摘要:近幾十年來,各個養(yǎng)殖場引進(jìn)了大量外國品種與我國優(yōu)良地方品種進(jìn)行廣泛雜交,導(dǎo)致地方品種優(yōu)良基因的流失。為了更好保存我國畜禽的優(yōu)良基因,在生產(chǎn)中采取了活體保種、超低溫保種等方法。筆者就應(yīng)用比較多的幾種方法進(jìn)行了介紹。
中國是個畜禽品種比較豐富的國家之一。但近些年來,許多養(yǎng)殖者為了追逐經(jīng)濟(jì)效益,大量引進(jìn)外來品種與當(dāng)?shù)氐膬?yōu)良家畜品種雜交,使一些品種瀕臨滅絕。冀南黃牛、草原紅牛、甘肅著名的八眉豬和甘肅黑豬等很多優(yōu)良地方品種已經(jīng)到了滅絕邊緣。為了保護(hù)國家的優(yōu)良家畜品種,保種工作是目前一件緊迫而重要的任務(wù)。
1 活體保種
可以從優(yōu)良品種群體中挑選優(yōu)秀的公、母畜,在其原產(chǎn)地的保種場或者保護(hù)區(qū)進(jìn)行活體保存。由于我國生物技術(shù)起步較晚,活體保存仍是目前畜禽保種最常用的方法。家畜活畜保種的效果受留種數(shù)量、公母畜比例、選配方法和世代間隔等影響。通江縣空山黃牛的保種方案是:黃牛保種核心群要求公牛為特級或一級,80%的母牛為一級以上。留種方式:種母牛100頭~200頭,種公牛20頭以上,三代之內(nèi)沒有血緣關(guān)系的家系不少于6個。采用各家系等量留種,即每頭公牛后代留l頭公牛,每頭母牛后代留l頭母牛。交配方式為避免近交,世代間隔定為6年。吳平山對江西幾個地方品種豬的進(jìn)行了活體保種,其保種群由60頭~100頭純種母豬和6頭~10頭純種公豬組成。這樣小的群體豬近交系數(shù)上升快,加上遺傳漂變必定會造成基因的丟失,很容易因近交而引起退化。這時,可以通過同一品種內(nèi)的不同品系雜交或輪回雜交,來增加小群體內(nèi)的遺傳多樣性,或者母豬適當(dāng)引入外血。
2 超低溫保種
超低溫包括冷凍配子、胚胎、體細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞等。
2.1 冷凍精子
1950年,英國的Polge和Smith等用冷凍牛精液,使用人工授精技術(shù)產(chǎn)下了世界上第1頭用凍精受孕的小牛,是養(yǎng)牛業(yè)的一個飛躍。如今,為保護(hù)瀕危動物和優(yōu)良地方品種,世界各地相繼建立了多種動物精液基因庫。20世紀(jì)80年代,我國采用冷凍精液授精的奶牛已占90%以上。朱志偉等制作湖羊的凍精和冷凍胚胎,解凍后凍后平均活力為0.35~0.40。雖然綿羊凍精制作保存技術(shù)已經(jīng)比較成熟,但凍精的受胎率低仍是限制綿羊冷凍精液進(jìn)行生產(chǎn)推廣的重要因素。豬精子對冷應(yīng)激特別敏感,凍精的受胎率比較低,窩產(chǎn)仔數(shù)也較低;因此,豬精液的冷凍技術(shù)應(yīng)用難以推廣。馬月輝、吳常信等認(rèn)為,凍精和冷凍胚胎能最大限度地防止質(zhì)量性狀等位基因的丟失并減少數(shù)量性狀的遺傳漂變。但這種方法不能保存全部基因和性狀,還有必要用凍精對畜禽進(jìn)行回交,并結(jié)合冷凍胚胎技術(shù),必要時通過胚胎移植的方法來獲得純種。
2.2 冷凍卵子
與精子相比,卵細(xì)胞體積較大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,抗凍能力低,解凍后比精子復(fù)活率低。在其冷凍保存時易發(fā)生細(xì)胞骨架解體、基因異常、透明帶質(zhì)地變硬、膜完整性喪失等損傷,進(jìn)而影響冷凍后卵母細(xì)胞的發(fā)育能力,降低了復(fù)蘇后的受精率。
2.3 冷凍胚胎
