文档介绍：小猪探路者
养殖场中一群看似普通的猪宝宝,在它们背后,却藏着一个关乎生物医学、器官移植和生命研究发展的大秘密。(图1)
一天上午,云南西双版纳偏远的拉祜族小寨子里来了一个人,他不时走入农家饲养场地,仔细地观察农户饲养的猪。
他是云南农业大学教授曾养志,他要做的是一项迄今为止全世界遗传学专家都未能完成的工作。20世纪80年代,他与同伴一起开始了这项工作。(图2)
曾养志来到这个仅有十几户人家的寨子,发现这里以独特的散养方式养猪。
曾养志说,寨子里一年只留一只公猪做种猪,全寨子的母猪都配过以后,就不要了。到明年,下一家又留一只公猪。我推断,这里的猪已经有了一个具有一定近交系数的封闭群体。
曾养志关注这里的猪,与他所做的关于生命科学的研究有什么关系呢?
生命科学研究中,啮齿类小白鼠近交系已经广泛应用于医学、遗传学领域,但是,小白鼠与人差异较大,在实验中有一定的局限性。虽然实验动物中还有猴和狗,但是,由于人工繁殖困难以及受到动物保护组织的干预,发展有一定困难。因此,人们希望寻找与人类更加接近的物种作为实验动物。
由于猪在解剖和生理方面与人接近,猪的多数遗传性疾病和人类十分相似,几十年来,不少国外的科学家想方设法培育近交品系猪种。(图3)
解放军第三军医大学博士生导师应大君是解剖生理学专家,曾经与曾养志教授交流过关于编制版纳微型猪近交系的解剖系谱的工作,系统研究过猪的生理结构。
应大君说,我们研究了猪的全部器官形态,比如它的心脏跟人的心脏大小差不多;心脏的肌肉,心肌结构跟人的几乎一样;猪的血管构成跟人完全相似;它的生命内环境也和人相似。
由于一般的猪个体较大,品种复杂,并且伴有许多遗传缺陷,要将其培育成近交系非常困难。于是,寻找有一定近交程度、遗传背景又很清楚的猪种成了曾养志和科研人员的重要工作。
什么是近交系呢?
近交系就是采用连续近亲交配的方法,达到20世代或更多的世代,逐步淘汰有害基因、保持优良基因,使得动物的基因达到纯合的一种繁育方法。
%,也就是说无论近交系的子孙有多少,它们的祖先只有一对。
究竞选用哪类猪来培育近交系猪呢?曾养志多次请教遗传学家杨纪珂。杨纪珂告诉他,西双版纳有一定近交程度的本地品种猪,如果得法,有希望突破我国大型哺乳类动物培育近交系。并认为,如果用我们国家自己的地方品种培育成功猪的近交系,它的经济价值不亚于一个大庆油田。
猪是多胎动物,可以一年一个世代,而近交培育只需要20世代就能达到所需要的标准。
曾养志认为,按照遗传学原理,坏的和坏的基因碰在一起,与好的和好的基因碰在一起几率是相等的,比如母猪怀14头小猪,即便有一半是坏的死掉了,还有一半可以选择。
抱着对培育版纳猪近交系的满腔热情,曾养志开始了更加深入的调查。(图4)
他了解到,在这个拉祜族寨子里,有一窝刚生下来不到两个月的小猪,是母猪与自己上一窝生下的小公猪交配产下的,还没有断奶。曾养志把这一窝猪全买了下来。
为了保持版纳小耳猪的原有生育状态,曾教授将小猪连同母猪一同带回封闭的养猪场,严格按照国际标准将猪进行近亲交配。可是到了第二年却出现了意外。
曾养志说,猪的怀孕期是114天,但近交的母猪一个个流产了;小猪大多生下来就死了,第一胎差不多死完了。
曾教授认为,这窝猪虽然有一定的近交程度,但还只是出于相对封闭的交配方式,难怪会出现如此多的隐形遗传等近交衰退情况。
最终这一批只存活两头母猪和一头公猪,而这头公猪还伴有腹泻病。
曾养志想,只要有一头猪活了,就可以往下实验。他们守了一个多月,小公猪奇迹般活了下来。(图5)
巧的是,下一代又只活了一公两母。曾养志想,一代一代繁育下去,只要不死绝了,近交系研究就有希望。
但是,生七八十头猪只成活两三头,曾养志琢磨不透近交衰退为什么如此严重。
杨纪珂对近交育种的遗传学原理有较深入的研究,对版纳近交系猪繁育出现的近交衰退现象有自己的见解。
杨纪珂说,如果群体里有致病基因隐藏,经过近亲交配,就会纯合化,它的表现就是个体有病,叫近交衰退。
后来曾养志他们弄清楚了,小猪死亡是由于致死基因、亚致死基因和畸形造成的。
他们发现,国外科学家一直选用外观壮实的猪培育。这样做的结果,致使许多优秀的基因遭到淘汰。曾教授他们则注意选择那些身体健康或者活力较强的小猪来繁殖,防止近交衰退,不少关键性技术都是经过长时间实践摸索出来的。
在培育版纳微型猪的过程中,他们一边摸索、一边学习。这是前人一直未能成功的事业,做起来难度可想而知。曾教授与他的团队一起度过了许多艰难岁月,累在其中,也乐在其中。
在一份原始资料中,记录了第5世代一头小猪命运的演变过程。
那次