转基因家畜的新品系培育
摘要：分析了利用现有的转基因技术所获得的Ｇ０代转基因家畜外源基因的整合和表达状况：在随机整合的情况下，存在大量嵌合体现象，不同的整合位点其表达效应不同；应用基因打靶技术实现定位整合，情况相对简单。在此基础上，提出不同整合类型对Ｇ０代转基因家畜进行遴选的方法和程序，以及建立转基因家畜纯合体的两条技术路线：一是利用遴选出的具有遗传稳定性的Ｇ０代个体，通过常规繁育获得；二是利用基因打靶技术，获得双等位基因整合（或敲除）的家畜。最后根据家畜育种的理论，提出了建立转基因新品系、进而形成新品种的步骤。 关键词：转基因家畜；纯合体；新品系 中图分类号：Ｓ８１３.3文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）18－3785—05 Ｔｈｅ Ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｏｆ Ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ Ｌｉｖｅｓｔｏｃｋ Ｎｅｗ Ｌｉｎｅｓ ＷＥＩ Ｑｉｎｇ－ｘｉｎ，ＺＨＥＮＧ Ｘｉｎ－ｍｉｎ （Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｎｉｍａｌ Ｈｕｓｂａｎｄｒｙ ａｎｄ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ ，Ｈｕｂｅｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ／Ｈｕｂｅｉ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｎｉｍａｌ Ｅｍｂｒｙｏ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｒｅｅｄｉｎｇ， Ｗｕｈａｎ ４３００６４，Ｃｈｉｎａ）。
代写论文 Ａｂｓｔｒａｃｔ： Tｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｆｏｒｅｉｇｎ ｇｅｎｅｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｇ０ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｌｉｖｅｓｔｏｃｋｓ ｗｈｉｃｈ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｅｘｉｓｔｅｄ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｅｒｅ ｆｉｒｓｔ ａｎａｌｙｓｉｚｅｄ． Ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ａ ｌｏｔ of ｃｈｉｍｅｒｉｓｍ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｓｅｓ ｏｆ ｒａｎｄｏｍ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎt ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｓｉｔｅｓ． Ｉｔ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｓｉｍｐｌｅ ｉｆ ｔａｒｇｅｔｅｄ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ was ａｃｈｉｅｖｅｄ ｂｙ ｇｅｎｅ ｔａｒｇｅｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｏｎ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｓ， ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｇ０ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ａｎｉｍａｌｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｔｙｐｅｓ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ， ａｎｄ ｔｗｏ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｏｕｔｅｓ ｆｏｒ ｈｏｍｏｚｙｇｏｕｓ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ａｎｉｍａｌｓ ｗｅｒｅ ｅｓｔａbｌｉｓｈｅｄ． Ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｏｎｅ ｗａｓ ｔｏ ｓｅｌｅｃｔ ｇｅｎｅｔｉｃ ｓｔａｂｌｅ Ｇ０ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ ａｎｄ ｏｂｔａｉｎ ｈｏｍｏｚｙｇｏｔｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｂｒｅｅｄｉｎｇ． Ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｏｎｅ ｗａｓ ｔｏ ｒｅｐｅａｔｌｙ ｕｓｅ ｓｏｍａｔｉｃ ｃｅｌｌ ｇｅｎｅ ｔａｒｇｅｔｉｎｇ to ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｌｉｖｅｓｔｏｃｋ ｗｉｔｈ ｄｕａｌ－ａｌｌｅｌｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ （ｏｒ ｋｎｏｃｋｏｕｔ）． Ｆｉｎａｌｌｙ， ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏthe ｌｉｖｅｓｔｏｃｋ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｔｈｅｏｒｙ， ｔｈｅ ｐｒｏｎｃｅｓｓ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ ａ ｎｅｗ ｔｒａｎｇｅｎｉｃ ｌｉｎｅ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｆｏｒｍｉｎｇ ａ ｎｅｗ ｓｐｅｃｉｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｈｏｍｏｚｙｇｏｕｓ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ ｗａｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ． 代写论文 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｌｉｖｅｓｔｏｃｋ； ｈｏｍｏｚｙｇｏｔｅｓ； ｎｅｗ ｌｉｎｅｓ 应用现有的转基因技术制备出转基因家畜个体，再到培育成一个转基因新品系、进而培育成新品种，还有大量的选育工作要做和相当长的育种路程。无论用哪一种转基因方法得到的原代转基因家畜（Ｇ０代，由转基因的胚胎发育成的转基因动物［１］），都只是育种的初始材料，有的还不能作为育种的材料。Ｇ０代转基因家畜能否作为育种材料，取决于其外源基因遗传的稳定性，以及其表达水平是否达到预期要求。而Ｇ０代转基因家畜遗传稳定性以及表达水平，则与外源基因整合的位点和整合的状况有关。按目前的转基因技术，Ｇ０代转基因猪外源基因一般只是整合在同源染色体中的一条染色体上，可称其为杂合体。只有获得纯合体（同源染色体上的相同位点都整合有外源基因），才能进行下一步的建立家系、品系等育种工作。在建立转基因品系的过程中，还要兼顾其他经济性状的选育。可见，从转基因家畜个体到培育成转基因新品系，是分子选择与常规育种相结合的过程。 本研究提出建立转基因家畜新品系的方法和步骤，仅供参考。 １外源基因在Ｇ０代转基因家畜中的整合状况 毕业论文 目前的转基因技术，外源基因的整合有两种情况：一种是随机整合；另一种是定位整合。外源基因的定位整合，一般是通过基因打靶技术实现的。 １．１随机整合 １．１．１转基因动物的嵌合体现象所谓转基因动物嵌合体是指：转基因动物由转基因的和非转基因的两种细胞、或由两种或两种以上不同类型的转基因细胞构成［１］。下列几种情况，有可能导致转基因嵌合体的产生：其一，与外源基因整合的时机有关，如果胚胎或细胞导入基因的时机染色体已经复制，则形成嵌合体的可能性较大。其二，对两个细胞期以上的胚胎进行基因导入，例如对两个细胞期的胚胎进行外源基因的显微注射，多数会形成嵌合体。其三，在胚胎细胞的分裂和分化过程中，一部分插入ＤＮＡ被修饰，也会形成嵌合体。有研究表明，应用显微注射的方法进行转基因，嵌合体的比例大约占６５％左右［２，３］。在转基因嵌合体中，如果生殖细胞中有外源基因的嵌合，则可以将转基因传递给后代；否则，就不能将转基因传递给后代。这就是有些Ｇ０代转基因动物不能传代的原因之一。 １．１．２外源基因的整合位点及其效应非基因打靶的外源ＤＮＡ导入受体细胞后将随机地插入受体基因组中的任意位置［１］。牛迄东等［４］用地高辛标记探针对３头Ｇ０代转ｐＧＨ猪染色体进行原位杂交，结果表明，论文联盟其外源基因分别定位在７ｑ１４、６ｐ１２、８ｐ２２上。陈付学等 ［５］应用非同位素原位杂交技术，研究转基因猪外源ｈＤＡＦ基因在受体基因组染色体上的整合及其定位，结果表明，６头Ｇ０代转ｈＤＡＦ猪外源基因分别定位在２ｐ、６ｐ１４、７ｐ１１、７ｑ２６、１１ｑ１２和１３ｑ４４上。这些试验结果可以说明，不同的Ｇ０代个体外源基因的整合位点不同，显示出其随机性。 毕业论文 转基因的表达与其整合位点有关，不同的整合位点，表现出不一样的表达效果，称之为转基因的位点效应。朱作言等［６］将转基因的位点效应分为三种类型，即有效整合、沉默整合和毒性整合。转基因的有效整合位点应具备两个特征：其一，转基因能有效表达；其二，避免干扰基因组功能基因的表达调控或破坏基因结构。无表达作用的整合为沉默整合，其整合位点常发生在染色体异染色质区。毒性整合的位点一般在常染色区，由于干扰了基因组功能基因的表达调控或破坏了正常基因的结构，而导致胚胎或个体生长发育受阻、畸形甚至夭折。