生物技术在兔育种中的研究进展

文│温华梅 徐亚琼 王睿 姜八一 李燕舞 （山东畜牧兽医职业学院）

动物遗传育种是一个重塑可遗传性状以获得新品种和改良品种的过程。为了遗传改良的目的，研究人员可以选择理想的遗传特征，整合来自不同捐赠者的一系列特征，或者改变一个物种的先天遗传特征。在许多情况下，这些改良品种通过降低成本、提高质量和产量促进畜牧业的发展。笔者主要对克隆技术、转基因技术、分子标记技术进行介绍。

一、兔子简介

自6世纪以来，兔子一直被训练和饲养以获取食物和毛皮。兔子冷静且有韧性，相对容易处理和观察，并且与其他动物（如大鼠和小鼠）相比，其健康问题更少，在许多生物学研究中被用作实验模型。此外，与其他驯养动物相比，兔子的世代时间较短，是仅次于老鼠和大鼠的最受认可的研究模型生物。

二、生物技术的基本概念

生物技术是以生物体（细胞、微生物、基因等）或其他组件为载体，应用生物学、化学等学科的基本原理来生产有用物质，或为人类提供科学服务的技术。生物技术主要有两种，一种是克隆基因构成相同的动物，另一种是利用基因工程（如重组DNA技术、基因编辑）来制造转基因动物或微生物。克隆技术可以有效地保护生物多样性，尤其是对生物多样性和经济价值较高的生物。DNA重组技术指把不同的基因材料与单细胞的基因材料相结合从而生成蛋白。

三、生物技术在兔育种中的应用

1.动物克隆技术。克隆技术是指将卵与其他动物的体细胞进行基因转核，使其不经受精而产生新的个体，又称无性生殖。Briggs和King于1952年报道了第一次成功的核转移，Gurdon于1962年描述了第一批克隆脊椎动物。1997年Wilmut等报道称一只名叫“多莉”的羔羊是从一只成年母羊的培养体细胞中进行细胞核移植后获得的。继克隆羊“多莉”后，克隆动物绵羊、小鼠、牛、山羊和猪等相继在世界多个国家出现。

家兔具有繁殖能力强，妊娠时间短，试验结果快速等优点，是一种很好的细胞核移植动物模型。兔的胚胎细胞核移植研究起步较早，早在1988年，Stice等将单个八细胞阶段胚胎卵裂球转移并与去核成熟卵母细胞融合，获得世界首批6只基因型完全相同的核移植兔。研究称与转基因相关的兔克隆技术可能提高该物种在疾病建模、药物测试和发育生物学等方面的适用性。

生物技术领域的重大进展使克隆技术得以在兔上使用，目前正被用于改善基因构成、拯救濒危物种、组织工程及增加养殖场动物的数量等。但目前克隆技术在兔身上的成功效率仍然很低，原因可能与早期和晚期堕胎、免疫系统受损、循环系统和呼吸系统问题有关。动物克隆要想在未来成为一项通用技术，仍需要进行巨大研究，更深入、更清楚地了解问题产生的原因。

2.转基因技术。分子生物学的突破正以前所未有的速度发生。其中之一是改造转基因动物的能力。转基因动物是指其基因组已被改变以携带来自另一个物种的基因或使用特定性状的动物基因组编辑技术。该技术涉及将外源DNA序列引入转染细胞的基因组中，并确保DNA序列整合并传递给后代。如今，该基因构建体已被引入大多数食用动物，包括牛、绵羊、山羊、猪、兔、鸡和鱼等。

在过去的几十年里已经开发了各种生产转基因动物的方法。由于基因测序已经确定了许多序列，带来了与许多物种相关的启动子和基因知识。又因为基因组学、蛋白质组学和新一代生殖生物技术的出现提高了该技术在家畜育种应用中的成功率。创造转基因动物的主要方法有DNA显微注射（包括原核显微注射和胚胎干细胞）、载体介导的基因转移（主要载体有逆转录病毒载体、腺相关病毒载体、腺病毒载体）、基因转移到配子（包括精子介导的基因转移技术和睾丸介导的基因转移技术）、体细胞核移植。

