1996年7月,世界第一個成功克隆的動物多莉羊在英國誕生;2005年8月,中國第一頭體細(xì)胞克隆小香豬在河北省出世;2017年11月,世界上首個體細(xì)胞克隆猴“中中”在中國誕生;2019年9月,四川首批非基因編輯體細(xì)胞克隆青峪豬誕生。
四川首批體細(xì)胞克隆豬的誕生,讓公眾和市場都很興奮,也有了很多期待。體細(xì)胞克隆豬是什么?搞克隆豬研究是為了什么?克隆豬能食用嗎?帶著這些疑問,日前,記者走訪了省畜牧總站、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究團隊和巴中市巴山牧業(yè)股份有限公司。
A、揭秘四川首例體細(xì)胞克隆豬
歷時半年,過程很順利,在豬耳朵上采集組織樣品,然后培養(yǎng)胚胎、植入代孕,23只克隆豬寶寶長得跟普通豬毫無差別
10月11日下午,在成都市溫江區(qū)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)新校區(qū),四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師朱礪打開手機,給記者展示克隆豬的生長情況。視頻里,毛色烏黑、皮膚紅潤的豬寶寶在保溫?zé)舻恼丈湎?,依偎在豬媽媽的身旁嗷嗷直叫,還不時在特制的豬欄里鉆來鉆去、嬉戲打鬧?!案胀ㄘi毫無差別,活力很足,長勢良好?!?
朱礪介紹,4頭母豬依次產(chǎn)仔,9月25日產(chǎn)下6頭、9月26日產(chǎn)下6頭、9月27日產(chǎn)下6頭、9月29日產(chǎn)下7頭,最終23頭仔豬得以存活,有13頭公豬10頭母豬,體重最重的有1.45公斤,“都是正常體重,同一豬場同期誕生的豬寶寶一般都在1.1公斤左右?!?
省畜牧總站站長徐旭介紹,今年3月,省畜牧總站與四川農(nóng)業(yè)大學(xué)朱礪教授團隊聯(lián)合巴山牧業(yè)公司開展青峪豬體細(xì)胞克隆試驗。
“整個操作過程涉及三頭豬:從普通青峪豬(第一頭豬)耳朵采集組織樣品,培養(yǎng)成纖維細(xì)胞,然后將其細(xì)胞核移植到已抽取掉細(xì)胞核的供體(第二頭豬)卵母細(xì)胞中培養(yǎng)成克隆胚胎,最后一步就是將克隆胚胎植入代孕母豬(第三頭豬)體內(nèi)開始正常的生產(chǎn)過程。”朱礪介紹說,第一頭豬與克隆個體的生物遺傳特征有直接關(guān)聯(lián);第二頭、第三頭豬與克隆個體并無直接關(guān)聯(lián),只是分別提供一個胚胎和仔豬的生長環(huán)境,“換句話說,第一頭是青峪豬,不管第二頭、第三頭豬是黑母豬還是白母豬,最后產(chǎn)下的還是與第一頭一樣的青峪豬?!?
克隆過程非常順利——5月,完成供體豬耳組織細(xì)胞的采集和培養(yǎng),并培育出克隆胚胎。6月,完成4頭代孕母豬的胚胎移植。9月底,首批23頭體細(xì)胞克隆地方豬順利生產(chǎn)。
為何豬耳朵上采集的一個樣品,就能神奇地決定一頭克隆豬的產(chǎn)生?朱礪科研團隊成員、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)教師沈林園介紹,實際上道理很簡單,“哺乳動物,每一個體細(xì)胞都包含全套基因組,一個基因組包含25000多個基因,可以這樣講,豬耳朵上分離出的每一個細(xì)胞都包含了豬的整套遺傳物質(zhì),所以每一個細(xì)胞都能克隆成一個新的個體?!?
