6種常用SPF級大小鼠繁殖性能測定與分析

孫 俠，劉 科，楊 林，夏冠玲，譚巧燕，王 剛

( 廣東省醫(yī)學實驗動物中心， 佛山 528248 )

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6種常用SPF級大小鼠繁殖性能測定與分析

孫 俠，劉 科，楊 林，夏冠玲，譚巧燕，王 剛

( 廣東省醫(yī)學實驗動物中心， 佛山 528248 )

目的 測定、分析本中心保存的6種常用SPF級大小鼠(SD大鼠、C57BL/6小鼠、BALB/c小鼠、NIH小鼠、KM小鼠、ICR小鼠)的主要繁殖性狀。方法 近交系小鼠采用全同胞同居交配，封閉群大鼠和小鼠采用循環(huán)交配。測定這6種品系大小鼠第1～4胎所生仔鼠的平均產(chǎn)仔數(shù)、平均帶仔數(shù)和平均離乳數(shù)，并計算離乳率。同時測定初配日齡、初產(chǎn)日齡、初產(chǎn)間隔和各胎胎間隔。結(jié)果 近交系小鼠的平均產(chǎn)仔數(shù)均為6～7只，前3胎繁殖數(shù)據(jù)基本保持穩(wěn)定，第4胎各項數(shù)據(jù)相比第3胎明顯下降(P<0.05)。BALB/c小鼠的離乳率在98%～99%，C57BL/6小鼠為96%～98%。封閉群實驗動物的平均產(chǎn)仔數(shù)可達12～14只，第2～3胎平均產(chǎn)仔數(shù)均較第1胎明顯升高(P<0.05)，但第4胎又比第3胎顯著下降(P<0.05)。NIH、KM和ICR小鼠的離乳率都維持在98%～99%；SD大鼠的離乳率則略低(95%～97%)。小鼠的初配日齡在70 d～80 d之間，大鼠在109 d；封閉群小鼠的初產(chǎn)日齡和初產(chǎn)間隔低于近交系小鼠，大鼠的初產(chǎn)日齡和初產(chǎn)間隔分別為136.3 d和27.7 d；近交系小鼠的胎間隔在34 d～40 d之間，封閉群小鼠在25.5 d～28.7 d之間，大鼠在32.8 d～33.8 d之間。結(jié)論 本中心保存的6種常用大小鼠繁殖性能較高，獲得的繁殖性能參數(shù)為華南地區(qū)實驗大小鼠商業(yè)化生產(chǎn)和嚙齒類實驗動物資源庫的建立提供依據(jù)和基礎數(shù)據(jù)。

大鼠；小鼠；繁殖性能；測定；統(tǒng)計分析

1988年北京建立了國家級嚙齒類實驗動物種子中心[1]，同時，上海也成立了國家嚙齒類實驗動物種子中心(上海分中心)[2]，開展保種繁育、供種生產(chǎn)和動物生物學特性背景數(shù)據(jù)庫的研究。近年來，廣東省醫(yī)學實驗動物中心也開展起嚙齒類實驗動物資源庫建設及研究工作。

C57BL/6、BALB/c、NIH、KM、ICR是最常用的幾種實驗小鼠，而SD大鼠是最常用的實驗大鼠，根據(jù)廣東省實驗動物公共服務平臺提供的數(shù)據(jù)，從平臺有統(tǒng)計數(shù)據(jù)的2012年開始到2016年2月份，這5種小鼠占所有小鼠生產(chǎn)銷售量的96%，SD大鼠占所有大鼠生產(chǎn)銷售量的90%。我中心保有上述6個品系SPF級動物，通過對其繁殖性能測定與分析研究，為華南地區(qū)實驗大、小鼠的商業(yè)化生產(chǎn)、選擇保種繁育技術(shù)和評價保種效果提供依據(jù)和背景數(shù)據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實驗動物

SPF級C57BL/6小鼠、BALB/c小鼠、NIH小鼠、KM小鼠、ICR小鼠、SD大鼠均來源于廣東省醫(yī)學實驗動物中心SPF級動物房保種室，實驗動物生產(chǎn)許可證號： SCXK(粵)2013-0002，實驗動物使用許可證號： SYXK(粵)2013-0002。

