科学|科学家耗费6年时间,成功让动物“喜当爹”,这是怎么回事?
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最近 , 一项“牲畜代父”研究被发表在《美国国家科学院院刊》上 。 代父 , 顾名思义就是替代父亲 , 科学家们使用基因编辑工具CRISPR-Cas9 , 对原本雄性动物胚胎中的特有基因敲除 , 使其自身不会产生生殖细胞 , 因此会出现不育行为 。
之后 , 科学家们会将雄性供体的干细胞移植到该雄性胚胎的生殖器官中 , 让其产生精子 。 也就是说 , 虽然该雄性不会产生生殖细胞 , 但是它的雄性器官仍然可以继续生产生殖细胞 , 只是生产的生殖细胞不是自己的 , 而是由供体雄性提供 , 所以生育的后代并不是自己的 , 而是供体雄性的 。
牲畜育种
制约传统畜牧业的主要阻碍 , 是牲畜育种 , 一只品质优良的 , 可用于交配的牲畜 , 可以卖到非常高的价格 。
比如 , 在上个月的英国苏格兰牲畜拍卖会上 , 一只羊以36.5万英镑(约合人民币332万元)成交 , 成为了世界上最贵的羊 。 并且还规定 , 该羊严禁宰杀 。
据资料显示 , 这头羊之所以价格高昂 , 是因为它并不是肉用羊 , 而是种羊 , 它原产于荷兰 , 身体午觉 , 身躯呈长圆筒形 , 肉质较多 。
身体发育较快 , 肌肉充实 , 脂肪较少 。 更重要的是 , 它所繁殖的后代生长速度快 , 产肉性能好 , 适应能力强 , 其骨肉比以及肉脂比较高 。 这意味着它所繁殖的后代 , 投入资金少 , 回报速度快 , 且回报效益高 。
在过去关于羊的人工授精 , 因为各种原因的限制 , 导致比牛和猪的普及程度低 , 所以一头品质优秀的种羊 , 价格非常昂贵 。
对于一些大型农场主而言 , 种羊价格已经承担不起 , 以至于这次拍卖会上需要三家农场主集资才能购买 。 而对于一些小型农场主以及个人散户而言 , 像这样优秀的种羊 , 或者种猪、种马等属于可望而不可及 , 高昂的价格并不是它们所能承担的 。
【科学|科学家耗费6年时间,成功让动物“喜当爹”,这是怎么回事?】而如今 , 有了“代父”技术之后 , 或许可以解决牲畜育种的问题 。
牲畜代父
拥有了牲畜代父技术之后 , 科学家们可以将普通的雄性改造成能繁殖出优秀基因的雄性 , 虽然后代并非它的亲生后代 , 但后代可以拥有多种优秀的性状 , 可以帮助发展中国家的畜牧业发展 , 降低牲畜的饲养成本 , 提高收益 。
犹他州立大学教授介绍说 , 山羊是许多发展中国家的蛋白质主要能量来源 , 这项技术可以更快地传播山羊的有利特性 , 无论是抗病性 , 还是更好的肉质 , 这可以帮助提高发展中国家的能量供应 。
从技术手段来看 , 目前科学家们已经培育出了可以代父的种猪 , 种羊 , 种牛等 。 但在应用上 , 种羊的应用更广泛一些 。
(代父羊)
首先是因为猪和牛的人工授精普及程度高 , 不需要增加代父种猪的个体来育种 。 而且 , 代父种猪在培育时 , 受精卵不能经过冷冻 , 这意味着必须要离供体较近才可以实行 , 条件限制较高 。
而种羊代父对技术要求稍微低一些 , 而且目前种羊人工授精的普及程度不高 。 更重要的是在中亚地区 , 很多国家或者地区会以牧羊业为主导 , 对优秀的种羊需求量高 。
“代父”的限制
我们知道 , 如果一项可以惠及到人类的技术没有被普及开 , 除了技术条件的限制之外 , 还可能是受限于法律法规 。
尽管该技术已经足够实现商业化 , 但在许多国家 , 由基因编辑的替代父本 , 无法在世界任何地方的食物链中使用 , 据科学家介绍说 , 这是人们对基因编辑的误解 。
基因编辑是将该物种自然产生的基因 , 编辑到动物体内 , 而不是结合不同物种的DNA , 因此对人类没有任何影响 。
因此 , 目前该技术的推广遇到的麻烦主要是法律法规问题 。 不过该项目得到了美国农业部国家粮食和农业研究所的支持 , 想要将该技术推广到全世界 , 还需要各国为其开绿灯才可以 。
除此之外 , 代父牲畜还会遇到一个问题 , 那就是后代基因多样性减少 , 而且很可能会导致近亲交配 。
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