科技日報記者 陳曦 通訊員 劉曜瑋?喬仁銘
記者5月31日從南開(kāi)大學(xué)獲悉，南開(kāi)大學(xué)趙新教授科研團隊聯(lián)合天津市農業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫研究所針對人工克隆技術(shù)存在的相關(guān)問(wèn)題，對自動(dòng)化操作克隆技術(shù)進(jìn)行研究，在2022年3月31日，由一頭普通的“代孕”母豬懷孕110天，誕下了7頭克隆純種小長(cháng)白豬，這也是世界首次實(shí)現機器人自動(dòng)化操作完成克隆全流程獲得的克隆動(dòng)物。
應用自動(dòng)化操作克隆技術(shù)誕下的7頭克隆純種小長(cháng)白豬 南開(kāi)大學(xué)供圖
種業(yè)是農業(yè)的基石，我國種豬產(chǎn)業(yè)一直以來(lái)缺少優(yōu)良原種豬資源。由于發(fā)達國家對我國引進(jìn)曾祖輩的原種豬進(jìn)行封鎖，一直以來(lái)，我國只能引進(jìn)退化快的祖父輩原種豬，通常經(jīng)3年左右繁殖即退化，不斷重復著(zhù)原種豬“引進(jìn)、退化、再引進(jìn)、再退化”的惡性循環(huán)。
用克隆技術(shù)大量擴增祖父輩原種豬，是解決種豬育種問(wèn)題的有效方案。但是，人工克隆操作步驟多、難度大、效率低，勝任克隆操作的人員極度短缺，不能真正解決生產(chǎn)祖父輩原種豬大量需求的難題，這使得大范圍推廣克隆技術(shù)用于種豬育種存在瓶頸。
與此同時(shí)，我國種豬需求量巨大，每年種母豬更新量1300萬(wàn)頭，種公豬更新量30萬(wàn)頭以上。
為適應育種規?；枨?，趙新教授科研團隊長(cháng)期以來(lái)致力進(jìn)一步提升克隆全流程機器人操作水平，在批量化、自動(dòng)化、精準化、規?；舷鹿Ψ?。在國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目支持下，團隊聯(lián)合天津市農業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫研究所針對人工克隆技術(shù)存在的相關(guān)問(wèn)題，對自動(dòng)化操作克隆技術(shù)進(jìn)行了研究。
“自動(dòng)化操作克隆技術(shù)利用顯微視覺(jué)，建立最大厘米級、最小亞微米級分辨率的全局視野，提高操作效率，從而實(shí)現了克隆操作批量化?！壁w新介紹，通過(guò)細胞受力分析，實(shí)現了基于最小力的克隆操作自動(dòng)化。同時(shí)，通過(guò)細胞內應變評估，可降低克隆操作過(guò)程對卵母細胞的損傷，提高了克隆操作后胚胎的發(fā)育率，從而實(shí)現了克隆操作精準化。
采用自動(dòng)化操作克隆技術(shù)，可將克隆成功的囊胚率，從人工操作的10%提高到自動(dòng)化操作的27.5%，囊胚率提升2.75倍。團隊相關(guān)工作結果顯示，單胎代孕母豬產(chǎn)仔數，從人工克隆豬的平均不足5頭，提升到機器人化、自動(dòng)化克隆豬兩批3胎共24頭，平均單胎產(chǎn)仔8頭，提升了60%以上?！澳壳?，第一批機器人操作的克隆豬已用于育種生產(chǎn)，13頭健康克隆豬有9頭留種，留種率69%，與普通種豬留種率35%相比翻了一番?！壁w新介紹。
自動(dòng)化操作克隆技術(shù)為大量擴增祖父輩原種豬、大范圍推廣克隆技術(shù)用于種豬育種和實(shí)際生產(chǎn)應用提供了途徑，這為我國解決大量快速“復制”優(yōu)良動(dòng)物品種，種豬育種“引進(jìn)難”的問(wèn)題提供了方案。