1.2 保種繁育方式

近交系C57BL/6小鼠、BALB/c小鼠保種核心群采用平行線法繁育方式，雌雄按1∶1比例全同胞兄妹長期同居交配；血緣擴大群采用雌雄2∶1比例長期同居交配，交配方式為隨機交配，每對動物生產(chǎn)4胎后淘汰。封閉群NIH小鼠、KM小鼠、ICR小鼠、SD大鼠保種核心群采用循環(huán)交配，雌雄按1∶1比例長期同居交配，每對動物生產(chǎn)4胎后淘汰。

1.3 飼養(yǎng)管理

實驗動物飼養(yǎng)于屏障設施配套隔離器內(nèi)。飼養(yǎng)溫度與濕度： 20℃～26 ℃，40%～70%，采用10 h:14 h晝夜間斷照明；飼料為生產(chǎn)部生產(chǎn)的全價配合顆粒飼料[SCXK(粵)2013-0002]，采用輻照劑量為20～25 kGY的60Co滅菌；飲用水為凈化水經(jīng)真空高溫高壓滅菌，動物采用自由進食和飲水，在喂全價配合顆粒料的同時，每周加喂滅菌蛋黃、瓜子和黃豆各1次；保種群繁殖鼠籠墊料使用楊木刨花，墊料經(jīng)滅菌爐高溫高壓滅菌。

1.4 繁殖性能測定

分別測定各品系保種核心群第1～4胎所生仔鼠的平均產(chǎn)仔數(shù)、平均帶仔數(shù)和平均離乳數(shù)，并計算離乳率(離乳率=離乳數(shù)/帶仔數(shù) × 100%)。同時記錄種母鼠出生日期、初配日期(即雌雄合籠日期)及各胎出生日期，并計算初配日齡、初產(chǎn)日齡、初配至初產(chǎn)間隔(簡稱初產(chǎn)間隔，初產(chǎn)間隔=初產(chǎn)日齡-初配日齡)和各胎胎間隔。

1.5 統(tǒng)計學方法

所測數(shù)據(jù)采用Excel錄入和SPSS 21.0統(tǒng)計分析軟件進行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計學方法采用t檢驗、方差分析和多重比較(LSD法)，以P<0.05判為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 2個品系近交系小鼠繁殖性能

2.1.1 不同胎次繁殖情況： C57BL/6和BALB/c小鼠第1～4胎每窩平均產(chǎn)仔數(shù)均為6～7只，前3胎每窩平均產(chǎn)仔數(shù)、平均帶仔數(shù)和平均離乳數(shù)基本維持穩(wěn)定，但第4胎各項數(shù)據(jù)相比第3胎明顯下降(P<0.05)。方差分析也顯示各胎次間總體上存在顯著差異(P<0.05)。不同胎次繁殖結(jié)果見表1。

表1 C57BL/6小鼠、BALB/c小鼠不同胎次繁殖情況

注：#與第3胎比較，P<0.05。

Note:#Comparson to the third birth,P<0.05.

2.1.2 離乳率： 由圖1可知，兩種小鼠的離乳率都保持比較高的水平，C57BL/6小鼠達到96%～98%，BALB/c小鼠在98%～99%。

圖1 C57BL/6小鼠、BALB/c小鼠離乳率Fig.1 Weaning rates of the C57BL/6 and BALB/c mice

2.1.3 初配日齡、初產(chǎn)日齡、初產(chǎn)間隔和胎間隔： C57BL/6小鼠的初配日齡、初產(chǎn)日齡、初產(chǎn)間隔分別是74.4 d、98.5 d、24.1 d左右，低于BALB/c小鼠的79.5 d、109.1 d、29.6 d，其中初產(chǎn)日齡和初產(chǎn)間隔差異顯著(P<0.05)。各胎間隔在34 d～40 d之間，各胎次之間除BALB/c小鼠的第2、3胎胎間隔略高外，其余差異無顯著性(圖2)。

圖2 C57BL/6小鼠、BALB/c小鼠初配日齡、初產(chǎn)日齡、初產(chǎn)間隔和胎間隔Fig.2 Initial mating age in days, initial bearing age in days, first gestation and intervals of the C57BL/6 and BALB/c mice

