转基因鸡的培育案例和培育方法介绍

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如果这项技术被实验证明是成功的,它也可以用于培育抗其他类型禽流感病毒的转基因鸡。再来看看转基因鸡的养殖案例和养殖方法。

转基因鸡育种案例及方法介绍

单位美国

1996年,佐治亚大学、AviGenics公司和主持第一届转基因动物国际研讨会的中国科学院秘书长曾邦哲了解了转基因家禽输卵管生物反应器的研究情况,并启动了研究项目。2002年4月1日,他们在英国《自然生物技术》杂志4月刊上写了一篇文章,宣布他们在家禽转基因研究领域取得了突破性进展,培育出了能够产下含有人体所需蛋白质的转基因鸡蛋的克隆鸡。由公司科学家亚历克斯·哈维(Alex Harvey)领导的研究小组将一种细菌的基因片段转化,并将其引入鸡胚,从而产生了一种可以作为β-内酰胺酶生产者的转基因鸡。他们首先用这种技术处理了546个孵化出的蛋,孵化出126只鸡,其中10%携带新基因;然后将携带高水平β-内酰胺酶基因的精子和卵子进行配对,培育出能有效遗传父母新基因特征的后代。经过几代人的连续遗传,培育出能够生产含有药物成分的转基因鸡蛋的母鸡。

研究人员表示,由于从孵化到长大的时间比转基因奶牛和绵羊短得多,从孵化到产卵只需要7.5个月,因此它可能成为生产治疗从失血到癌症、囊性纤维化到糖尿病等疾病的各种药物的更快、更丰富的生物制药来源。

中国

(www.isoyu.com原创版权)第一家转基因鸡产业开发公司出现在上海,率先开发了通过蛋清表达外源基因的技术。

主要研究结果如下:(1)构建了能在蛋清中表达外源基因的表达载体;建立了有效的宣基因技术,转基因效率在30%-70%之间;在20%以上转基因鸡产生的蛋清中检测到外源基因“人瘦素蛋白”,最高表达水平为每升蛋清10mg-30mg。

该技术稳定后,产业化发展有几种可能:一是提高鸡种质质量,培育高生长率、抗病毒、低胆固醇鸡蛋的转基因鸡品系;其次,利用蛋清作为生物反应器,在蛋清中产生具有药用价值的蛋白质多肽,如人高密度脂蛋白、人血清白蛋白等细胞因子、疫苗和抗体。市场上会出现真正具有预防心血管疾病和抗癌作用的“营养蛋”和“健康蛋”。

根据国家《农业转基因生物安全管理规定》,相关技术需要进行安全性评价,取得安全证书后才能进入生产。

培养

显微注射法生产转基因鸡

(l)显微注射单细胞受精卵。已经发现,将外源DNA注入海胆、斑马鱼、非洲爪蟾等脊椎动物受精卵的细胞质中,当卵子快速分裂时,外源DNA可以暂时置身于染色体复制之外,可以低频率地结合到染色体基因组中。得益于上述研究的启示,将外源基因注射到体外单细胞受精卵的细胞质中,进行体外培养,成功生产出转基因鸡。然而,这种方法需要一只母鸡来获得受精卵。如果手术失败,损失一个细胞相当于损失一只母鸡,成本高。而且受精卵体外孵化条件复杂,操作难度大。

(2)受精卵的原核注射。在国内,李赞东等人将装有脂质体的质粒pMiwz(含报告基因LacZ)注入胚泡期胚盘,转基因成功。证明了将外源基因注入胚泡期可获得转染的原始生殖细胞,并可遗传给下一代。在国外,Jamielove将带有目的基因的质粒DNA注射到鸡受精卵的胚胎中,发现经过12小时的体外培养,有近一半存活下来,40%的胚胎含有质粒DNA,其中6%相当于每个细胞有1个外源基因拷贝,7只鸡中有1只存活到性成熟,将3.4%的外源基因传给后代。用这种方法可以获得转基因嵌合鸡,但转基因细胞的嵌合位置和嵌合程度不易确定。

鸡胚原始胚胎细胞的弹道转染

这项技术最初应用于植物细胞的转基因操作,包括离子加速系统和离子包装系统两大部分。这种方法效率高,而且由于使用了不同大小的钨离子,蛋黄蛋白主要在胚胎的月牙区之下,不需要考虑弹丸的速度和穿透深度(白等,2000)。但是这种方法引入的DNA很难整合到鸡基因组中,所以遗传稳定性和传代性不强。

逆转录病毒载体法

该方法利用病毒正常的生命周期特征来感染家禽,从而引入外源,达到整合的目的。目前使用的病毒载体有两种:复制完成型和复制缺陷型(高博,2000)。复制完成的逆转录病毒包含所有能够自我复制并反复感染细胞的结构基因。然而,复制缺陷型逆转录病毒缺乏部分或全部结构基因,不能自我复制,因此需要在辅助细胞中繁殖。逆转录载体法的整合效率高于电穿孔法和脂质体转染法。然而,由于基因片段大小的限制和获得高滴度病毒的困难,它主要是在实验室阶段,并没有在商业生产中广泛使用(刘香萍,2003)。

精子载体法

这种方法利用精子-卵子结合的正常生理过程来完成外源基因的导入,简单易行,对卵子原核没有损伤,但对精子的损伤是一个非常困难的问题,整合度不高。

(1)脂质体介导的精子载体法。在国内,杜立新等人曾讨论过这种方法,一般的实验步骤包括:脂质体-DNA复合体的制备,获能精子的mDm-His法人工授精,转基因鸡的检测。发现的问题是精子活力下降,外源基因表达率随胚胎发育而下降。

(2)精子的电穿孔。电穿孔是促进DNA与动物精子结合的重要方法。它利用高压电场使精子质膜产生暂时的孔洞,使外源DNA容易进入细胞。钟嘉瑜的研究发现,精子脱水复水或浸入外源基因的精子电脉冲获得的阳性率,远高于仅混合外源基因和精子获得的阳性率。当先脱水后放入低渗溶液时,精子会吸入低渗溶液,而正是这个过程大大提高了阳性率,外源基因很有可能随低渗溶液进入精子。