现代生物技术在家兔生产中的应用

杨世红 李美玉 刘迎春 辛守帅

（①山东省青岛市畜牧兽医研究所 266100 ②青岛农业大学）

现代生物技术主要包括人工授精、胚胎工程技术、转基因技术、动物克隆技术、性别控制技术、体外受精技术和分子生物技术等。80年代以来，生物技术领域的发展非常迅速，无论在基础研究还是在开发应用方面，都取得了令世人瞩目的成就。尤其在动物遗传育种与繁殖方面，显示出越来越强大的生命力，逐渐成为动物育种和繁殖的趋势和主流。在家兔生产中，各种生物技术也被育种学家充分利用，对家兔品种的培育产生了重要影响。现将几种生物技术在家兔上的应用作一综述。

1 人工授精与胚胎移植技术

人工授精就是用器械采集公畜的精液，经过品质鉴定后，再借助器械将精液输入到发情母畜生殖道内，使其受胎。人工授精在动物育种与繁殖中的应用已有70多年的历史，它不仅改变了家畜交配过程，更重要的是能充分发挥优良种公畜的作用，减少公畜的饲养量，大大提高了公畜的配种效能，防止了生殖道传染疾病的传播，提高了母畜的受胎率，改良了家畜的群体。因此是家畜育种、繁殖生物技术中应用最为广泛的一项技术。但人工授精技术在家兔育种中的应用仅有20多年的历史[1]，尽管历史较短，但目前一些大型集约化养兔场或养兔比较集中的地区，为提高家兔的繁殖力，大都采用人工授精的方法，且成果显著。

胚胎移植也称受精卵移植或简称卵移植，就是将1头良种动物配种后的早期胚胎取出，移植到另1头同种的生理状态相同的动物体生殖器官内，使之继续发育成为新个体。1890年英国剑桥大学的Walfer Heape首次将安哥拉家兔的受精卵移植到比利时兔的输卵管内，并成功获得2只仔兔。此后，其它胚胎移植的动物如牛、羊等相继问世，使得胚胎移植技术跨入了具有生产意义的畜牧业领域，为畜禽良种的繁殖推广奠定了基础。目前,家兔胚胎移植技术在我国已有成功的报道。

2 动物克隆技术

所谓克隆就是无性繁殖，即利用卵母细胞和另一动物体细胞转核法，不经过受精过程而获得新个体的方法。1997年，英国科学家Wilmut领导的研究小组通过克隆的方式获得了世界上第一个克隆羊---多莉，多莉的诞生，标志着这一技术的重大突破。克隆羊的诞生，从理论上充分证明了已分化的动物细胞仍具有全能性，在适当的条件下，通过基因重组可以发育成新的个体。这对于发育生物学、遗传学理论的深入发展产生了重大影响。

继克隆羊多莉之后，克隆动物牛、羊、鼠等在世界上多个国家先后问世。家兔因其繁殖力强、妊娠期短、很快便可获得研究结果，因而成为核移植研究的理想模型动物。兔的胚胎细胞核移植研究起步较早，Stice 和Robl 早在1988年就已获得世界首批6只基因型完全相同的核移植兔[2]。随后，Collas和 Robl 改进了核移植技术，获得了10%的移植产仔率(230枚重组胚移植后，23 只仔兔出生)[3]。常万存等以家兔16～32细胞期胚胎卵裂球为核供体，显微注射到去核卵母细胞中，获得2只克隆仔兔[4]。虽然兔胚胎细胞克隆兔早已出生，但仍然存在移植妊娠率和产仔率低等问题。特别是关于受体卵母细胞胞质状态、融合参数以及重组胚胎的培养方法对核移植胚胎后续发育的影响报道不一[5-7]。基于上述问题，崔奎青等对影响兔胚胎细胞核移植的相关因素进行了系统的研究，为提高核移植胚胎发育能力提供了依据[8]。

