施赫赫
1,2,陳 淦2,劉 科1,劉運忠3,王緒敏4,高 翔5,賀爭鳴6,余細勇7,賴良學8,唐小江1
(1.廣東省醫(yī)學實驗動物中心,廣東佛山 528248;2.廣東貝格生物科技有限公司,廣東佛山 528100;3.廣州醫(yī)藥工業(yè)研究總院,廣州 510240;4.中國科學院北京基因研究所,北京 100101;5.南京大學模式動物研究所,南京 210061;6.中國食品藥品檢定研究院實驗動物資源研究所,北京 100050;7.廣東省醫(yī)學科學院,廣州 510060;8.中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院,廣州 510530)
我國具有豐富的小型豬資源,數(shù)十家機構(gòu)對近10種小型豬開展了實驗動物化研究,培育出五指山小型豬、版納微型豬、貴州小型豬、巴馬小型豬、中國農(nóng)大小型豬、西藏小型豬、蕨麻小型豬等實驗用小型豬[1-7],但我國至今尚未建立可穩(wěn)定供應的實驗動物用小型豬品種。與國外知名的小型豬如哥廷根小型豬等[8]相比,我國實驗用小型豬的標準化研究和繁育、規(guī)模化生產(chǎn)與供應都存在巨大的差距,難以滿足日益增長的動物實驗需求。與國外采取雜交選育的培育方法不同,我國實驗用小型豬大多采取自然形成的封閉群選育,因此,良好的種源成為實驗動物化的基礎(chǔ),而“體型小、體重輕、性情溫馴、表型一致”是關(guān)鍵。本課題組在廣西融水縣苗寨發(fā)現(xiàn)了一種體型小、性情溫馴的小黑豬。在廣東貝格生物科技有限公司和廣東省醫(yī)學實驗動物中心的支持下,我們于2012年5月將該品種引種到廣東佛山三水樂平鎮(zhèn)的小型豬基地進行實驗動物化研究,現(xiàn)將系列研究情況作一概述。
融水小型豬的種源來自廣西壯族自治區(qū)融水縣桿洞鄉(xiāng)百秀村苗寨。該豬在當?shù)乇环Q為“香豬”、“大苗山香豬”、“苗豬”、“融水黑香豬”等。該苗寨地處崇山峻嶺之中,交通十分不便,因此該豬是近親繁殖,基本沒有引入外來基因,經(jīng)過數(shù)千年繁育,遺傳性狀穩(wěn)定,屬于自然形成的典型封閉群,目前尚無該豬種質(zhì)資源特性的研究報道。
融水小型豬研究基地(廣東省醫(yī)學實驗動物中心小型豬基地)位于佛山市三水區(qū)樂平鎮(zhèn)所轄林地,占地約200畝,四面樹林環(huán)繞,自成天然防疫屏障,空氣質(zhì)量良好,遠離居民點。地理位置滿足衛(wèi)生防疫安全、生產(chǎn)物資的運輸需要?;卦O(shè)生產(chǎn)區(qū)、行政辦公區(qū)與后勤生活區(qū)三個功能區(qū)。生產(chǎn)區(qū)與行政辦公區(qū)、后勤生活區(qū)隔離分開,處于下風向,生產(chǎn)區(qū)內(nèi)設(shè)置種豬配種懷孕舍、分娩舍、保育舍,采用高床養(yǎng)殖(彩插12圖1)。
豬舍設(shè)計為磚墻全封閉式,隔熱瓦封頂,安裝抽風機;冬季保暖采用保溫燈、保溫墊板;門窗采用鋁合金,加裝防蚊紗窗、紗門和擋鼠板;排污采用環(huán)保處理,設(shè)計為雨水與糞尿污水分流;每一棟豬舍配備一個三級化糞池或沼氣池,將糞尿進行無害化處理和資源化利用。
融水小型豬體型外貌見彩插12圖2。該豬體軀矮小,被毛全黑,少量有唇白和肢端白。頭較大,面平直,額面有縱行皺紋,耳較小薄,略向前伸,稍下垂或兩側(cè)平伸。頸部短而細,背腰平直或微凹,腹較大下垂但不拖地,尾巴細長。母豬乳頭多為5~6對,少量能達到7對。后軀豐滿,四肢短細緊湊,肢端常見為臥系。
