪,经几个子代的观察,生长速度和饲料利用率分别比同窝猪提高 13.4% 和 10%。1990 年,中国农业大学培育的转基因猪,生长速度超过对照组40%;1998 年,培育出转基因猪群,脂肪减少 10%,瘦肉率增加6%~8%。转基因猪的增长速度较快,饲料利用率均可提高,胴体瘦肉率大幅度提高。

3 提高猪的免疫能力和抗病能力

疾病是养猪业的大敌,提高猪的免疫能力和抗病能力至关重要。Lo 等将编码小鼠抗磷酰胆碱(PC)抗体的 a + k 链融合基因一同注入猪的受精卵,获得的转基因猪中产生的单克隆抗体已被证明有抗病活性。Berm将小鼠抗流感基因转入猪体内,使转基因猪增强了对流感病毒的抵抗能力。

4 提高瘦肉率

平均日增重(ADG)和饲料利用率(FE)是家畜生产力的重要因素。Myostatin 是一种分泌蛋白,是骨骼肌的负调控因子,在发育过程中调控形成的肌纤维的最终数目。肌肉生长抑制素(MSTN),以前称为 GDF8,是转化生长因子-β(TGF-β)超家族的成员,可以调节母体的营养及子代的表现型,其调控机制也得到了研究。它被认为是成年动物骨骼肌自我调节及胚胎发育的调节器。McPhcrron等采用基因打靶方法获得 myostatin 基因缺失的突变纯合体小鼠,其肌肉发育显著促进,体重比正常野生型小鼠重约 30%,肌肉重量约为野生型小鼠的2~3 倍,骨骼肌纤维的数目比野生型小鼠高 86%。后续研究发现,Myostatin 基因敲除小鼠除了促进肌肉组织生长外,脂肪的沉积随年龄的增大明显降低,从而培育高瘦肉率家畜品种的转基因研究得到了高度重视,分别在猪、牛、猪等动物做了尝试。最近科学家发现基因型MSTNg. 435G > A 和 g. 447A > G 会影响杜洛克猪的增长,有望在以后的猪育种计划中选MSTN435G/447A 等位基因来提高平均日增重及体重,他们又发现猪的 MSTN 基因启动子的多态性与猪的屠体性状相关联,MSTNg. 435A/g 和 g. 447G 的基因型能够促进肢体及肌肉的总产量并且降低背膘厚。

5 提高肌肉品质

几年前,从 DNA 水平上研究动物肉质的报道较少,但随着人们消费水平的提高,改善肉质成为养殖业面临的首要问题。因此,肉质的研究成为动物遗传学者研究的热点。猪的肉质是受多个主效基因和候选基因调控的数量性状。氟烷基因、H-FABP 基因和LPINI 基因都是影响猪肉质的基因。氟烷基因的隐形突变纯合子容易引起猪应激综合征,H-FABP 基因的 Msp I、Hase III、Hinf I 3 个酶切位点的多态性与肌间脂肪含量也密切相关,LPIN1基因能影响猪脂肪沉积。美籍华裔科学家戴易帆等将fat-1基因植入猪的胚胎中,之后借助克隆技术培育出了富含O-MEGA-3脂肪酸的猪,他们获得的体细胞克隆猪,其体内表达的外源基因可以将猪体内的ω-6系饱和脂肪酸转化为ω-3 系不饱和脂肪酸,提高了ω-3系脂肪酸含量,降低ω-6/ω-3的比例,显著提高了猪肉的营养价值。

6 异体器官移植

利用转基因技术改造异种来源器官的遗传性状,使之能适用于人体器官或组织的移植,是解决移植短缺的最有效途径。由于猪器官的形状、体积及遗传物质与人类相似,被众多科学家认为是人类异种器官移植的理想供源。阻碍异种器官移植工作获得成功的首要问题是排斥反应。目前,利用转基因猪技术克服超极性排斥反应(HAR)的重大突破来自三类方法:7 生物反应器物血液反应器,其原理就是将与人体相关基因整合到动物胚胎里,使生出的转基因动物血液中,或长大后产生的乳汁中含有人类所需要的不同蛋白质,是当前转基因动物研究的热点。2000年中国农业大学成功获得了我国首例转有人α1-抗胰蛋白酶基因的转基因猪。通过猪乳腺生产人类药用蛋白的研究已取得了初步成功。美国已生产了 180 头 hPc 转基因猪,分离和提取 5 kg hPc,并开始了动物临床试验。我国也开始了人体蛋白 C(hPc)转基因猪生物反应器技术研究。Shamay 等将小鼠编码乳清酸蛋白(WAP)的基因转移给猪,对获得 3 头转基因猪的整个泌乳期的乳汁进行检测,结果发现鼠的 WAP 在奶中的浓度为 lg/L。Paleyan-da 等报道,在转基因猪乳汁中,人凝血因子的含量约为2. 7 μg/ml,比人血浆中的含量高10倍。2000 年,我国郑新民等用显微注射法,生产出第一批能合成人血清白蛋白(HSA)的转基因猪。科学家已成功制备出在血液中表达人血红蛋白、人血清白蛋白、人重组红细胞生成素、抗人白细胞免疫球蛋白等转基因猪,其中有的产品以实现产业化生产,有的取得重大研究进展,呈现良好的应用发展前景。

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