吉林大学农学部奶牛繁育基地的栅栏里生活着一群健壮的西门塔尔杂交牛,毛色黄白相间,胸部深长,其中一些还是身怀六甲的“准妈妈”。众多黄白相间的牛群当中,赫然出现了一头黑白小花牛。仔细一看,这小牛毛色油亮,黑黑的皮毛上长着一朵朵白色的小花,额头上还有个桃心型的白旋儿,就像一个大型的毛绒玩具。小牛依偎在母牛身边,躺在绿油油的草丛中悠闲地晒着太阳。这场景让人不禁发问,怎么小牛不像妈妈呢?它是转基因技术得到的克隆奶牛,这头母牛是代孕妈妈。这只雌性小牛出生于今年七夕节,取名叫“织女”,转入了赖氨酸基因,就取了个英文名叫Lys(赖氨酸英文是lysine,音译“丽丝”)。
吉林大学农学部奶牛繁育基地近日成功培育出一头携带转入赖氨酸基因的克隆奶牛
可爱的小奶牛是怎么诞生的?赖氨酸转基因奶牛产的奶与普通牛奶有什么不同?这种奶能让人喝得放心吗?多久可以喝上高赖氨酸牛奶?带着这些疑问,记者采访了吉林大学校长助理、农学部学部长韩文瑜教授,国家转基因重大专项“高赖氨酸牛乳转基因奶牛新品种培育”课题组负责人、吉林大学教授李子义。
“织女”小奶牛如何诞生
研究人员前后历时三年,经过无数次实验后,终于2011年七夕之夜迎来了小“织女”的诞生。
“克隆奶牛采用了克隆技术和转基因技术,”韩文瑜向记者介绍道,“这两项技术占据着当前生物技术领域的制高点。”克隆奶牛利用转基因技术赋予奶牛新的基因,使其拥有不同于一般奶牛的机能,即所分泌的乳汁当中含有更多的赖氨酸,“预计赖氨酸水平要比一般牛奶高30%。”
新基因“镶嵌”+胚胎克隆
如何应用这两项技术来完成研究的呢?研究人员对牛奶蛋白基因编码分析,分解为不同的基因片段,将目标氨基酸——赖氨酸的基因片段分离出来。一只雌性黑白花奶牛胎儿成纤维细胞被作为基因“转入地点”,利用转基因技术,使基因“转入地点”腾出被转入基因的空间,再将牛奶蛋白中分离出的赖氨酸基因片段“镶嵌”至胎儿成纤维细胞核中。
随后,研究人员利用体细胞核移植技术,将“镶嵌”着赖氨酸基因的胎儿成纤维细胞中的细胞核取出来,移植到已经去掉细胞核的卵细胞中构建克隆胚胎,克隆胚胎经过融合、活化等处理,在体外特殊培养条件下培养6—7天,当克隆胚胎发育到囊胚阶段,通过非手术方法将其移植到西门塔尔杂交牛(黄白花)代孕母牛体内(子宫中)。克隆胚胎在代孕母牛体内经过数日的细胞分裂、分化和发育,最终形成完整的克隆奶牛。
遗传修饰提高奶品质
克隆奶牛是生物技术领域的一大成果。生物技术,就是以现代生命科学为基础,采用先进科学技术手段,按照预先的设计对生物体或加工生物原料改造,以提供产品来为社会服务的技术。当提到为何进行克隆奶牛的研究时,韩文瑜说:“此类研究定位于‘遗传修饰克隆动物’,添加有用基因,剔除无用甚至有害基因,来改善人们食用的肉、蛋、奶的品质,提高动物的抗病能力,以及将动物作为贵重药物的生物反应器。”克隆奶牛就是希望通过提高牛奶中赖氨酸的含量,从而提高牛奶品质,补充赖氨酸摄入量,提高国民身体素质。
李子义说,“织女”的成功培育,得益于吉林大学“遗传修饰克隆动物培育创新团队”全体成员共同努力的结果,特别是赵志辉、欧阳红生、张嘉保等教授,一同参与课题设计,讨论研究中遇到的问题并提出解决方案,才使得“织女”顺利诞生。内蒙古大学于海泉研究员、吉林省农业科学院张国梁研究员,在转基因克隆胚胎制备及胚胎移植,以及转基因克隆胚胎移植受体牛的饲养管理等方面做了大量工作。