我国小型猪资源保存利用30年

1、 我国小型猪资源保存利用30年 冯书堂 中国农业科学院 北京畜牧兽医研究所 北京100094 摘要国家农业部、科技部、国家自然科学基金委以及省、市科技厅的大力资助下，中国农大、贵阳中医学院、云南农大、广西农大、中国农科院畜牧所等单位利用贵州香猪、版纳小耳猪、五指山小型猪、巴马小型猪，开展了小型培育保种开发研究；先后投资近5000万元进行保种、实验培育、种质特性测定、分子遗传基础和利用研究；发挥了资源优势、实现了多点开花、培育2个近交系和多个封闭群，并初步实现了小型猪资源整合、资源共享的奋斗目标；小型猪资源开发与研究应用取得突破性进展、跨入新节段。目前正在联合攻关、开展净化培育、生物安全性并促进

2、了我国实验用小型猪质量控制标准草案的制定等研究工作。 目录一、研究背景及意义二、国内、外研究进展三、我国小型猪保种、培育及研究取得突破性进展 1、实现了小型猪资源整合 2、建立了我国三种小型猪品系、品种间的鉴定方法 3、揭示了我国小型猪遗传稳定性、矮小型、与人类 免疫同源性分子遗传学基础 4、开展了我国小型猪生物安全性研究 5、建立了比较规范的饲料配方和标准 6、制订了小型猪遗传、营养、微生物标准（草案）四、开发利用五、研究展望 一、研究背景及意义 小型猪解剖学、生理学、疾病发生机理等方面与人有较大的相似性，是理想的实验动物模型。应用于肿瘤、心血管病、糖尿病、新药安全性评价等方面灵长类、犬、猫

3、等动物受到伦理限制、小型猪较鼠类更近似人类，作为实验动物显得更为重要。如：加拿大1994年与1989年相比，常规实验动物使用量下降25%，猪增加了55%，我国亦有此发展趋势小型猪是人类异种移植较为理想供体动物。全球每天有成千上万的新病人加入等待器官移植的行列，器官严重缺乏：美国6.3万/年病人，1/3的人得到移植；我国12-13万/年尿毒症，移植4000例，小型猪是理想的“捐献者”近交系小型猪基因高度纯合，能为医学、药学及生命科学提供灵敏的、偏差极小的实验结果。一旦大型实验动物近交系猪培育成功，便于人源化基因改造，将有力的推动生命科学、人类医学的发展。二、 国内、外研究进展1、国外小型猪研究现

4、状 国外小型猪资源匮乏，采用当地猪种或野猪通过多品种杂交选育来培育；培育小型猪种体型仍偏大，毛色类型参差不齐，遗传背景及其表型尚待稳定，产仔数较少（45头）、近交程度不高。美国1949年选育出首例小型猪品系（Minnesota Hormel）体重80Kg，培育的Yucatan小型猪近交系数仅达到0.25-0.37。至80年代，美国、德国、日本、苏联等国先后培育了明尼苏达、尤卡坦、哥廷根、西伯利亚等10多个；小型猪的特性研究及其大量的应用研究，有力地推动了生物医学、兽医学、药学及畜牧业的进步和发展。国外培育的小型猪美国：明尼苏达霍麦尔系（Minnesota Hormel）-是第一个小型猪品系；

5、皮特曼摩尔系（Pitman-Moor）-弗罗里达半岛上的野猪培育而成； 亨浮额德系（Hanford）-俄亥州亨浮德研究所育成的用于皮肤研究； 卡坦种（Yucatan），科罗拉多州立大学由南墨西哥的尤卡坦半岛和美 国中部的野猪杂交育成，其近交系数0.250.37,应用于糖尿病研究；日本：阿米尼种（Oh mini）-日本家畜研究所德近江弘，用中国东北小型 民猪育成 法国：科西嘉系（Corsica）小型猪，利用地中海科西嘉岛上的半野生猪 育，成年体重45千克德国：Gottingen小型猪三品种杂交而成，1984年多个国家和地区引种，成 立了Ellegaader跨国公司，拥有2个SPF育种场；应用于肿