“這次克隆攻關(guān),我們遇到的最大難題是在非洲豬瘟嚴(yán)峻的環(huán)境下,一方面要防控疫情,一方面要保證胚胎健康成活和活體豬的出生?!卑椭惺邪蜕侥翗I(yè)股份有限公司董事長張育賢說起這次攻關(guān)過程,也很感慨。
B、一場地方豬品種保衛(wèi)戰(zhàn)
克隆豬研究是為了保護地方豬種,解決口味的需求,以及保護基因多樣性
進(jìn)行克隆豬研究,是不是為了提高生豬出欄率?朱礪給出的答案卻是:保護地方豬種。
據(jù) 2016年農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《全國畜禽遺傳資源保護和利用“十三五”規(guī)劃》,中國“土豬”一共有90個地方品種,其中國家級保護品種42個,省級保護品種32個,其他品種16個。
地方豬種急需保護。有媒體曾作過調(diào)查:1980年到2000年,廣東大花白豬的母豬數(shù)量從1.3萬頭下降至幾百頭,金華豬的母豬數(shù)量從1980年近25萬頭降至2007年的1萬多頭。四川有成華豬、內(nèi)江豬、烏金豬(涼山豬)、雅南豬、丫杈豬、青峪豬、藏豬7個地方豬保護品種,保護壓力都普遍偏大。
地方豬的養(yǎng)殖比例大大低于外來豬種,這是市場主動選擇的結(jié)果。“外來豬種生產(chǎn)效率高得多,地方豬5斤左右飼料長一斤肉,有些外種豬只需要3斤左右;外種豬6個月就出欄,本地豬要10個月到一兩年時間;地方豬瘦肉率一般為30%,而外種豬普遍都在60%左右?!敝斓Z告訴記者。
“引進(jìn)洋豬是為了解決豬肉不夠吃的問題,如今保護土豬是為了解決口味的需求,以及保護基因多樣性。比如成華豬,是回鍋肉的上好材料。本地豬還有耐粗飼等優(yōu)點?!毙煨癖硎?,從生產(chǎn)效率上來講,選種育種基本上還是以洋豬為主。但是,保護與生產(chǎn)不同,“保護是不以生產(chǎn)效率為標(biāo)準(zhǔn)的?!?
非洲豬瘟疫情發(fā)生后,對地方豬的保護又更加重視了。
“疫情給我國的生豬產(chǎn)業(yè)造成了重大影響。由于地方豬品種大多在建設(shè)原種場后采用閉鎖繁育的活體保種方式,一旦發(fā)生疫情將面臨全場捕殺的風(fēng)險?!笔∞r(nóng)業(yè)農(nóng)村廳相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,這種情況一旦發(fā)生,很多地方豬品種遺傳資源就會徹底丟失,且這種丟失是不可逆的。因而,對地方豬品種遺傳資源保護必須引入新技術(shù)。
巴中市通江縣青峪鄉(xiāng),是青峪豬原產(chǎn)地?!?年前,我們到大山里的農(nóng)戶挨家挨戶收購純種土豬,還專門邀請了當(dāng)?shù)匾呀?jīng)76歲、曾經(jīng)參與了1978年青峪豬全國普查的通江縣畜牧局李富育老師參與辨認(rèn)。第一次找到1公4母,總共才5只純種青峪豬。”朱礪表示。
2011年,四川農(nóng)業(yè)大學(xué)協(xié)助巴山牧業(yè)股份有限公司著手建立青峪豬第一家保種場?!爱?dāng)時,巴山牧業(yè)張育賢董事長發(fā)現(xiàn)土豬養(yǎng)殖的市場前景,從廣東回到巴中開展青峪豬養(yǎng)殖,我們一拍即合,立即著手開展合作?!?
保種場是對地方豬種的活體保種措施,目前,四川7個地方豬品種都先后分別通過畜牧部門牽頭自建或依托企業(yè)與科研院所合作建立起了地方豬種保種場。
四川農(nóng)業(yè)大學(xué)一直參與其中。“上世紀(jì)90年代,四川省率先啟動外種豬遺傳評估體系的建設(shè),從而開創(chuàng)中國生豬現(xiàn)代遺傳評估體系,現(xiàn)在進(jìn)行地方豬遺傳資源評價和保護,四川農(nóng)業(yè)大學(xué)一直是積極的推動者和參與者?!敝斓Z介紹,該校動物科技學(xué)院院長李學(xué)偉教授就是全國最早的生豬遺傳評估專家組成員之一,目前該校由李學(xué)偉教授領(lǐng)銜的豬遺傳育種團隊有近20個固定研究人員,都具有博士學(xué)位,大部分都有海外留學(xué)經(jīng)歷。
2016年開始,四川保護地方豬又邁出“第二步”——開展冷凍精液制作和保存,籌建地方豬種基因庫。
“通過專項政策,我們與四川農(nóng)業(yè)大學(xué)開展合作,資助朱礪教授團隊實施了‘青峪豬冷凍精液制作及重要經(jīng)濟性狀挖掘’項目?!毙煨窠榻B,目前四川7個地方豬品種都建立了凍精保存基因庫,“每一個豬種,原則上都保存了3萬劑左右的凍精以確保其多樣性。一個種豬需要有不同的血統(tǒng)保存,就像我們都是黃種人,但是還是有張姓、王姓、李姓、趙姓的區(qū)分?!?
