自克隆绵羊“多利”问世以来,目前世界上已有小鼠、猪、马、牛、兔等12种动物克隆成功。广西大学近几年就有克隆黄牛、克隆兔、克隆水牛3种动物相继“出炉”,其中世界首例体细胞克隆水牛无疑是最闪亮的明星。广西大学随后又培育出了5头体细胞克隆水牛,其中两头正在健康地长大。这两头“幸存牛”用活生生的事实向世界宣告:广西的克隆技术正走向成熟。
克隆水牛“姊妹花”深闺人未识
2005年10月1日和10月25日,没有烟花爆竹的庆祝和摄像机“长枪短炮”的洗礼,两头体细胞克隆母水牛先后在广西“863计划”良种牛南方繁殖中心悄然诞生。数月来,它们静悄悄地长大,“倩影”至今还没有在媒体上公开亮相。广西大学动物科学技术学院繁殖研究所高级畜牧师韦英明告诉记者,由于前3头克隆牛出生的消息传出后,吸引了大量参观的人群,初生小牛犊的免疫力本来就差,经历“长枪短炮”的轰炸,陌生人的频繁打扰,加上自身的种种原因,它们都不幸夭折了。于是,为了安全起见,科研人员对这两头克隆小水牛的诞生进行“低调处理”。在大家的精心呵护下,它们终于平安满月,“姐姐”还健康地过了百天。看着它们慢慢长大、长高,科研人员悬着的心终于放下了。经过检测,它们目前的各项生理指标完全正常。
1月26日,记者来到繁殖中心。两只克隆小水牛原本在外面空旷的场地上玩耍,看到陌生人来访,顿时有些紧张,东躲西藏,立刻跑到牛栏里,躲在了牛妈妈的身后。牛妈妈也非常警觉,不时地左顾右盼,护着自己的小牛犊。据介绍,这两头小牛年龄相仿,自小要好,成了繁殖中心里一对形影不离的“姊妹花”。
虽然它们目前还养在深闺人未识,但它们的出生、成长是不少克隆牛前辈用生命换来的,它们此生的“牛明星”命运也从此注定。为此,繁殖中心还为它们建了干净的新居,方便它们日后与公众见面。
广西克隆路风雨13载
克隆项目是国家863计划“十五”重大专项———“生物反应器”的一个课题,由广西大学动物科学技术学院繁殖研究所副所长石德顺博士主持,陆凤花、王爱华、韦英明等科研人员参与。石德顺从1993年开始涉足克隆领域,13年来,他把大部分的时间都奉献给了实验室。功夫不负有心人,克隆牛“姊妹花”的健康成长为该课题画上了圆满的句号。
1995年7月14日,广西农学院(现并入广西大学)和华南师范大学合作,创造出全国首例胚胎细胞克隆黄牛。
2002年5月13日,广西首例胚胎细胞克隆兔诞生。虽然动物克隆技术诞生以来,国内外科学家已成功克隆出牛、羊等大型动物,但兔子是多胎动物,妊娠维持需要多个胎儿着床,成功率低,故一直成为科学难题。
2002年8月22日,一个用22岁摩拉公牛体细胞克隆的水牛胎儿,在7个半月时流产,已经有5.4公斤重。这是迄今世界上供受体染色体数不同(供体细胞为50条,受体卵母细胞为48条)的种间克隆所获得的胎龄最大的克隆胎儿。
2004年11月19日,世界首例体细胞克隆水牛诞生。它是用3个月龄的水牛胎儿的成纤维细胞通过激活、细胞融合等技术进行克隆的。
2005年3月17日,世界首例成年体细胞克隆水牛诞生。是用一头本地成年母牛的卵巢颗粒细胞进行克隆的。
2005年10月12日,广西首例成年体细胞克隆黄牛诞生。
2005年10月1日和10月25日,体细胞克隆水牛“姊妹花”分别诞生。
2005年11月25日,一对体细胞克隆水牛早产。
克隆水牛跻身科技排行榜
克隆是世界生物领域的的热门课题,每一种克隆动物的诞生都将被载入史册。2005年4月21日,美国大西洋协会、美国战略研究所的高级研究员MichaelPillsbury公布了一份题为“中国科技竞争力的进展:需要重新评估”的报告,提交给美国的“中国经济与安全事务委员会”。报告收集了大量中国2003至2005年的科技新进展,重点列出了17项他认为值得关注的中国科技成就与计划。其中,广西大学的研究成果《细胞克隆技术———世界第一头克隆水牛》榜上有名,排列在17项成果中的第8位。
但遗憾的是,世界上第一头克隆水牛出生不足1个小时便夭折了,不久后诞生的1头克隆水牛也没能存活,大家都深感惋惜。科研人员在痛定思痛后,却从中获取了宝贵的经验。他们开始对供体细胞种类和来源的水牛年龄、个体和性别进行了比较研究。结果发现,供体细胞的种类(颗粒细胞较好)和来源的动物年龄(年轻的较好)、个体和性别(雌性较好)均对核移植效率有显著影响。他们以此研究结果作为基础,建立了核移植效果较好的细胞系3个。
在数次的克隆水牛实验中,科研人员还发现水牛供体细胞和受体卵母细胞的融合是克隆的一个关键环节。针对体细胞体积较小,与受体卵母细胞不易融合的技术难点,科研人员自行研制了一套固定在显微操作仪上的铂金针形电极,并通过优化电融合参数、融合液成分等工作,建立了一套有效的体细胞核移植电融合方法。使用该融合方法,在电场强度相对较小的条件下,可获得90%的融合率,从而为维持重组胚融合后较高的胚胎发育能力奠定了基础。
一个个难题的突破,使克隆水牛“姊妹花”健康地成长起来,大家终于能够看到活生生的克隆水牛了。
克隆技术可改良本地牛
由于广西本地水牛的产奶性能低下,急需引进国外良种水牛进行改良。如果直接引进种牛和胚胎,不但费用昂贵,且数量有限,还得经历重重检疫关。如今通过水牛体细胞克隆技术,则简单得多。改良品种只需从国外良种牛的耳朵,甚至废弃的牛卵巢采集部分组织细胞。一块牛耳朵上可取下成千上万个成纤维细胞,可以复制成千上万头良种牛。
克隆技术不仅可以随心所欲控制性别,还可以挑选出品质最优秀的奶牛。想克隆奶牛,便从母牛身上取细胞;克隆肉牛,便挑公牛身上的细胞。“复制品”能将牛身上的优点全数继承(避免了因有性生殖产生的变异),产奶性能稳定,从而使水牛奶业开发的速度得到大大加快。
广西克隆技术走向成熟 克隆兔克隆牛相继问世
核心摘要:
广西克隆技术经过13年发展,成功实现多种动物的体细胞克隆,包括水牛和兔子,关键技术突破包括优化供体细胞选择、细胞融合及电融合参数,显著提高核移植效率。研究显示,供体细胞的年龄、性别及来源对克隆成功率具有重要影响。克隆水牛不仅用于品种改良,还结合转基因技术实现药用牛奶的生产,展现出在畜牧业中的应用潜力,为动物遗传改良和生物制药提供了技术基础。