转基因技术在动物育种中的研究进展0

减小字体 增大字体 作者:李昌庆,苏瑛  来源:www.zhonghualunwen.com  发布时间:2010-11-21 19:53:24

转基因技术是将外源基因通过载体导入受体生物体内,让其获得新特性的一门复杂技术。转基因技术在定向改造生物体中有着无法可比的优越性。随着生物技术的发展,转基因技术相继在微生物、植物、动物中取得了成功,人们也对此技术产生了浓厚的兴趣。

在动物遗传育种中,传统的动物品种改良方法是通过纯系繁育和配套杂交,该方法带来了明显的经济效益,有力地促进了动物产业的发展,提高了人们的生活水平。但品种改良周期比较长,也会产生负面的影响。转基因技术在动物品种改良中,由于技术上有很多难关没有攻破,目前的进展比较缓慢。但是随着研究的深入,很多复杂的问题将得到解决。转基因技术在动物品种改良的过程中,有着确定的目标、周密的设计、精确的操作,是目前最先进的技术[1]。本文就转基因技术在动物的繁育速度、品质改善、抗病能力等方面上的应用作一些阐述,对转基因技术在动物品种改良中所遇到的问题也作一些说明,并且展示转基因技术在动物品种改良中应用前景[2]。

1 提高动物的繁育速度

在实际生产中,我们希望培养出生长快、体型大、饲料转化率高的动物品种,在育种过程中,我们选择出具有以上性能的动物品种,进行扩繁培养,希望动物后代具有以上优良特性,这在实际生产中也取得良好的效果。但是,由于优良品种特性遗传的不稳定性,给育种工作者带来了很大的难题。在转基因技术中,我们可将控制这些性状的基因分离出来,然后将这些基因导入生物体内,让这些生物体也显示出类似的性状。转基因动物是将外源基因导入动物的生殖细胞和早期胚胎细胞,并整合到受体细胞的基因组中,外源基因随细胞的分裂而增殖,在体内表达,然后由这些组织和细胞发育成新的动物个体。Palmiter等[3]将大鼠金属巯蛋白基因启动子和生长激素基因转入小鼠后,获得了比对照小鼠生长大大加快的转基因后代——硕鼠。这一结果预示了转基因技术在动物育种中可以取得预期的效果。

目前的经济动物如猪、兔、鸡等,由于其本身所固有的遗传特性,并非研究得象小鼠大鼠那样透彻,而且在这些经济动物所做的科学实验次数也远远不够。1985年,科学家第一次将人的生长激素基因导入猪的受精卵获得成功,转基因猪与同窝非转基因猪比较,生长速度和饲料利用效率显著提高,胴体脂肪率也明显降低。1990年,陈永福等[4]用显微注射法获得阳性转基因猪,成功表达了外源生长激素,转基因猪的生长速度明显高于对照动物,背膘厚度显著降低,不足1 cm。但是随之也带来了一些问题,转基因猪部分后代出现跛足、胃溃疡、不育等病症。我国在“七五”,“八五”期间,获生长激素转基因猪的第2、3和4代共215头,并初步建立生产转基因猪的技术体系,转基因猪核心群的生长水平比非转基因猪提高20%,生产效率提高5%。说明通过技术的改进,仍然可以取得令人欣慰的结果。在转基因兔方面,因为兔体型比较小,繁殖周期短,所以人们在兔上做的科学实验比较多,取得了较多的结果。在提高其生长速度和体型方面,Hammer等[5]率先报道了将含有mMT启动因子和人GH基因的融合基因导入家兔受精卵试验,但其转基因子代并没有表现明显的促生长效应。而部分试验表明,外源GH基因可促进转基因兔生长,如转oGH基因兔体重比对照兔高出1.7倍[6]。在转基因鸡方面,因为禽类有其独特的生殖解剖结构和生殖生理,所以转基因研究方面滞后于哺乳动物。为了提高鸡的生长速度和饲料转化效率,我们必须要找到适合在鸡身上表达的基因,并且建立高效的表达系统。目前尚无该方面的研究。

2 改善动物品质

在动物生产中,一方面应提高动物的产量,另一方面应提高动物肉类的品质。由于生产条件的现代化,动物产量取得很大的提升。然而在提高动物肉类的品质方面,却做得很不够。在动物遗传育种的过程中,有些人通过限制性饲养的方式或在饲料中加入添加剂的方式,在提高动物肉类的品质方面取得显著的效果。但是也存在着一些不可忽视的问题,如生产成本上升或添加剂对人们身体健康可能存在着一些未知的危害等。在转基因技术方面,由于控制动物肉类的品质的基因特不太明确,将这些基因分离出来和重新整合十分困难。

在改善动物品质的过程中,人们把较多的目光在放在奶牛身上。人们倾向于改善牛奶的品质或在牛奶中生产一些有价值的东西。牛奶中含有大量的乳糖,多数人不能完全将其消化,或对乳糖过敏,严重时会导致腹泻、恶心或脱水等。利用转基因技术将肠乳糖基因导入奶牛基因组中,获得了能生产低乳糖或无乳糖汁的转基因牛。牛奶中乳酪的产量与牛奶中k-酪蛋白的含量直接相关,转人一个超量表达的k-酪蛋白基因应该能够增加k-酪蛋白的产量。转基因奶牛的乳腺可以源源不断地提供目的基因的产物(药物蛋白质),不但产量高,而且表达产物经过充分修饰和加工,具有稳定的生物活性[7]。作为生物反应器的转基因奶牛又可无限繁殖,故具有成本低、周期短和效益好的优点。利用转基因技术将一些有重要价值的基因导入奶牛基因组,通过奶牛的乳腺来表达,从而生产高价值的牛奶,是目前人们追求的主流方向。在转基因羊方面,Powell等[8]将毛角蛋白II型中间细丝基因导入绵羊基因组中,转基因绵羊长出的羊毛光泽亮丽,羊毛中的羊毛脂的含量明显提高。转基因技术在改善动物品质方面,针对的对象和对象的某一方面有很大的不同。

3 提高动物的抗病能力

动物生产能力的提升的同时,各种疾病也随即袭来,令人防不胜防。许多畜禽易被病毒、寄生虫、病原菌等感染死亡,给经济造成严重的损失。同时,由于病毒的变异很快,加之人类对其危害性认识不足,所以人自身也避免不了受到同样威胁。在生产中,做好动物的防病工作和提高动物自身的抗病能力,都是十分重要的。在动物遗传育种中,认识各种疾病在畜禽中遗传规律也是必不可少的,因为在抗病选育过程中,有可能引入一些有害的基因或使一些有益的基因被淘汰掉。我们要认识到传统的育种工作仍然是带着一定的盲目性。利用转基因技术将一些抗病基因导入畜禽的动物基因组中,可以让其获得特异性抗病毒或抗病能力。例如将禽白血病毒包衣糖蛋白基因组导入肉鸡的基因组中,转基因鸡能大量表达游离包衣糖蛋白,当禽白血病毒侵染宿主时,过量的包衣蛋白与宿主细胞表面受体特异性结合,从而阻断病毒的感染途径,使鸡获得抗感染能力[8]。

[1] [2]  下一页

Tags:

作者:李昌庆,苏瑛
  • 好的评价 如果您觉得此文章好,就请您
      0%(0)
  • 差的评价 如果您觉得此文章差,就请您
      0%(0)

文章评论评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!

   评论摘要(共 0 条,得分 0 分,平均 0 分) 查看完整评论