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.廣州醫藥工業研究總院,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.廣東省醫學科學院,廣州 510060;8.中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院,廣州 510530)
我國具有豐富的小型豬資源,數十家機構對近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、規模化生產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,而“體型小、體重輕、性情溫馴、表型一致”是關鍵。本課題組在廣西融水縣苗寨發現了一種體型小、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的小型豬基地進行實驗動物化研究,現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融水縣桿洞鄉百秀村苗寨。該豬在當地被稱為“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,經過數千年繁育,遺傳性狀穩定,屬于自然形成的典型封閉群,目前尚無該豬種質資源特性的研究報道。
融水小型豬研究基地(廣東省醫學實驗動物中心小型豬基地)位于佛山市三水區樂平鎮所轄林地,占地約200畝,四面樹林環繞,自成天然防疫屏障,空氣質量良好,遠離居民點。地理位置滿足衛生防疫安全、生產物資的運輸需要。基地設生產區、行政辦公區與后勤生活區三個功能區。生產區與行政辦公區、后勤生活區隔離分開,處于下風向,生產區內設置種豬配種懷孕舍、分娩舍、保育舍,采用高床養殖(彩插12圖1)。
豬舍設計為磚墻全封閉式,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;排污采用環保處理,設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,F1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,初產平均胎產仔6.1頭,活仔數5.9頭;經產平均產仔 7.9頭,活仔數 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、尿液生化及其他基礎數據。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],對保種群進行質量控制研究,包括微生物學、寄生蟲學、病理學、配合飼料、環境設施和遺傳質量控制六方面。
4.2.1 微生物學:隨機選擇23頭融水小型豬,經常規免疫程序免疫后的,檢測豬瘟抗體、藍耳抗體,結果均呈陽性反應,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病毒抗體檢測,結果均為陰性,說明該豬群沒有受圓環病毒感染。
4.2.2 寄生蟲學:經過定期(3個月一次)給予體內外驅蟲藥后,進行體表寄生蟲檢測,未發現體外寄生蟲,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 環境及設施:飼養環境為普通級,豬舍為全封閉建造,門窗加裝防蚊紗窗,防鼠擋板。濕簾通風系統和局部保溫燈控制舍內溫濕度,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 遺傳質量控制:對融水小型豬線粒體DNA測定分析,并與國內外多個豬種比較發現,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系。
小型豬是一種理想的實驗動物,在解剖學、生理學、疾病發生機理等方面與人極為相似,在生命科學研究領域中具有重要的實際應用價值。未來發展中可以成為在基因組學、高密度生物學、轉基因技術、體外毒理學和相關技術方面有發展前景的平臺[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學研究[13-20]。目前哥廷根小型豬是國際公認的最佳醫用模式動物之一,獲得全世界醫藥管理機構認可。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。北京農業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]。后來中國農業科學院引入五指山豬,云南農業大學從西雙版納引入版納微型豬,貴陽中醫學院從貴州黔東南苗族侗族自治州引入香豬,廣西農業大學從巴馬瑤族自治縣引入巴馬香豬[23]。南方醫科大學從青藏高原地區引入藏豬[24]。
為了便于比較,我們繪制了國內外主要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,體現了該品種“小”的特點。在繁殖性能方面,貝格豬初產仔數6.0頭,活仔數 5.8頭,經產平均產仔 7.9頭,活仔數5.9頭,遠高于廣州地區西藏小型豬初產仔數2.3 頭,活仔 2.2 頭,經產 5.7 頭,活仔 4.9 頭[29],高于蕨麻小型豬產仔數 5.97 頭,活仔數 5.59 頭[30];稍低于五指山小型豬初產仔數6.67頭,活仔數6.56 頭[31];接近國外雜交繁育的 Gottingen 小型豬平均產仔數6.5頭[8],說明融水小型豬繁育性能良好,可穩定繁育、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,而我國小型豬均產于偏遠山區,無外來豬種與之雜交,當地人習慣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。可以預測,如果對融水小型豬進行定向選育,可能得到體型更小、性格溫馴的優質實驗用小型豬。
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