3 转基因技术

转基因技术是将外源DNA导入另一个体的基因组中，产生具有新的性状或功能的个体。自80年代初，美国科学家首次用显微注射法将DNA序列导入原核培育出转基因动物以来，这项技术引起了众多学者和生物工程公司的极大兴趣。近年来，利用转基因技术，先后培育出转基因的鼠、羊、牛、猪、鸡、兔、鱼等，为动物基因工程开辟了新的途径。

目前在转入基因的选择上主要有以下几类[9]：（1）编码蛋白基因：这类基因主要参与调节机体组织的生长发育，如生长激素基因等；（2）抗性基因；（3）经济性状主效基因，如猪和绵羊的高繁殖力基因和肉牛的“双肌”基因等，这些基因与动物的生产力密切相关；（4）治疗某些疾病所需的蛋白质基因。转基因技术广泛应用于基因治疗、基因敲除、改良家畜、提高抗病力、用作生物反应器生产药品等。

近年来，转基因技术在家兔中取得了重大成果。潘庆杰等利用精子载体法建立了乳铁蛋白的乳腺生物反应器转基因家兔模型，为利用精子介导制备转基因山羊乳腺生物反应器奠定了基础[10]。李兰等采用直接注射法，将脂质体或DMSO包裹的含山羊β-casein基因调控序列调控ht-pam的乳腺表达的载体注入成年公兔睾丸中，一个月后分别与正常成年母兔交配，共产生仔兔182只，经检测，转基因阳性率为48.2%，该方法为转基因动物的研究提供了一种简捷有效的新途径[11]。中科院上海细胞研究所的研究人员构建了含乙肝表面抗原的两种载体PMT’SA和pHBV3.0，通过显微注射导入兔受精卵雄性原核，获得了转基因当代兔(F1代)。中科院发育研究所陈清轩用显微注射法将SMT’ PGH基因导入兔胚原核，进行不同培养基对早期转基因胚的影响和外源基因在早期胚中的滞留情况的研究。谢庆阁等构建了抗猪瘟Ribozyme基因表达载体，并将其导入家兔受精卵，探索对猪瘟病毒的抗性研究。王敏华报道用显微注射法转移抗猪瘟病毒核酶基因，获得了转基因兔，其抗病力明显提高[12]。

总之，转基因技术运用于动物遗传育种中，不仅可以加快性状的遗传改良进程，提高选择效率，还可以提高动物的抗病力。转基因动物在医学领域中的应用更为广泛，如药物的开发、器官移植等，治疗人类多种疾病。因此转基因动物育种技术的进步，不仅促进畜牧生产的发展，还可拓展家畜新的用途，为畜牧业持续健康发展提供技术力量。

4 分子遗传标记技术

20世纪80年代以来，随着分子生物学、分子遗传学的迅速发展，对基因的结构和功能的研究不断走向深入，一种新的标记方法—分子遗传标记应运而生。分子遗传标记是在分子水平上研究DNA的多态性，从而检测生物个体、品种间的差异。

分子遗传标记的方法有十多种，但从总体上分为四大类，第一类是以分子杂交为基础的标记技术，如RFLP；第二类是以PCR为基础的标记技术，如RAPD、SSCP、小卫星、微卫星等；第三类是基于 PCR与限制性酶切技术结合的DNA标记，如AFLP；第四类为单核苷酸多态性的DNA标记。

遗传标记的分子生物技术主要应用于以下方面：（1）构建分子遗传图普，进行基因定位；（2）主要经济性状主基因或有害基因的检测、分离和克隆；（3）研究动物的起源进化、品种资源的保存、分析物种间的亲缘关系、杂交亲本的选择和杂种优势的预测等；（4）利用DNA标记进行辅助选择；（5）突变分析；（6）证身和父系测验等。

