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猪体细胞克隆技术的建立和优化及主要生产性能观察测定

文献类型: 获奖成果

作者:

获奖名称:

获奖等级: 二等奖

关键词: 克隆;建立;技术;生产性;克隆技术;性能;体细胞;优化;生产;观察;测定;细胞;细胞克隆;体细胞克隆;猪;生产性能

第一完成单位: 上海市农业科学院

获奖时间: 2011

摘要:   1、课题来源与背景   课题来源:上海市科学技术委员会“猪核移植胚DNA及计划改变与“印迹”基因表达特征研究”(编号:04DZ05611)和上海市农业委员会重点攻关项目“猪体细胞克隆技术的建立与优化”(编号:2005-3-5)。   背景:动物克隆(即细胞核移植)技术的研究和应用是当代生命科学与生物技术研究的热点之一,是衡量一个国家生命科学科研水平的重要标志。相比于牛、羊等家畜,由于猪卵母细胞脂肪含量高等原因,致使体外显微操作难度大,克隆猪的成功率很低(1~2%),目前国际上仅9个国家获得过成功。   2、技术原理及性能指标   本项目由三部分组成,即猪体细胞克隆技术的建立及其优化、猪体细胞克隆胚胎/个体发育过程中DNA甲基化改变与“印迹“基因表达特征研究、克隆猪主要性能评估。并对克隆猪生长发育规律、繁殖性能、生理生化指标和屠宰肉质性能等进行了观察测定,表明与普通猪没有显著差异;同时改进了猪体细胞克隆的一些关键技术,特别对传统的McGrath-Solter、Willadsen去核技术进行了改进,应用Spindle view (纺缍体观测)系统对纺缍体进行定位,从而大大提高了其去核效率(达到95.5%),重构胚囊胚发育率达28.7%,达到国际先进水平,表明Spindle view去核法是一种安全、高效的去核方法;此外还研究了猪体细胞克隆胚胎/个体发育过程中DNA甲基化改变与“印迹“基因表达特征,在分子生物学水平上阐明了猪体细胞克隆胚胎早期发育高死亡率的机理,从而进一步为提高猪体细胞克隆成功率奠定基础.   3、技术的创造性与先进性   1)以巴马小型猪胎儿成纤维细胞、睾丸成纤维细胞为核供体细胞,以枫泾猪耳成纤维细胞为核供体细胞,成功获得体细胞克隆巴马小型猪和克隆枫泾猪,克隆猪成年后生长发育、繁殖状况正常;并对克隆猪生长发育规律、繁殖性能等进行了系统研究和评估。在2007年中期验收中,得到了以曾溢滔院士为首的专家组高度评价。   2)本研究对传统的McGrath-Solter、Willadsen去核技术进行了改进,应用Spindle-view (纺缍体观测)系统对纺缍体进行定位,从而大大提高了卵母细胞的去核效率(达到95.5%),达到国际先进水平。表明Spindle view法是一种安全、高效的去核方法。   3)研究了猪体细胞克隆胚胎/个体发育过程中DNA甲基化改变与“印迹”基因表达特征。   采用免疫荧光技术研究了体细胞克隆胚各时期DNA甲基化的变化,探明猪体细胞克隆胚中供体核基因组DNA甲基化的变化、供体核去分化与基因组甲基化变化的相互关系、核质重组后供体核去分化作用对印记基因表达的调节。阐明了猪体细胞核移植重组胚早期发育过程中死亡率高的分子生物学机理,从而为进一步提高体细胞克隆猪成功率奠定基础。上述基础研究在国内外鲜见报道。   4、技术的成熟程度,适用范围和安全性   体细胞克隆技术具有重要的研究、应用价值。在畜牧生产上,克隆技术理论上可使家畜育种工作实现无限生产基因型完全一致的后代,从而极大地提高育种效率,为核心群的定向培育和改良建立一条高效途径,如利用体细胞克隆技术可对优良种公猪进行拷贝复制,以加速猪遗传改良进程;体细胞克隆技术还能用于濒危猪种种质资源的保存;将克隆动物技术与转基因动物技术有机结合起来,可实现常规育种方法无法实现的选育目标;利用体细胞克隆技术有助于纯系实验动物(猪)的培育;利用转基因克隆技术生产剔除免疫排斥基因的克隆猪,有望提供大量廉价的器官以进行异体器官移植的临床和应用研究。   随着该技术,尤其是转基因克隆技术的日新月异发展,猪体细胞核移植正逐步走向成熟和完善。

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