2.2 4個常用封閉群大小鼠繁殖性能

2.2.1 不同胎次繁殖情況： NIH小鼠第1～4胎每窩平均產(chǎn)仔數(shù)為12～14只，KM小鼠第1～4胎每窩平均產(chǎn)仔數(shù)為12～15只，ICR小鼠第1～4胎每窩平均產(chǎn)仔數(shù)為13～15只，SD大鼠第1～4胎每窩平均產(chǎn)仔數(shù)為12～13只(表2)。這4種動物第2～3胎每窩平均產(chǎn)仔數(shù)均較第1胎明顯升高(P<0.05)，但到第4胎平均產(chǎn)仔數(shù)均又較第3胎明顯下降(P<0.05)。方差分析顯示，除KM小鼠和SD大鼠的平均帶仔數(shù)和平均離乳數(shù)外，其他指標各胎次間總體上存在顯著差異(P<0.05)。

各胎每窩平均產(chǎn)仔數(shù)、平均帶仔數(shù)和平均離乳數(shù)之間比較，NIH、KM和ICR小鼠第2、3胎的平均產(chǎn)仔數(shù)和平均帶仔數(shù)均差異顯著(P<0.05)，KM小鼠的第4胎平均產(chǎn)仔數(shù)和平均帶仔數(shù)也差異顯著(P<0.05)；SD大鼠第1～4胎的平均產(chǎn)仔數(shù)和平均帶仔數(shù)均差異顯著(P<0.05)；其他時間點平均帶仔數(shù)和平均離乳數(shù)之間均差異無顯著性(表2)。

表2 4個常用封閉群大、小鼠不同胎次繁殖情況

注：*與第1胎比較，P<0.05；#與第3胎比較，P<0.05。

Note.*Compared with the first birth,P<0.05;#Compared with the third birth,P<0.05.

2.2.2 離乳率： NIH、KM和ICR小鼠的離乳率都維持在98%～99%；SD大鼠的離乳率則略低(95%～97%)(圖3)。

圖3 4個常用封閉群大、小鼠保種核心群離乳率Fig.3 The weaning rate of NIH, KM, ICR mice and SD rats of core groups

2.2.3 初配日齡、初產(chǎn)日齡、初產(chǎn)間隔和胎間隔： 根據(jù)圖4結(jié)果，NIH、KM和ICR這3個封閉群小鼠的初配日齡在72.8 d～77.6 d，初產(chǎn)日齡在93.9 d～98.5 d，初產(chǎn)間隔20.9 d～21.5 d，各胎間隔在25.5 d～28.7 d，總體無顯著差異。SD大鼠的初配日齡、初產(chǎn)日齡、初產(chǎn)間隔為109.0 d、136.3 d、27.7 d，各胎間隔在32.8 d～33.8 d，各胎間隔之間無顯著差異。

圖4 4個常用封閉群大、小鼠初配日齡、初產(chǎn)日齡、初產(chǎn)間隔和胎間隔Fig.4 Initial mating age in days, initial bearing age in days, first gestation and intervals of the NIH, KM,ICR mice and SD rats

3 討論

繁殖性能是實驗動物的一項重要生物學特性參數(shù)，對實驗動物生產(chǎn)、育種、研究、應用和經(jīng)濟效益都有重要影響。繁殖性狀受環(huán)境因素的影響比較大[3]，不同氣候、營養(yǎng)、飼養(yǎng)管理、育種方式等條件都可能對繁殖性能造成影響。C57BL/6和BALB/c小鼠是科研工作中最常用的兩種近交系小鼠，本中心保存的這兩種小鼠每窩平均產(chǎn)仔數(shù)為6～7只，與蘭州大學報道的數(shù)據(jù)相一致[4]，不過C57BL/6小鼠96%～98%的離乳率高于對方76%～87%，BALB/c小鼠98%～99%的離乳率也高于其85%～97%。