融水小型豬生長緩慢,F(xiàn)1代雌雄仔豬6月齡、12月齡平均體重分別為 17.21±5.20 Kg和 16.35±5.23 Kg,26.97 ±6.49 Kg 和 26.53 ± 5.65 kg,詳見另文報道。3年齡的空懷母豬平均體重44.60 kg。
母豬發(fā)情癥狀明顯,一個情期的自然交配受孕率較高,約88.3%;引進母豬配種后妊娠期平均112 d,初產(chǎn)平均胎產(chǎn)仔6.1頭,活仔數(shù)5.9頭;經(jīng)產(chǎn)平均產(chǎn)仔 7.9頭,活仔數(shù) 5.9頭。仔豬 45~60 d齡斷奶。
按照《實驗動物哺乳類實驗動物的遺傳質(zhì)量控制》的要求[9],開展了實驗動物化系列研究,包括4月齡和12月齡融水小型豬的血液學、血清生化指標分析,對F1代從初生至12月齡進行連續(xù)跟蹤測量體重及體尺值,測定指標包括:體重、體長、體高、胸圍、管圍、腿臀圍、胸深、胸寬、嘴裂長度[10]。采用淋巴細胞培養(yǎng)法進行染色體分析,測得常染色體18對,性染色體1對。測定了臟器重量及臟器系數(shù)、尿液生化及其他基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。以上研究詳見另文報道。
參考實驗用小型豬北京地方標準[11],對保種群進行質(zhì)量控制研究,包括微生物學、寄生蟲學、病理學、配合飼料、環(huán)境設(shè)施和遺傳質(zhì)量控制六方面。
4.2.1 微生物學:隨機選擇23頭融水小型豬,經(jīng)常規(guī)免疫程序免疫后的,檢測豬瘟抗體、藍耳抗體,結(jié)果均呈陽性反應,說明豬群獲得免疫性保護。隨機選擇61頭融水小型豬進行圓環(huán)病毒抗體檢測,結(jié)果均為陰性,說明該豬群沒有受圓環(huán)病毒感染。
4.2.2 寄生蟲學:經(jīng)過定期(3個月一次)給予體內(nèi)外驅(qū)蟲藥后,進行體表寄生蟲檢測,未發(fā)現(xiàn)體外寄生蟲,弓形蟲未檢測。
4.2.3 飼料:生長料,哺乳料及維持料與飼料廠家合作,根據(jù)北京地方標準制作,開食料采用廠家提供的教槽料。
4.2.4 組織病理學:對4頭健康的融水小型豬(4月齡,雌雄各半)進行解剖,做組織病理切片,作為融水小型豬在疾病診斷時的正常對照,詳見另文報道。
4.2.5 環(huán)境及設(shè)施:飼養(yǎng)環(huán)境為普通級,豬舍為全封閉建造,門窗加裝防蚊紗窗,防鼠擋板。濕簾通風系統(tǒng)和局部保溫燈控制舍內(nèi)溫濕度,夏天溫度最高控制在28℃ ~30℃,冬天溫度最低控制在16℃ ~20℃,新生仔豬局部小環(huán)境通過使用保溫電熱板和保溫箱,溫度32℃ ~35℃,減少仔豬的寒冷應激。
4.2.6 遺傳質(zhì)量控制:對融水小型豬線粒體DNA測定分析,并與國內(nèi)外多個豬種比較發(fā)現(xiàn),融水小型豬比已知的蘭嶼豬更為古老,詳見另文報道。另外,融水小型豬的全基因測序工作已經(jīng)完成,目前正在進行分析工作,將進一步闡明其與貴州香豬等其他豬種遺傳關(guān)系。