近年来，转基因技术在家兔中取得了重大成果。提出了双基因共整合可以协同增强转基因动物靶基因的表达水平，从而获得了rhPA/GH双转基因兔子，并对其靶基因rhPA的表达量与兔子的生长发育进行了对比分析，为构建过表达rhPA的转基因动物以及进行遗传育种奠定了基础。研究发现，在转基因家兔中，GH基因表达量明显增加，而转基因家兔对其生长发育无明显影响。以新西兰家兔为实验对象，以PID1为切入点，通过体外培养和体内实验探讨PID1基因与家兔肌肉组织中脂肪含量之间的相关性，并探讨其应用于转基因动物的可能性。研究发现，PID1基因在肌肉中的表达与肌肉中的脂肪含量有很强的相关性，并证实注射睾丸可获得转基因小鼠，且异源基因可稳定传递。

总之，转基因技术运用于动物遗传育种中不仅可以提高动物繁殖力、繁殖性能、饲料利用率和生长速度，还可改善胴体成分、产奶量和乳成分，提高抗病性等，该技术将为畜牧业的持续健康发展提供技术力量。

3.分子标记技术。分子标记技术主要是基于DNA水平研究个体的基因组成，主要包括分子遗传标记和遗传多样性的鉴定。分子遗传标记指的是将遗传性状与基因组变异联系起来，进而从DNA水平揭示动物群体的遗传多样性，是基因组分析中最有效的手段之一。目前分子标记在动物育种中应用广泛，包括群体结构或商业重要性状的鉴定、基因鉴定和克隆、遗传图谱的构建、遗传关系的分析、杂种优势的预测和分子辅助选择育种。已经开发了许多获得分子标记的方法，包括可变串联重复数（VNTR）、随机扩增多态性DNA（RAPD）、DNA扩增指纹图谱（DAF）、单核苷酸多态性（SNP）、扩增片段长度多态性（AFLP）、单序列间重复（ISSR）、简单序列重复（SSR），单链构象多态性（SSCP）、限制性片段长度多态性（RFLP）和序列特征扩增区标记（SCAR）等。

目前分子标记技术主要集中在猪、牛、羊、家禽、水产等动物身上，在兔身上的研究较少。采用S N P 技术方法，筛选H S F 1（SNP1～SNP3）及HSF4（SNP4）上所有的错义突变，同时对5个肉兔品种（齐卡巨型兔、齐兴肉兔、加利福尼亚兔、四川白兔、闽西南黑兔）进行基因分型，目的是研究肉兔热休克因子（HSF）基因的遗传多态性，发现与其耐热性有关的分子标记。为开展耐热肉兔新品种培育提供参考依据。利用AFLP和SSR两种分子标记对6个肉兔群体（莲山黑兔、GD14、GD24、新西兰兔、GD64、GD54）进行遗传多样性研究，通过上述研究以期能对肉用家兔的杂交优势进行预测，并为肉用家兔的分子标记选育中亲本的选择提供理论基础。采用8个微卫星位点对福建黄兔群体（195只）进行群体遗传学检测，并将多态性微卫星位点与体重、体尺指标进行关联性状分析，目的是使家畜从单纯基于表型特征选择到基于基因型与表型特征值相结合的选择。

四、生物技术在养兔行业中的发展前景

兔子在生物技术领域越来越受到关注，因为它可以作为一种特定的实验模型。同时生物技术的进步也为兔子遗传学创造了新的应用。随着新技术遗传工具的发展，这些应用已经从测量表型转向评估基因型，现在是基于基因工程科学，兔子基因组测序为兔子育种创造了新的机会。但兔子的行为、抗压能力和繁殖性能等特征可能需要进一步研究。由于遗传育种需要良好的条件和系统的检测方法，使用这些方法获得的新品种是有限的，尽管如此，通过在这方面的长期不懈努力，解决上述问题并坚持有针对性地研究是有希望的。因此，有必要将基础研究与行业需求联系起来，将基因育种技术融入行业。