轉基因技術袁豬品種改良的新希望

徐　奎　程　英　周　榮　牟玉蓮李　奎（中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所袁北京100193）

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轉基因技術袁豬品種改良的新希望

徐奎程英周榮牟玉蓮*李奎
（中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所袁北京100193）

摘要院本文簡介了我國豬品種培育存在的問題和傳統育種方法的不足之處袁以及轉基因技術在豬品種改良方面的優勢袁并介紹了及轉基因技術在提高豬的飼料利用率堯抗病能力和用于人類疾病治療方面的發展遙

關鍵詞院轉基因技術；豬；品種改良

我國是個豬肉消費大國，據權威機構統計，2015年我國肉類產量為8 454萬噸，其中豬肉產量為5 487萬噸，占比達到64.9%。中國也是世界上養豬數量最多的國家，2014年我國生豬存欄量達到4.66億頭，占世界生豬存欄總量的58.8%。然而中國養豬業的整體水平卻不是很高，其中制約我國養豬業發展非常重要的一環就是我國的優秀種豬長期依賴進口，而引進種豬隨后表現出的品種退化使得養豬企業長期處于“引種→維持→退化→再引種”的惡性循環之中。優質的豬品種資源對促進我國養豬業的快速健康與可持續發展具有巨大的促進作用。傳統的豬品種培育主要分為雜交育種和選擇育種兩種方式，雜交育種能夠充分地利用不同品種豬之間的雜交優勢，在我國豬的育種過程中，雜交育種起著重大作用，然而雜交育種只能在相同的物種間進行，這使得種質提升的空間十分有限。現有的選擇育種方法主要建立在數量遺傳學和群體遺傳學的基礎之上，通過對大量表型數據進行統計分析來評估豬只個體的種用價值，進而合理地進行選種選配，這種科學理論和育種實踐相結合的育種體系促進了豬育種產業的巨大發展，然而想要通過該方法培育新品種則需要建立龐大的基礎群，并經歷漫長的選育周期，培育成本極高，如今從外國引進的優秀豬種如大白豬等大多都經過了上百年時間的選育。伴隨著人們對生命科學的不斷探索，轉基因技術已日趨成熟，利用轉基因技術人們可將理想的外源基因轉移到豬體內，從而打破不同物種間的生殖隔離，實現新品種的培育。近年來蓬勃發展的基因編輯技術是在傳統轉基因技術上發展起來的，它不僅能夠快速地對影響目標性狀的關鍵基因進行精確修飾和改造，還能同時對基因組上的多個位點進行操作，這樣通過一代的編輯就能直接得到我們所需要的基因型，大大縮短了育種時間。如今通過傳統方法培育豬新品種已經進入瓶頸期，轉基因技術無疑會給豬品種改良帶來新的希望。

飼料成本居高不下一直是困擾生豬養殖的一大難題，提高豬的生長速度，提高生豬飼料利用率，喂最少的料、長最多的肉，這是養殖戶們的夢想，也是科學家們為之不懈奮斗的目標。我國科學家以湖北白豬為實驗材料，通過顯微注射和精子載體兩種方法，將豬生長激素基因轉入湖北白豬受精卵中，獲得我國首批轉基因豬，經幾個世代的觀察，轉基因豬生長速度和飼料利用率與同窩非轉基因豬相比均有顯著提高[1]。谷類植物飼料中含有的一種抗營養因子——β-葡聚糖，它的存在會對動物的消化吸收產生不良影響。而β-葡聚糖酶基因可以使β-葡聚糖降解，解除它對消化的不良影響。2013年，科學家利用轉基因的方法獲得了含有β-葡聚糖酶基因的轉基因豬，與非轉基因豬相比，3頭轉基因豬在能量、粗蛋白和粗脂肪的消化方面都有明顯改善，表明β-葡聚糖酶基因在豬體內成功表達，能極大地提高家畜的飼料轉化率[2]。

提高豬的抗病能力長期以來都是育種學家關注的熱點，豬瘟是一種由豬瘟病毒引起的接觸性傳染病，發病率及死亡率極高，給養豬業造成極為嚴重的經濟損失。為此，經過多年技術攻關，我國科學家經過長期努力，篩選出抗豬瘟病毒的基因，首次獲得3頭“帶有抗豬瘟病毒基因的克隆豬”，這標志著我國在轉基因豬抗病育種研究領域已經達到了國際領先水平[3]。豬繁殖與呼吸綜合征病毒是一種能造成豬持續性感染的破壞性病毒，它可破壞豬的繁殖能力，阻礙豬的生長，并可導致豬過早死亡。此種疾病當前無法治愈，它每年可造成百萬只成年豬和仔豬患病或死亡。最近美國科學家宣布他們成功研發出了能夠抗豬繁殖與呼吸綜合征病毒的基因敲除豬，研究表明抗病豬與該病毒接觸時，未感染疾病，并且能繼續正常生長。

除此之外，轉基因還廣泛應用于人類的疾病治療。如從轉入人溶酶體酸性脂肪酶基因的雞蛋中提取的藥物Kanuma，已經獲得美國食品藥品管理局（FDA）的批準，用于治療溶酶體酸性脂肪酶缺乏癥這種罕見病。Ruconest是從轉基因兔子的奶中純化的一種人重組C1酯酶抑制劑，用于成人及青少年遺傳性血管性水腫患者的急性發作治療。ATryn是轉基因山羊奶中獲得的生物藥品，已經成功用于罕見的遺傳性抗凝血酶缺乏癥患者治療。我國科學家也獲得了能產生人血清白蛋白的轉基因豬，該豬能夠生產重組人血清白蛋白，可以極大地緩解人類血液供應不足，并避免與人類血液相關的感染風險[4]。該產品能否投入市場還需要嚴格的安全檢驗審批，讓我們拭目以待。

目前，越來越多的轉基因動物制品已經獲得了FDA的批準，我們要做的是努力推進自主創新，獲得安全、優良的轉基因新品種，能通過嚴格的安全檢驗審批并投入生產。我們期待通過轉基因技術加快我國豬品種的改良進程，培養出更多更優良的種豬新品種。

參考文獻

[1]劉巖,童佳,張然,等.轉基因動物育種研究的現狀與趨勢[J].中國醫藥生物技術, 2009(5):329-334.

[2]關立增.組織特異性表達1，3-1，4-β-葡聚糖酶轉基因鼠及豬的制備[D].長春:吉林大學, 2013.

[3]王浩然.世界首例“帶有抗豬瘟病毒基因的克隆豬”誕生[J].中國獸醫學報, 2008(9):1116.

[4] Peng J, Wang Y, Jiang J, et al. Production of Human Albumin in Pigs Through CRISPR/Cas9-Mediated Knockin of Human cDNA into Swine Albumin Locus in the Zygotes [J]. Scientific reports, 2015(5):16705.

中圖分類號院S828.2

文獻標識碼院A

文章編號院1673-4645(2016)04-0067-02

收稿日期：2016-03-30

基金項目：國家重大科學研究計劃（2015CB943100），轉基因生物新品種培育重大專項（2014ZX08006-003）

作者簡介：徐奎（1989-），漢族，湖北隨州人，碩士研究生，主要從事動物生物技術研究，E-mail：1286735289@qq.com*通訊作者，牟玉蓮，漢族，副研究員，主要從事動物遺傳育種與繁殖研究，E-mail：mouyulian@caas.cn