6、瘤、心血管 、糖尿病、外科、牙科、皮肤烧伤、血液病、遗传病、营养代谢 病、新药安全性评价等生物医学研究的多个方面近交系实验动物基因高度纯合，提供灵敏的、偏差极小的实验结果。国际近交系小鼠388个、近交系家兔34个。但因大型动物繁育生理等诸多方面与小型动物不同，至今国外未见近交猪的成功报道（Wessea,1950；李登元等,1982）。2、我国资源沣富、优势明显我国小型猪研究始于八十年代初，虽然落后近半个世纪，但是我国小型猪原始资源十分丰富，据不完全统计有六、七种：五指山猪、香猪、滇南小耳猪、乌金猪、藏猪等；小型猪大都产于南方一些偏远的山区，具有体型小、性成熟早、近亲繁殖、遗传相对比较稳定、繁殖

7、性能好等优点，即所说的“一小、二纯、三净”的优势。 3、 国家重视、多方资助 “六五”期间国家畜品种资源调查发现，我国小型猪基因资源丰富、并各俱特色；研究仅为一般的繁殖性能、生长发育观察，对其种质特性研究既不系统、又不深入；实验化培育还未起步，其质量和数量上均满足不了生命科学发展的需求；80年代初，开始了小型猪保种及实验化培育、开发利用研究，在国家农业部、科技部、国家国家自然科学基金委以及各省市科技厅的大力资助下，中国农大、贵阳中医学院、云南农大、广西农大、中国农科院畜牧所等单位分别利用贵州香猪、版纳小耳猪、五指山小型猪、巴马小型猪，开展了实验用小型培育与研究工作。项目资助农业部、省：“七五、

8、八五、九五”重点项目和资源保存等国家自然科学基金重点项目:实验用小型猪近交系的建立（39830190）等；科技部： “九五”中国三种实验用小型猪遗传学标准化的研究（19972000年,96-A23-06-01）； 社会公益性重点专项:我国小型猪实验化培育与生物安全性研究 (2001DIA40036)； 科技基础性工作和社会公益研究专项:五指山猪近交系及油鸡资源保存和利用研(2003DEB6J078)； “863”项目:用于异种器官移植五指山小型猪SLA及EG细胞建系研究（2003AA215103）； “十五”攻关项目、中国实验用小型猪资源开发与研究应用（2004BA717B）等十余项。三、我国

9、小型猪实验化培育研究取得突破性进展发挥资源优势、培育实现了多点开花，先后培育出2个近交系，据资料报导分别获得高达22代（2006）和19代（2007）的世界首批交交系数较高的品系取得国际领先地位、3-4个封闭群达到国际先进水平. 比如，培育的WZSP近交系体型与外貌已不同于海南原品种； 1987年广西大学王爱德从原产地引入2头公、14头母封闭繁育。历经19年，具有独特优异特性的封闭群，其遗传性稳定性好、产仔性能高 WZSP 近交系哺乳母猪 图5 原引种猪 图6 原始种猪群 图7 原始种母猪图2 F16 公猪 图3 F14种猪群 图4 F16 母猪 图1 广西巴马小型猪 图2 版纳微型猪 图3

10、五指山猪 图4 贵卅小型猪图5哥廷根小型猪（德）图6啊迷你小型猪（日） 图7 会津小型猪（日） 图8 皮特曼摩尔小型猪（美）以上图片右王爱德教授提供实现了小型猪资源整合、资源共享的奋斗目标 在北京昌平区南口建立了国家小型猪资源开发与研究中心，已将无十种人畜共患疾病的三种小型猪净化后进入小型猪资源开发与研究中心基地建立了我国三种小型猪品系、品种间的鉴定方法和标准 通过DNA指纹图像相似系数、微卫星和线粒体DNA分析、SRY等基因的SNP分析等分子生物学手段，发现WZSP、贵州、广西巴马小型猪在11个微卫星位点上分别有22、49、25个等位基因可作三品系种间的鉴定手段之一。揭示了我国小型猪遗传稳定

