非洲猪瘟的发生重创了我国的养猪产业。在造成经济损失的同时,还严重威胁着良种猪和我国地方猪种质资源。良种猪资源关系着疫情稳定后我国生猪产业的恢复,而作为猪品种多样性最丰富的的国家之一,中国地方猪对全球猪基因库有着重要贡献。如何保护好这些珍贵的种质资源?保种工作刻不容缓。
8月6日,中国农业大学副教授傅祥伟做客猪兜直播间,重点分享了猪保种方面的技术进展,让广大行业同仁对这一领域有了全面的认识。
“非洲猪瘟不属于人畜共患病,但由于病原的特殊性以及传播途径的多样性,且目前缺乏安全有效的疫苗进行防治,只能在发现疫情后进行集体扑杀;比目前主要猪疫病的危害的叠加效应还要严重。猪场疫情一旦爆发将难以控制,无论是在生猪种业和种质资源多样性方面均会造成惨重的损失”。
直播一开始,傅祥伟首先强调了非洲猪瘟对猪种业的危害,接着指出了保种工作的重要性“非洲猪瘟传染性强,致死率高,无明显的品种、日龄和性别的差异,将对优良种猪和我国地方猪种的多样性造成一定的危害。坚决执行全面扑杀政策可能会导致我国生猪的品种资源多样性遭到破坏;在控制稳定疫情的同时,保种工作也应当重视开展,以确保物种多样性和疫病稳定后生猪产业的有效恢复”。
在现阶段,逐步加强活体保种场的防疫等级和力度是保种工作的第一步。但是,在活体保种在现实中存在比较大的风险时,采用生物技术手段非活体保种工作也应当重视开展,以确保物种多样性和疫病稳定后生猪产业的有效恢复。傅祥伟指出,配子与胚胎冷冻保存技术有可能成为活畜保种有效的补充形式。
配子和胚胎的冷冻保存技术是指在超低温(-196°C)下保存配子(和卵子)和胚胎,一旦回到正常状态的生理温度就能够继续发育。
傅祥伟分别就公猪、良种胚胎、母猪卵细胞和卵巢组织的冷冻保存以及优良种猪细胞系的保存及体细胞克隆技术的研究应用进展。
1956年,英国科学家Polge开始研究猪的冷冻保;1971年后,相继有报道称用解冻以常规的子宫颈输精法输精并成功妊娠并获得仔猪;随后,大量成功猪冷冻方法相继出现。当前我国在猪冷冻保存领域已达到世界先进水平。
猪冷冻保存的优势是:可以建立动物基因库便于珍贵优良畜品种的保种工作;与用胚胎冷冻保存法相比,有着非常明显的成本优势;的冷冻保存可以充分提高优良种公猪的利用率,促进国际种质交流的发展,使发情母猪的繁殖不受时间和区域的限制。不足之处在于:仅对公猪的遗传物质进行保存,需要对多个品系种公猪进行保种,需经过若干个世代的回交才能够有效地恢复某一品种,恢复种群的速度较慢;而且要从中重新构建一个已经灭迹了的群体,需要级进许多世代,而通过胚胎再构建一个群体,仅在一个世代内就可以实现;胚胎冷冻保种成本与细胞系保种和克隆技术相比,获得个体成本较低、方法简单。
2000年,第一次报道了将猪胚胎经OPS法玻璃化冷冻后生下后代;2006年,采用二步法开放式拉长细管玻璃化冷冻技术保存猪桑葚胚与囊胚,移植后顺利产仔(8头活仔),成为中国首例猪胚胎超低温(-196℃)冷冻后代;2015年,采用冷冻环冷冻猪胚胎,扩张囊胚的解冻存活率要明显高于囊胚期(81.0% vs.65.6%),移植后顺利产下健康仔猪。
胚胎冷冻保存的优势和存在的问题:胚胎冷冻技术为可保存特有的家畜品种资源,建立种质资源库提供新的技术方法,还可降低种质资源保存费用。胚胎冷冻保种也优于冷冻保种,因为一个胚胎是一个完整的个体,冷冻或冷藏一个胚胎也保存了一个个体的基因。胚胎冷冻保存是恢复种群的最快方法。但是与牛羊等单胎动物不同,猪胚胎移植数量较多(为保证妊娠效果,移植胚胎数在50-200之间),成本相对高昂。
由于卵细胞的体积较大、结构较为复杂等原因,猪卵母细胞内脂质含量非常高,使之对低温极为敏感,冷冻保存难度相对大。目前,通过冷冻体系的优化,猪GV期卵母细胞存活率达80%以上,并且解冻后经体外成熟、受精等过程成功获得了世界首例健康仔猪;冷冻猪MⅡ期卵母细胞获得的胚胎移植后也成功产下仔猪。
卵母细胞冷冻保存的优劣:卵母细胞成功冷冻保存结合体外受精(IVF)等其他的胚胎生物技术能有效的达到种质资源保存的目的。理论上,若能轻松的获得足量的冷冻卵母细胞,结合冷冻保存的技术会使得种群得到较快的恢复。运用猪卵母细胞冷冻保存技术进行保种与胚胎保种的成本同样较高。
种猪细胞系保存和体细胞克隆技术面临的理论问题:分化的体细胞克隆对遗传物质重编程(细胞核内所有或大部分基因关闭,细胞重新恢复全能性的过程)的机理还不清楚;克隆动物的连续后代是否会累积突变基因。在克隆过程中胞质线粒体所起的遗传作用等问题还没有解决。
种猪细胞系保存和体细胞克隆技术面临的实际问题:克隆动物的成功率还很低,生出的部分个体表现出生理或免疫缺限,即使是正常发育的“多莉”,也被发现有早衰迹象。除了以上的理论和技术障碍外,克隆技术应用(尤其是在人食用畜禽产品)对伦理道德的冲击和公众对此的反应也需要考虑。
傅祥伟最后总结:非洲猪瘟突破国门,较短的时间席卷近半个中国,一路南下,逐渐迫近我国南方生猪养殖的主要腹地,目前形势依然严峻。对我国而言,由于其复杂多样的传播形式,消灭非洲猪瘟将是一场持久战;从国家政府到生猪生产企业再到农户个人都应高度警惕严格执行相关防控制度。在控制疫情的同时也应做到未雨绸缪,加快建立优良种猪和地方猪种的多维度保种工作,对健康猪种进行筛选结合胚胎生物技术使得种质资源得到一定效果保护,将对生猪产业的影响降至最低。