胚胎冷凍技術(shù)是將胚胎和冷凍液裝入冷凍管中,經(jīng)過慢速降溫(第2天~第3天的胚胎)和快速降溫(第5天~第6天的囊胚)后,使胚胎停止發(fā)育,并在液氮中保存的一種技術(shù)。凍胚保種延長了雙親的配種年齡和世代間隔,此技術(shù)促進(jìn)了胚胎移植在畜牧業(yè)中的推廣,也給品種資源保護(hù)提供了可靠經(jīng)濟(jì)的途徑。王榮民等研究發(fā)現(xiàn),年齡在3歲左右的經(jīng)產(chǎn)母牛冷凍胚胎采集制作效果更好。經(jīng)吳細(xì)波研究發(fā)現(xiàn),馬頭羊以細(xì)管玻璃化冷凍比OPS冷凍效果略好。2006 年,桑國俊等發(fā)明了玻璃化冷凍后保存豬胚胎的方法,胚胎移植后的產(chǎn)仔率最高能達(dá)到17.74%,還遠(yuǎn)不能將冷凍胚胎用于商業(yè)。
2.4 冷凍體細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞
第一個克隆羊Dolly的出現(xiàn),證實了哺乳動物體細(xì)胞具有全能性的理論。構(gòu)成生物體的各種細(xì)胞都含有全套的遺傳信息基因,使得每一種細(xì)胞都有可能誘導(dǎo)發(fā)育成為個體的潛能。取腎、皮膚等組織的體細(xì)胞,經(jīng)體外傳代培養(yǎng),得到成纖維細(xì)胞或上皮狀細(xì)胞。再經(jīng)消化處理后,可以長期保存在液氮中。需要時通過核移植技術(shù)克隆出與供體一樣的個體,從而達(dá)到保護(hù)種質(zhì)資源的目的。中國農(nóng)科院畜牧研究所遺傳資源研究室從成立以來,共建立了民豬、魯西黃牛等50多個瀕危地方品種的成纖維細(xì)胞庫。這些細(xì)胞將為種質(zhì)資源的保護(hù)提供了更好的思路。
從原腸胚期之前早期胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中取出的胚胎干細(xì)胞,經(jīng)過培養(yǎng)還具有繼續(xù)分裂和增殖的能力和多向分化的特性。其在體外或者體內(nèi)都能被誘導(dǎo)分化成機(jī)體幾乎任何一種的細(xì)胞類型。而且其經(jīng)過解凍后成活率高達(dá)90%。進(jìn)行核移植后,在短期內(nèi)可獲得大量與供體完全相同的個體,對于保護(hù)珍稀野生動物有著重要意義。
3 繁殖技術(shù)保種
3.1 胚胎移植
胚胎移植又稱受精卵移植,俗稱借腹懷胎,是指把通過手術(shù)或非手術(shù)方法取出來的雌性動物的早期胚胎,或者從體外受精胚胎,移植到經(jīng)過同期發(fā)情處理,并且處于同樣生理狀態(tài)的其他同種雌性動物體內(nèi),然后繼續(xù)發(fā)育為個體的技術(shù)。赤峰市在20世紀(jì)80年代末即開始了牛的胚胎移植技術(shù)的研究和應(yīng)用。由于我國胚胎技術(shù)研究試驗起步較晚,國產(chǎn)超排激素效果不太理想,移植器械的生產(chǎn)廠家很少;因此,此技術(shù)相關(guān)的器械、藥品和激素主要靠進(jìn)口。成本的提高,阻礙了此技術(shù)的推廣。目前,此技術(shù)主要用于種用家畜的生產(chǎn)。
3.2 胚胎切割
胚胎分割是指將哺乳動物的早期胚胎采用手術(shù)或非手術(shù)的方法從子宮或輸卵管中取出,用顯微操作儀的玻璃針把每個卵裂球分開,分別放入透明帶,然后移植,最后發(fā)育成同卵雙胎、同卵多胎的克隆動物。因此,胚胎分割技術(shù)可以有效擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)種畜的和瀕危野生動物數(shù)量。
4 結(jié)語
綜上所述,活體保種是一種最基礎(chǔ)的保種方法;冷凍精子和胚胎的保種技術(shù)也比較成熟,在全國已經(jīng)推廣。在胚胎發(fā)育機(jī)制和基因表達(dá)調(diào)控等未研究清楚的情況下,胚胎切割、克隆、DNA標(biāo)記等保種方法在應(yīng)用和推廣方面受到了限制。未來保種方法的研究方向應(yīng)該是以群體遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué)相結(jié)合為主。
作者簡介:張穎,1980年出生,女,漢族,講師,研究生學(xué)歷,主要從事動物繁殖與改良等課程的教學(xué)與研究工作。
(張穎 河北省邢臺市現(xiàn)代職業(yè)學(xué)校)