面对记者的镁光灯,刚刚出生1个多月的水牛“姐妹花”还有些不适应。它们在杂草上走来走去,躲闪着大家的目光。
这对水牛“姐妹花”,于2006年2月13日上午11时20分至11时50分在广西南宁诞生。这是世界上首例经分离xy精子性别控制后的雌性水牛双犊,这表明世界水牛生公生母技术已实现人工控制。该研究项目是由广西大学动物繁殖研究所所长、博士生导师卢克焕教授主持,并得到了国家自然科学基金等资金的资助。
据了解,经过科学家们的不懈努力,广西在水牛体外授精、胚胎移植、克隆、性别控制等一系列科研成果走在世界前列,并创下了5项世界第一。
逼出来的改良
水牛大“省”科研创下五项世界第一
“新成果对于解决我国良种水牛匮乏、加速水牛业和水牛奶产业发展具有重要的现实意义,并将在更深更广的层面上影响世界。”广西区水产畜牧局局长陈荣贵介绍。
多年来,为改变人均乳产品的占有量低、奶业区域布局南北不平衡等状况,不少有识之士一直呼吁振兴民族乳业。而振兴民族乳业,必须使占全国人口70以上的南方地区拥有适宜开发的奶牛品种。由于气候等原因,仅适宜生长在北方温带地区的黑白花奶牛并不能担此重任。
“因此,我们只能把目光转向水牛。”陈荣贵说,但就水牛而言,它的繁殖能力比黄牛低得多,一般来说,水牛怀孕周期达310天左右,而黄牛只需285天,两者相差近1个月。水牛体外授精技术和水牛性别控制技术突破后,不仅可以提高繁育能力,而且可以只要母的。在自然情况下,动物的公母性别比例一般是1:1左右。而如果实行了性别控制,最高可达90,这就相当于母犊率提高了近一倍,而生了母牛就有现实的产奶价值。
据了解,广西现有水牛448万头,占全国水牛总数的五分之一,是全国的水牛大省。如果是奶牛的话,假如移植两个胚胎,而不做性别控制,一旦这头母牛怀上一公一母,母的就会丧失繁殖能力。现在通过性别控制,可以移植两个母的胚胎,生出来的都是母牛,两个都可以利用。运用好这一技术,很快就能推动广西奶业的持续发展。
有广西“牛司令”之称的中国农业科学院水牛研究所所长杨炳壮告诉记者,广西真正启动水牛研究是在2000年左右,短短的几年时间,取得了5项世界第一:世界最大的试管水牛群(产下44头,全部成活);世界首例完全体外化冻胚试管水牛;世界第一例试管水牛双犊;世界首例利用人工授精—胚胎移植技术生产的不同品种水牛双犊;世界首例利用活体采卵—胚胎体外生产—胚胎移植技术由沼泽型水牛产下河流型水牛。这些突破性的生物技术,不仅在水牛良种扩繁方面具有重要意义,而且将在更深更广的层面上影响世界。
培育水牛“贵族”
自治区政府两次动用“主席基金”
世界上水牛分两种,一是河流型水牛,一是沼泽型水牛。尽管我国水牛数量众多,但全是产奶量十分低下的沼泽型水牛。
要提高我国水牛的奶产量,必须引进优良的河流型水牛品种来改良我国的水牛品种。1957年,我国从印度引进了被誉为水牛“贵族”的摩拉良种奶水牛55头,广西、广东各“落户”了35头和20头;1974年,50头性情温顺的巴基斯坦的尼里·拉菲水牛也来到中国,25头被安置在广西,另外25头被安置在湖北,这为杂交水牛提供了又一个优良品种。但几十年过去了,安置在广东、湖北的良种水牛已一头无剩,广西拥有了全国唯一的两个外来河流型乳用水牛品种。
有了这么好的资源,广西开始谋划如何做好、做大“水牛”文章。但广西既不是发达地区,也不是畜牧业的主产区,广西水牛研究如何才能走在世界前列?
杨炳壮说,是广西用微薄的资金建起了水牛研究所等相关机构,曾经两次动用了自治区政府的“主席基金”,并用“吃饭财政”的办法“养活”了这批牛和一批研究人员。之后的1997年至2002年间,杨炳壮主持中欧水牛研究项目,得到了欧盟800万欧元和相关设备的支持,为广西奶水牛研究和发展奠定了一定基础。
近年来,广西区党委、区政府把发展奶水牛业放到更加突出的位置,在推进人才培养的同时,加快了水牛产业化发展。现在,全区水牛改良面已从16个县发展到96个县,牛人工授精站从65个增加到2783个,人工授精配种员从132人增加到3586人,2005年杂交配种母水牛数达35.89万头。
在奶水牛产业化方面,广西也探索出许多模式和经验。先后总结和推广了以武宣县“公司 养殖小区 农户”、灵山县“奶农协会”为代表的农业产业化组织形式和以北流市“果园—牧草—水牛—沼气”、崇左市“蔗—牛—菇”为代表的生态生产模式,提高了水牛奶业生产的组织化程度,走出了一条资源综合利用、产业可持续发展的新路子。随着水牛奶业的快速发展,广西也相继成功培育出“皇氏”、“壮牛”、“百强”等著名水牛奶品牌。
性别控制技术
有助人类战胜遗传疾病
1988年,卢克焕就因在爱尔兰研究成功了世界首例试管双犊而名扬于世。但对牛来说,靠其纯自然的体内授精和体外授精,有什么不同和意义呢?
卢克焕说,实行完全的体外授精的意义至少有如下两个方面:一、降低胚胎生产成本。因为体外授精可大批量地进行卵子和精子授精,而且所用的培养液也可大批量配制,从而可降低胚胎的生产成本;二、营救老、弱、病、残优良母畜。也就是说,当一头很优秀的、产奶率很高的母牛病了,老了,受伤了,被淘汰了……而它死后,我们还可以从它身上采集卵子,进行体外授精来生产胚胎,然后进行胚胎移植生产其后代。
用于体外授精的卵子还可以从活体母牛身上采集,即活体采卵。当优良母牛还活着时,我们也可以从其身上采卵母细胞,再和优良公牛精液结合,体外授精并产生后代。用这种方式,牛的卵子每月都可采一至两次;而靠自然交配,它一年才可产一头小牛(牛的怀孕期为10个月左右);而采用活体采卵结合体外授精技术,一年起码可产10至20多头后代。不仅效率提高了至少10倍,而且也充分利用了其遗传基因。现在,广西大学、广西水牛研究所及一些农场,都开始使用此项技术。
卢克焕教授兴致勃勃地告诉记者,现在人类所知的疾病中,有370多种是和x染色体有关的隐性疾病,比如地中海贫血病、血友病等隐性遗传疾病。如果父母有一方有病的话,生女儿就可以让她拥有来自父母双方的x染色体,能够让有病一方的染色体得到健康一方的修饰,就不会发病;如果生儿子的话,他拥有来自母亲的x染色体和来自父亲的y染色体,两者无法相互修饰,发病的可能性就很大。所以,如果利用性别控制技术,帮助有遗传病的父母生女儿,就可以让他们的后代免除同类疾病。
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