目前，分子遗传标记在猪、牛、羊、家禽等动物育种中的研究较为广泛，但在家兔生产中研究的为数不多。杨丽萍等[13]应用RAPD对新西兰白兔、加利福尼亚兔、布列塔尼亚配套系(ELCO)进行了遗传分析，发现家兔品种内的遗传相似度大于品种间的遗传相似度，且ELCO的D系与新西兰白兔、加利福尼亚兔的亲缘关系较近，聚为一个类群；ELCO的A系与B系亲缘关系较近，聚为一个类群。韩春梅、张嘉保等用13个微卫星位点对吉戎兔进行了亲子鉴定[14]。齐冰，何新等[15]对家兔早期胚胎发育的相关基因IFRG进行了克隆和表达，经诱导培养后，发现在41KDa处有特异性表达蛋白，回收融合蛋白作为抗原免疫小鼠，研究发现，该融合蛋白具有生物免疫活性。

5 生物技术在养兔业中存在的问题和发展前景

目前，生物技术在家兔育种上的应用还处于初始阶段，在技术和方法上尚存在一些缺限需要进一步完善，但这些先进的技术已经展示了美好的应用前景。可以坚信，随着生物技术研究的不断深入，其在家兔生产上的应用会越来越广泛，并将对今后养兔业的生产带来巨大的效益。因而，要注重动物生物技术的研究与开发，利用我国资源的优势，在加强基础研究的同时，使一批业已成熟的高新技术走向市场，走向农村，服务于优质高效的现代化畜牧业。在不久的将来，动物生物技术将在现代畜牧业生产中大放异彩。

总之，分子生物技术的发展、现代生物技术与传统育种手段相结合，使动物分子育种及胚胎工程育种成为可能，从而大大缩短育种的世代间隔，加速育种的进程。同时也进一步提高了动物经济性状的生产性能，促进了畜牧业的发展。在家兔育种及生产中，还有待于进一步充分利用现代生物技术，为养兔业提供更多更好的高产新品种。

[1]Sinkovicks G, Medgyes I and Paljak J. Some results of artifitial insemination in rabbits. Appl Rabbit Res.1983,6:43-48.

[2] Stice SL， Robl J M. Nuclear reprogramming in nuclear transplant rabbit embryos. Biology of Reproduction. 1988,39:657-664.

[3]Collas P, Robl G M. Factors effecting the efficiency of nuclear transplantation in the rabbit embryos.Biology of Reproduction.1990,43:877-884.

[4]常万存,韩建永,马世援等.家兔细胞核移植技术研究[J].西北农业学报,2002,11(1):17-19.

[5] 周琪,谭景和,贺桂馨等.家兔胚胎细胞核移植的研究[J].东北农业大学学报,1995,26(3):256-260.

[6]Tao T, Niemann H. Cellular characterization of blastocysts derivedfrom rabbit 4-, 8- and 16-cell embryos and isolated blastomeres cultured in vitro.Human Reproduction, 2000, 15 (4): 881-889.

[7]Gardner D K. Changes in requirements and utilization of nutrients during mammalian preimplantation embryo development and their significance in embryo culture. Theriogenology, 1998, 49 (1):83-102.

[8]崔奎青,刘庆友,谢英等.影响兔胚胎细胞核移植效率的因素[J].中国农业科学,2005,38(6):1255-1259.

[9]陈宏.现代生物技术与动物育种.[J]黄牛杂志,2000,26(4):1-5.

[10]潘庆杰,李 兰, 沈 伟等.乳腺表达人乳铁蛋白的转基因兔制备[C]//中国畜牧兽医学会动物繁殖学会分会第十二届学术研讨会论文集.宁波.

[11]Lan li,Wei Shen.Humman lactoferrin transgenic rabbits producted efficiently using dimethylsulfoxide-sperm-mediated gene transfer.Reproduction,Fertility and Development,2006,18:689-695.

[12]王敏华,赵启祖.转换抗猪瘟病毒核酶基因兔的研究[J].畜牧兽医学报,1996,27(4):319-325.

[13]杨丽萍,张玉笙等.不同品系家兔的遗传分析[J].中国养兔杂志，2000,3:15-18.

[14]韩春梅,张嘉保等.微卫星DNA在吉戎兔亲子鉴定中的应用研究[J].遗传,2005,27(6):903-907.

[15]齐冰,何新等.兔早期胚胎发育相关新基因IFRG的克隆和表达[J].中国生物工程杂志,2006,26(6):55-58.