小型豬是一種理想的實驗動物,在解剖學、生理學、疾病發(fā)生機理等方面與人極為相似,在生命科學研究領(lǐng)域中具有重要的實際應用價值。未來發(fā)展中可以成為在基因組學、高密度生物學、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、體外毒理學和相關(guān)技術(shù)方面有發(fā)展前景的平臺[12]。美國明尼蘇達大學于1949年開始了小型豬方面的研究,其后德國、日本、法國也先后培育出小型豬品系。美國培育的小型豬品系有明尼蘇達-荷曼系(Minnesota-Hormel)、皮特曼 - 摩爾系(Pitman-Moore)、亨浮額德系(Hanford)、尤卡坦(Yucatan)種;德國培育的哥廷根(Gottingen)小型豬;日本培育的小型豬品系有阿米尼種(Oh mini)、克勞恩咪尼系(Clawn mini)和、會津系(Huei-Jin)和微型迷你豬(Microminipig),法國培育的小型豬品系有科西嘉系(Corsica),并廣泛應用于生物醫(yī)學研究[13-20]。目前哥廷根小型豬是國際公認的最佳醫(yī)用模式動物之一,獲得全世界醫(yī)藥管理機構(gòu)認可。目前,哥廷根小型豬種群保種在三個國家,形成了3個丹麥種,1個美國種和1個德國種[21]。
我國小型豬的培育工作起步晚,80年代初才開始對小型豬資源進行調(diào)查和實驗動物化研究,與國外先進國家相比落后了幾十年。但我國具有豐富而又獨特的小型豬資源,經(jīng)過選育及實驗動物化研究,可適應生命科學研究多種需求,為生命科學研究提供完善及豐富的動物模型。北京農(nóng)業(yè)大學畜牧系教研室與實驗動物所從1985年開始研究選育我國自己的小型豬[22]。后來中國農(nóng)業(yè)科學院引入五指山豬,云南農(nóng)業(yè)大學從西雙版納引入版納微型豬,貴陽中醫(yī)學院從貴州黔東南苗族侗族自治州引入香豬,廣西農(nóng)業(yè)大學從巴馬瑤族自治縣引入巴馬香豬[23]。南方醫(yī)科大學從青藏高原地區(qū)引入藏豬[24]。
為了便于比較,我們繪制了國內(nèi)外主要9種小型豬[7,25-28]的體重變化曲線(封 3 圖 3)。融水小型豬的體重較輕,雌雄12月齡的體重分別僅為26.97 kg和26.53 kg,與哥廷根小型豬相當,體現(xiàn)了該品種“小”的特點。在繁殖性能方面,貝格豬初產(chǎn)仔數(shù)6.0頭,活仔數(shù) 5.8頭,經(jīng)產(chǎn)平均產(chǎn)仔 7.9頭,活仔數(shù)5.9頭,遠高于廣州地區(qū)西藏小型豬初產(chǎn)仔數(shù)2.3 頭,活仔 2.2 頭,經(jīng)產(chǎn) 5.7 頭,活仔 4.9 頭[29],高于蕨麻小型豬產(chǎn)仔數(shù) 5.97 頭,活仔數(shù) 5.59 頭[30];稍低于五指山小型豬初產(chǎn)仔數(shù)6.67頭,活仔數(shù)6.56 頭[31];接近國外雜交繁育的 Gottingen 小型豬平均產(chǎn)仔數(shù)6.5頭[8],說明融水小型豬繁育性能良好,可穩(wěn)定繁育、保種。
國外小型豬品種都是改良豬與未改良地方品種或野豬雜交育成的,而我國小型豬均產(chǎn)于偏遠山區(qū),無外來豬種與之雜交,當?shù)厝肆晳T于將豬進行采用親子交配、兄妹交配等高度近交的自繁自養(yǎng)方式,外來豬種極難與之雜交,由此形成了封閉的小型豬群體,具有遺傳、表型更加穩(wěn)定、性成熟早、繁殖性能強、生長慢、體型矮小、性成熟早、抗逆性強等生物學特性,是理想的生物學研究模型[32]。融水小型豬具有上述特點,尤其是性情溫順的特點,在體重較輕時不僅可以抱起保定,成年后也容易固定??梢灶A測,如果對融水小型豬進行定向選育,可能得到體型更小、性格溫馴的優(yōu)質(zhì)實驗用小型豬。
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