转基因家兔新品种培育研究

地区:上海市 宝山区

关键词:广西大学

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000005721

成果描述:

课题来源:研究目的与意义:家兔是一种用途广泛的经济动物和实验动物,具有繁殖速度快、生产周期短等优点;而且兔肉蛋白质含量高达21%,显著高于猪肉、牛肉和羊肉;同时,兔肉的脂肪含量低(8%),且多为不饱和脂肪酸(35.5%);另外,兔毛是高档毛纺原料,深受消费者喜爱,国内外市场需求量不断加大。可见,发展养兔业不仅可以增加农民收入,还能提高人们的健康和生活水平。然而,中国家兔品种的生长速度慢、屠宰率低,直接影响到养兔业的经济效益,急需应用现代生物技术培育肉质好、产肉率高的家兔新品种。因此,该课题以研究家兔高效转基因新方法,发展转基因克隆家兔新技术等为重点,构建促进生长和改良肉质性状的高效转基因载体,结合常规育种技术,以培育生长速度快、屠宰率高的转基因家兔育种新品系,这对完善中国转基因动物快速育种技术平台,促进养兔业的快速发展具有重要的科学意义和实际应用潜在价值。为此,该课题组通过申请立项,于2008年获得国家高科技研究发展计划(863计划)“转基因家兔新品种培育研究”(2008AA10Z160)的批准立项研究。主要论点与论据:该项目通过构建家兔转基因载体以及摸索家兔成纤维细胞转染外源基因的转染条件;且从供体细胞的来源、培养处理方法,兔卵母细胞体外成熟培养和去核方法及孤雌激活等方面对家兔核移植技术进行了优化;并系统探讨了精子载体法(卵母细胞胞质内单精子注射法和睾丸注射转基因载体法)、受精卵胞质内注射法、转基因克隆技术生产转基因兔的相关影响因素;同时对家兔永生化体细胞和基因转染进行初步地探讨,主要取得了如下成果:构建了一批家兔转基因载体,其中针对肌肉生长抑制素基因的敲除和沉默载体2~3个,转Fat-1基因高效表达载体2~3个;确立了电转染法和脂质体法进行兔胎儿成纤维细胞转染的参数和条件,建立了多株转有外源目的基因的家兔成纤维细胞株;确定了适宜兔卵母细胞体外成熟的方法和成熟培养时间;建立了一套有效的兔卵母细胞去核方法;确立了适宜的供体细胞种类、来源及培养处理方法;建立了一套较理想的兔卵母细胞孤雌激活的方法;弄清了家兔GV期卵胞质重编程的能力;建立了一套精子载体法和受精卵胞质内注射法生产转基因兔的技术体系,获得了一批转基因仔兔;完善了家兔体细胞克隆技术,初步建立了兔转基因克隆技术平台,并获得了一批转基因克隆仔兔;初步建立了家兔体细胞永生化和基因转染的技术体系。创见与创新:该项目主要针对兔转基因克隆的相关影响因素进行系统地探讨,通过卵母细胞体外成熟培养方法和去核方法、转外源基因细胞筛选,以及供体细胞周期调控方法等的创新,建立了一套利用核移植技术制作转基因兔的技术体系,获得了世界首批表达Fat-1基因的克隆兔;同时,深入研究了影响精子载体法和受精卵胞质内注射法生产转基因兔的相关因素,建立了精子载体法和受精卵胞质内注射法介导生产转基因兔的技术平台,首次成功获得了一批表达Fat-1基因的转基因兔。研究的系列成果在国内外重要学术期刊上相继发表。社会经济效益,存在的问题:该课题建立的兔转基因克隆技术和精子载体法介导生产转基因兔,加强了与兔养殖场、兔屠宰场的交流与合作,使转基因家兔新品种培育的研究与开发成为了可能。兔养殖场在发展过程中,需要新品种的引进和培育,该项目建立的动物转基因体细胞克隆技术体系,用于转基因动物新品种培育,提高动物生产性能、改善产品品质、增强动物抗病力,为兔场品种的培育和产业化应用提供技术平台,实现目的基因的同源重组、定位整合和高效表达,极大地提高转基因动物的生产效率。同时,应用转基因体细胞克隆技术,可选择生产性能理想的转基因动物进行大批量复制,加速动物转基因育种的进程,极大地提升畜牧种质创新能力和育种水平;在基础理论研究方面,不仅可加深人们对动物个体发生过程中核质互作及细胞核再程序化机理的认识,推动生殖生物学科的发展,而且可用于研制生产药用蛋白和抗体的动物乳腺生物反应器,生产可表达特殊医药蛋白的转基因兔,从而为满足人类某些疾病的治疗和预防提供支持。该项技术与基因敲除和敲入技术、小RNA干涉技术等结合,推动生命科学领域在基因功能鉴定、基因调控、配子发生、胚胎发育、细胞分化等方面取得突破性研究进展。所以课题成果对促进医药业、畜牧业的科技进步和提升生命科学的研究水平均具有重要作用。因此,其应用前景非常广阔。存在的主要问题是细胞转染和外源基因整合效率较低。细胞转染筛选过程中,易形成耐药性,导致筛选时间过长,难于形成阳性细胞克隆,且转染细胞经过长期筛选,形态易发生变化,这直接影响到对细胞株的扩大培养及核供体形态以及核移植的效率。针对总体转染和整合效率较低的问题,拟对载体结构进行改造,重点解决细胞转染筛选过程,缩短筛选时间,筛选建立克隆效率较高的细胞系,以进一步提高转基因克隆的效率,使该技术逐步在家兔新品种培育和快速扩繁中发挥重要作用。历年获奖情况:无。
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