11、性分子遗传学基础 通过微卫星和线粒体DNA分析、SRY等基因的SNP分析等分子生物学手段，研究等位基因纯合度、探索其遗传稳定性机理等。如:贵州小型猪通过下颌骨形态分析，证明贵州小型猪已保持了纯系的特点。初步揭示小型猪其矮小型分子遗传学基础 通过GH、GHR等基因分析，发现其GH、GHR基因序列与普通猪不同、类似侏儒人，为其成为理想的医学模型提供科学依据。如：研究发现WZSP GH 基因(登录号:DQ415717)两个位点突变，引起编码氨基酸的改变； GHR基因(登录号:DQ422962)其胞内结构域五处突变，可能对GHR的胞内信号转导产生一定的影响，从而影响GH-GHR-IGF-内分泌生长轴信

12、号传递，削弱生长激素的促生长作用；同人的Laron综合症由GHR的缺陷导致GH信号转导中断取得一致性的结果。猪栏设施SPF配套工程-“场内”设施外场区内场区空调机组普通区初步揭示我国小型猪与人类免疫同源性分子遗传学基础 MHC基因决定人和动物种群和个体间是否发生免疫排斥反应。人的MHC称HLA、猪则称SLA，MHC基因群分为三大类、其中与免疫密切相关，SLA 与HLA 越相近、越适合猪人器官移植；WZSP小型猪SLA分析发现；SLA-I类基因有10个新的等位基因（登录号:DQ399654等)，在3个关键氨基酸残基上与人的完全相同； SLA-II类基因中发现DRA、DRB、DQA、DQB等基因与

13、人类亦有较高的同源性（75%100%）等研究还证实三品系小型猪42种血液生理生化值、生理解剖、器官大小、代谢等近似人类，较之哥廷根小型猪和普同家猪更近似人类；并对贵州小型猪、版纳微型猪和WZSP进行了生理解剖学研究研究结果初步揭示我国小型猪与人类免疫同源性分子遗传机理，并为研究解决异种器官移植排斥反应提供参考数据。开展了我国小型猪生物安全性研究国内首次进行了17种疫病的19项微生物学指标和内源性逆转录病毒（PERV）的群体检测，对8个品系群体检测10次达3000余头次制订了我国实验用小型猪微生物质量控制标准草案。如： 获得了WZSP实验用近交系PERV前病毒全长克隆、序列测定并登陆GenBan

14、k（序列号EF133960），首次证实WZSP近交系PERV-A型（74.43%）的表达率低于B型（95.40%），未检测到PERV-C型的存在与表达，这降低了具有较强感染能力的A/C重组毒出现的可能性。为今后筛选A、B型低表达个体或品系，减少猪异种移植物的PERV基因序列负荷、降低猪异种移植排斥反应的发生，提供宝贵的材料和科学依据经微生物检测证实已培育出不携带人猪共患疾病病原、猪烈性传染病病原和可垂直传播病原的实验用小型猪。为培育合格的医用实验用小型猪初步奠定了基础。项目研究进展净化前采样检测北京贵州广西隔离器饲养净化WZSP小型猪广西小型猪哺育净化广西小型猪净化贵州小型猪胚胎移植小型猪净化

15、繁育建立了比较规范的饲料配方和标准 根据SPF小型猪的生长、维持以及繁殖等方面的特殊需要，结合国外SPF小型猪的相关资料，完成了SPF小型猪生长猪、成猪、繁殖用猪的饲料配方设计和饲养技术；开展了膨化、微波灭菌效果 的研究，筛选出既满足SPF猪饲料必须达到无菌的要求、又使灭菌处理过程中营养物质损失大幅度下降的灭菌方法和模式；首次制订了实验用小型猪遗传、营养、微生物标准（草案） 依椐对多品系小型猪群体进行的遗传、微生物、饲料营养检测结果，首次制订了实验用小型猪遗传、营养、微生物标准（草案），已上报待批；逐步完善建立我国实验用小型猪质量控制标准及其质量控制技术体系奠定了初步基础。 我国小型猪实验化培育研究已取得突破性进展，培育的小型猪近交系达到国际领先水平、培育的实验用小型猪封闭群达到国际先进水平。四、实验用小型猪开发利用成功应用于动物疾病验模型疫苗药物新产品鉴定成功应用于多种细胞系的建立，促进动物生物技