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我国首批转基因克隆肉牛诞生记

浏览次数: 日期:2012-09-04

国家转基因重大专项子课题优质高效转基因肉牛新品种培育获重要进展,首批两头含有脂肪性脂肪连接蛋白基因(FABP)的秦川牛犊牛,不久前在北京农学院综合实验基地诞生,目前两头牛犊生长状况良好。这是我国首批转入大理石花纹状肉质基因的克隆肉牛,该技术为培育我国自主品牌的肉牛新品种迈出了关键性一步,意味着再经过一段时间的努力攻关,有可能获得拥有较理想大理石花纹肉质(即雪花肉)的国产肉牛,并一部分替代目前主要依靠进口的高档牛肉。  

816,记者就转入大理石花纹状肉质基因克隆肉牛的特点、诞生经过及科研路径、前景等话题,专访了该课题主持人、北京农学院动物科技学院教授倪和民。 

 “走一条有自己特色的技术路线” 
牛肉并非越瘦越好,肌肉间含有一定量的脂肪才为最佳。牛肉品质高低的关键因素之一,是肌肉间脂肪的含量与均匀分布。  

 “牛肉的消费特点和猪肉不同,并非越瘦越好,肌肉间含有一定量的脂肪才为最佳,也就是人们通常所说的雪花肉倪和民教授说,牛肉品质高低的关键因素之一,是肌肉间脂肪的含量与均匀分布。目前国内大部分雪花肉主要依靠进口,且价格比较昂贵。优质高效转基因肉牛新品种培育课题正是为尝试解决这一问题而展开的。”  

为此,倪和民教授带领的科研团队经过3年努力,将脂肪性脂肪酸结合蛋白基因(A-FABP)转入秦川牛胎儿的成纤维细胞内,再用体细胞克隆技术,把含A-FABP成纤维细胞注射进入成熟的去核卵子内,使其体外发育成重构胚胎,最后把胚胎移植进入同期发育的母牛子宫内,经280多天妊娠,生产出含A-FABP的犊牛。  

倪教授说,2009年着手做这项研究时,国外在转基因动物技术方面早有报道。但由于各国对此类技术体系具体环节的相对保密,我们并不十分了解。我们就想将国内外的先进技术思想与我们原来已有的技术进行融合、整合、优化,从而创造出一条有自己特色的技术路线。”  

作为长期致力于牛、羊生殖机理与产科疾病研究的专家,倪和民此前的研究为这次课题的成功做了很好的铺垫。研究动物发情的时间、受孕的最佳时间、早期胚胎着床的最佳时间、控制排卵、诱导排卵、超排等都是做这个研究的前提和基础。这是我们长期所做的主要研究工作。倪和民说,近几年他和科研团队其他成员所做的课题,也都是围绕家畜生殖机理和产科疾病进行的。这项课题是我们之前所做研究的进一步深入与拓展,我们也希望在国内这一领域有所作为,有所创新。

 “别人休息的时候我们在牛

2009年到2010年,科研团队给27头牛作了转基因体细胞克隆胚胎的移植,却没有一头成功受孕。2011年,倪和民又选了200多头受体牛,其中有7头牛成功怀孕,但有两头流产。  

20093月,这一国家转基因重大专项子课题启动。做好充分准备的倪和民教授对这个项目充满信心。然而,三年多时间里,科研团队还是经历了无数次失败和挫折。  

2009年到2010年,倪和民带领的科研团队精挑细选了100头牛,给其中27头作了转基因体细胞克隆胚胎的移植,但却没有一头受体牛成功受孕。我们既要借鉴前人的经验,还要不断探索、完善适合自己实验室的技术体系。因此,最初的移植试验失败率很高。倪和民清楚,这个课题难度很大,在这个过程中,有一个环节失误,我们的试验就进行不下去。于是,科研团队一次次开会总结研讨,一起细致地分析失败的原因,不放过任何一个技术细节,然后再制定出改进后的具体实施方案。  

牛场所在的综合实验基地在北京大兴区,离学校近两个小时的车程。自从课题启动以来,每次试验时,倪和民每隔几天就要到牛场去一次。他的4名研究生也长期住在牛场,两个月才回一趟家。别人工作的时候我们在工作,别人休息的时候,我们仍然在牛场里。倪和民说。   

2011年,倪和民又选了200多头受体牛,分两批进行试验。不久,科研团队迎来了课题进程中的第一缕曙光:有7头牛成功怀孕了。但其中两头分别在怀孕四个月和六个月的时候流产了。当时特别心疼,特别着急,但我们知道,更重要的是赶紧找出原因。”  

经过280个日夜的精心呵护,今年719日至83,三批含有脂肪连接蛋白基因(FABP)的转基因体细胞克隆肉牛牛犊,终于相继在北京农学院综合实验基地出生。倪和民和团队成员欣喜万分,但工作更加忙碌起来。先出生的两头双胞胎小牛由于先天体弱,加上母牛拒绝喂养,虽经科研团队精心地施行人工饲喂,有一头还是不幸夭折了。所幸第二头出生的小牛非常健康,才让倪和民稍稍松了一口气。  

今年920日左右,还将有一头小牛要出生。我们一定竭尽全力让它健康地活下来。倪和民说,该项目是国际上第一批成功转入脂肪性脂肪酸结合蛋白基因(A-FABP)的克隆牛;其产犊率达到71.4%,这标志着北京农学院已经具备了较成熟的制备体细胞转基因克隆动物的技术体系。”  

将培育国产雪花肉牛进行到底  

我们还将用转脂肪性脂肪连接蛋白基因(FABP)的克隆牛和其他品种肉牛进行杂交试验和对比试验,看是否能将该基因稳定遗传下去。” 

 “我们是一个精干的团队,众人一心,坚持在这一领域搞科研。倪和民说。  

科研团队的核心除了倪和民,还有北京农学院已退休的刘云海教授和现任动物科学技术学院院长的郭勇教授。他们三人带领课题组的全体研究生、本科生齐心协力,形成了高效、优势互补的团队精神。倪和民教授主要负责课题统筹和牛场的工作,刘云海教授主要负责冗繁的实验室日常工作,郭勇教授则主要负责对该技术体系的补充与完善出谋划策。  

科研助理和研究生对专业和课题的专注与热爱,也为团队注入了活力。今年一放暑假,课题组的几个研究生就从学校搬到了牛场,每天照看即将生产的母牛并随时监测待产母牛的变化。牛场的住宿条件比较简陋,他们自己克服;没有食堂,他们就骑车到镇上去吃饭。719小牛出生以后,由于母牛拒绝哺喂刚刚出生的小牛,这几个研究生就当起了小牛的超级奶爸,每天细心呵护照料小牛。  

北京农学院的领导还亲自给转基因克隆牛分别起了名字——“京秦1京秦2  

倪和民介绍说,团队接下来还要进行更深入的研究。一要依靠这几头转基因克隆牛继续扩繁牛的种群数量。二要在按科学方法管理和饲喂的基础上,待到小牛成熟时,测试它的蛋白表达水平和脂肪表达含量,来确定它能不能作为可能的育种材料。此外,我们还将用转脂肪性脂肪连接蛋白基因(FABP)的克隆牛和其他品种肉牛进行杂交试验和对比试验,看是否能将该基因稳定遗传下去。”  

我们期待着这项技术能为促进我国五大黄牛之一的秦川牛品种改良、开发与利用,为把我国的五大黄牛培育成世界著名的优质高档肉牛作出积极贡献。

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