NIH、KM、ICR和SD是科研工作中最常用的幾種封閉群大小鼠，本中心保存的NIH每窩平均產(chǎn)仔數(shù)可達12～14只，高于孟瓊等人報道的8～10只[5]和張靜旭等人報道的10.85只[6]，98%～100%的離乳率也高于89%～100%和68%。蘭州生物制品研究所對136對KM小鼠的繁殖性能進行了測定[7]，第1～4胎的平均產(chǎn)仔數(shù)為10～11只，平均帶仔數(shù)為9只左右，平均離乳數(shù)為7～8只，都低于本中心KM小鼠的數(shù)據(jù)。80%～92%的離乳率也遠低于本中心的99%～100%；孟瓊等人報道的ICR小鼠的平均產(chǎn)仔數(shù)為10只左右[5]，低于本中心的12～15只。87%～91%的離乳率也遠低于本中心的98%～100%；浙江省醫(yī)學科學院對SD大鼠的繁殖數(shù)據(jù)進行了研究[8]，其平均產(chǎn)仔數(shù)為12.9，與本中心數(shù)據(jù)12～13只接近。其哺乳成活率為95.84%，與本中心數(shù)據(jù)95%～97%接近。總體來看，本中心保存的6種常用SPF級大小鼠的繁殖性能較高，尤其是離乳率，本中心大小鼠的離乳率都在95%以上，反應了較好的實驗動物種群和飼養(yǎng)管理。

小鼠一般35～50日齡之間性成熟，大鼠一般2月齡時性成熟[9]，但體成熟后再繁殖可能更能保證繁殖效率和后代質(zhì)量，因此本中心保種核心群實驗動物選擇初配日齡小鼠在70～80 d之間，大鼠為109 d左右。封閉群小鼠，初產(chǎn)日齡在93.9 d～98.5 d，初產(chǎn)間隔20.9 d～21.5 d，與小鼠的實際妊娠期非常接近(19 d～21 d)[9]，說明這4個封閉群小鼠的配種成功率非常高，首次合籠后很快就可以配種成功。與之相比，近交系小鼠的配種成功率較低，C57BL/6小鼠初產(chǎn)間隔為24.1 d，BALB/c小鼠更低，達到了29.6 d。胎間隔也反應了這一現(xiàn)象，近交系小鼠在34 d～40 d之間，封閉群小鼠在25.5 d～28.7 d之間，封閉群小鼠的胎間隔數(shù)據(jù)與鄺少松等人的報道比較接近[10]。有文獻報道SD大鼠的交配成功時間在合籠后第1 d～17 d之間，其中94.34%都在1 d～5 d完成[8]，本研究SD大鼠27.7 d的初產(chǎn)間隔與之接近。SD大鼠的胎間隔在32.8 d～33.8 d，低于文獻報道的48.1 d～52.8 d[11]。

根據(jù)4胎繁殖數(shù)據(jù)總體來看，本中心保存的封閉群動物平均產(chǎn)仔數(shù)12～15只，明顯高于近交系小鼠的6～7只，說明封閉群實驗動物的繁殖能力優(yōu)于近交系實驗動物。總體來看，各品系動物平均產(chǎn)仔數(shù)在第2、3胎會有所提高或保持穩(wěn)定，到第4胎則會顯著下降，平均帶仔數(shù)、平均離乳數(shù)也有所下降或保持穩(wěn)定。因此，為保持較高且穩(wěn)定的生產(chǎn)效率，選擇第4胎后就淘汰種鼠的繁育方式較為合理。

本中心封閉群實驗動物第2、3胎的平均帶仔數(shù)較平均產(chǎn)仔數(shù)顯著減少，主要原因是由于母鼠的每窩平均產(chǎn)仔數(shù)較高，而第2、3胎需要留種，為了防止母鼠因帶仔數(shù)過多而影響留種仔鼠的生長發(fā)育，所以在母鼠帶仔時對部分超生的仔鼠進行了人為的選育和淘汰。不同品系、不同胎次每窩平均產(chǎn)仔數(shù)、平均帶仔數(shù)和平均離乳數(shù)之間的差異也可能與環(huán)境、營養(yǎng)等有關，有待進一步研究。

[1] 岳秉飛．國家嚙齒類實驗動物種子中心簡介 [J]. 實驗動物科學與管理, 2003, 20(S1): 25．

[2] 鮑世民．國家嚙齒類實驗動物種子中心上海分中心[EB/OL] ．http://www.lascn.net/Item/10847.aspx,2014-07-28．

[3] 潘金春, 閔凡貴, 王希龍, 等．蕨麻小型豬繁殖性能測定和分析 [J]. 畜牧與獸醫(yī), 2014, 46(12): 47-49．

[4] 席曉霞, 秦天達, 吳潤, 等．SPF級BALB/c、C57BL/6小鼠繁殖性能及生長發(fā)育的比較研究[J]. 畜牧獸醫(yī)雜志, 2009, 28(6): 11-12．