接下來,該克隆豬“登場”了?!盎铙w保護面臨疫情、地震等風(fēng)險,凍精基因庫只涉及公豬,只能保留50%的遺傳物質(zhì),而體細(xì)胞克隆豬不存在公豬與母豬的差別,不需要精子和卵子的結(jié)合,公豬與母豬都能夠保存,實現(xiàn)了100%的遺傳物質(zhì)的保存。”沈林園解釋說。
朱礪介紹,目前其團隊正在同時進(jìn)行另一項全新的研究——從2018年開始,朱礪團隊開始利用基因芯片對地方豬種群的遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析?!拔覀円言谇嘤i和烏金豬(涼山豬)保種場內(nèi)利用基因芯片進(jìn)行全群測序,建立每一頭豬的基因組檔案,用基因組數(shù)據(jù)來指導(dǎo)我們進(jìn)行保種育種。”
C、那些對克隆豬的種種猜測
非編輯體細(xì)胞克隆豬可以放心食用,但并不適用于大規(guī)模商業(yè)生產(chǎn),成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通生豬養(yǎng)殖
“非編輯的體細(xì)胞克隆豬是完全可以放心食用的。”朱礪很肯定地告訴記者,“除了生產(chǎn)過程不一樣,遺傳物質(zhì)與普通豬沒有任何區(qū)別。在克隆豬生產(chǎn)的過程中,我們做的是把體細(xì)胞恢復(fù)成一個個體,沒有進(jìn)行過任何基因修飾和編輯?!?
“基因編輯的體細(xì)胞克隆技術(shù)直接用于實際生產(chǎn),需要先實施嚴(yán)格的安全評估。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)采用的是非基因編輯體細(xì)胞克隆技術(shù),不涉及安全性評估問題,可以直接運用于保種生產(chǎn)?!毙煨窀嬖V記者。
四川首例體細(xì)胞克隆豬產(chǎn)出后,有自媒體“大膽”預(yù)測:“克隆豬”技術(shù)順利推廣,生豬價格回落可期。但在朱礪看來,最好不要等著吃克隆豬肉,“克隆豬只是一種技術(shù)儲備,作為地方豬種的保護措施,并不適用于大規(guī)模的商業(yè)生產(chǎn),雖然其生產(chǎn)周期與一般豬差不多,但成本太高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般豬?!?
徐旭告訴記者,克隆胚胎移植母豬的成功分娩,說明四川農(nóng)業(yè)大學(xué)已經(jīng)全面掌握體細(xì)胞凍存方式實現(xiàn)地方品種遺傳資源保護的方法,目前國內(nèi)只有極少數(shù)單位全面掌握該技術(shù)?!斑@意味著一旦動物活體消亡,可以通過體細(xì)胞克隆的方式恢復(fù)活體。”這一技術(shù)能夠降低地方豬品種資源滅絕風(fēng)險,提高地方豬保護成功率。從長遠(yuǎn)來看,體細(xì)胞凍存結(jié)合體細(xì)胞克隆技術(shù)可以改變現(xiàn)有活體保種技術(shù)模式,實現(xiàn)大量保存群體遺傳資源,降低保種成本和風(fēng)險;從育種技術(shù)層面上講,體細(xì)胞凍存和克隆技術(shù)可以大量復(fù)制特別優(yōu)良的種豬個體,從而加快豬的遺傳改良進(jìn)展。
“我們已經(jīng)熟練掌握了關(guān)于豬的克隆技術(shù)和基因芯片測定技術(shù),初步構(gòu)建完整的遺傳資源保護技術(shù)體系。除了已經(jīng)生產(chǎn)成功的青峪豬外,其他6個四川地方豬品種包括目前大量養(yǎng)殖的外種豬在內(nèi),都可以實現(xiàn)克隆?!敝斓Z介紹。
省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,全省建成了7個地方豬品種的遺傳資源保種場(區(qū))和一個省級基因庫。非洲豬瘟發(fā)生以來,又籌備建立7個地方豬品種的遺傳資源備份保種場(區(qū))。
“接下來,我們將進(jìn)行高原藏豬遺傳材料樣本的采集和保護,爭取今年內(nèi)盡快完成四川所有7個地方豬種的遺傳材料樣品采集和保護?!敝斓Z說。
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