[5] 孟瓊, 楊錫平, 胡一江, 等．3個不同品種小鼠繁殖性能及生長發(fā)育的比較觀察 [J]. 湖南中醫(yī)學院學報, 2000, 20(3): 9-10．

[6] 張靜旭, 劉淑霞, 馬丹, 等．NIH小鼠生長繁殖性能的觀察 [J]. 中國實驗動物學雜志, 2002, 12(5): 292-293．

[7] 左謙益, 寧磊．昆明小鼠生長發(fā)育指標及繁殖性能測定 [J. 中國實驗動物學雜志, 2001, 12(11): 199-202．

[8] 洪雅青, 顧劉金, 黃雅麗, 等. SD大鼠的繁殖性能及子代生長發(fā)育情況 [J]．職業(yè)與健康, 2014, 30(22): 3215-3217．

[9] 孫倩．實驗動物學基礎 [M] ．北京： 北京科學技術(shù)出版社. 2005： 49-53．

[10] 鄺少松, 潘甜美, 趙偉健, 等．三個品種SPF級小鼠繁殖性能和生長發(fā)育的統(tǒng)計比較 [J].實驗動物與比較醫(yī)學, 2006, 26(1): 42-43．

[11] 張平, 陳建康, 劉莉, 等．SPF級封閉群SD大鼠生產(chǎn)繁殖性能的測定 [J]. 醫(yī)學動物防制, 2015, 31(12): 1359-1361．

Measurement and analysis of the reproductive performance in six commonly used SPF mice and rats

SUN Xia, LIU Ke, YANG Lin, XIA Guan-ling, TAN Qiao-yan, WANG Gang

( Guangdong Medical Laboratory Animal Center, Guangdong Foshan 528248, China )

Objective To determine the main reproductive performance of six SPF mice and rats preserved in our laboratory, including C57BL/6, BALB/c, NIH, KM, ICR mice and SD rats. Methods Inbred mice mated with full sib and random mating. Meanwhile, closed colony animals were bred by cross circular mating. These indexes of reproductive performance were measured in the six kinds of animals during the first birth to the fourth birth, i.e. the average litter size (ALZ), average baby number reared (ABN) and average weaning number (AWN), and weaning rate (WA) were calculated. Meanwhile，the initial mating age in days, initial bearing age in days, first gestation and intervals were measured. Results The ALZ of inbred mice were 6 to 7. The reproductive indexes were basically stable in the first 3 births, however, the various data were dramatically declined in the fourth birth (P<0.05). The WA of BALB/c mice were 98% to 99%, and that of C57BL/6 mice were 96% to 98%. The ALZ of closed colony animals were 12 to 15, and significantly increased in the second and third births compared with that of the first birth (P<0.05), then was significantly reduced (P<0.05). The WA maintained at 98% to 99% in the NIH, KM and ICR mice. In contrast, The WA of SD rats was slightly lower, reaching 95% to 97%. The initial mating age in days of mice was between 70 d to 80 d. The initial bearing age in days and first gestation of rats were less than that of inbred mice, the initial bearing age in days and first gestation of closed colony rats were 136.3 d and 27.7 d, respectively. The pregnancy interval of inbred mice was between 34 d to 40 d，the pregnancy interval of closed colony mice was between 25.5 d to 28.7 d, the pregnancy interval of rats was between 32.8 d to33.8 d. Conclusions The 6 mouse and rat strains have a higher reproductive performance, and the data obtained in this study provide a basis for commercialized production of mice and rats in southern areas of China, and for establishment of rodent experimental animal resource.

Rats; Mouse; Reproductive performance; Measurement; Statistical analysis

廣東省科技計劃項目(2013B060300014), 廣東省醫(yī)學科研基金(B2013056)。

孫俠(1979-)，女，碩士，助理研究員。研究方向： 實驗動物病理與比較醫(yī)學。Email： 593533301@qq.com。

王剛(1966-)，男，高級獸醫(yī)師，從事實驗動物工作。Email： wangzhy2005@21cn.com。

R-33

A

1671-7856(2016)10-0009-05

10.3969.j.issn.1671-7856.2016.10.003

2016-04-07