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封闭群动物

2020年09月15日 浏览量: 评论(0) 来源:《眼科实验动物学》 作者:魏世辉、王志军 主编 责任编辑:yjcadmin

一、基本概念

定义:1个群体连续4代以上不从外部引进新种,仅在固定场所的一定群体中保持以非近亲交配的方式繁殖的动物群,可称之为封闭群动物。

培育封闭群实验动物的关键是不从外部引入任何新的基因,同时群体内做随机交配,防止群体内原有基因丢失,在保持群体内一定杂合性的同时使群体的遗传性相对稳定。

国际动物实验科学委员会(ICLAS)规定:“非近亲交配方式进行繁殖生产的1个群体,在不从外部引进新的血缘条件下,至少连续繁殖4代以上称封闭群”。我国制定的《实验动物哺乳类动物的遗传质量控制》国家标准对封闭群动物作如下定义:“以非近亲交配方式进行繁殖生产的1个实验动物群体,在不从其外部引进新个体的条件下,至少连续繁殖4代以上,称为1个封闭群”。日本实验动物研究会于1973年规定:“5年以上不从外部引种,只在一定的群体中进行繁殖,为经常提供实验动物而进行生产的群体叫做封闭群”。

二、分类

封闭群按其来源和遗传背景不同,可分为以下2大类。

1.来源于近交系的繁殖群及其子代,不用兄弟姐妹交配方式保种进行生产的实验动物。

2.来源于非近交系动物,不是以培育近交系为目的而生产的实验动物群。

封闭群动物个体间差异的大小,取决于祖代的来源。来源于近交系的繁殖群,个体间差异小。来源于非近交系的动物群体,个体间差异大。

三、命名

封闭群由2~4个大写英文字母命名,种群名称前标明保持者的英文缩写名称,第1个字母须大写,后面的字母小写,一般不超过4个字母。

保持者与种群名称之间用冒号分开。例如,N:NIH表示由美国国立卫生研究院(N)保持的封闭群小鼠。Lac:LACA表示由英国国家实验动物中心(Lac)保持的LACA封闭小鼠。把保持者的缩写名称放在种群名称的前面,而二者之间用冒号分开,是封闭群动物与近交系动物命名中最显著的区别。

某些命名较早,已广为人知的封闭群动物,名称与上述规则不一致时,仍可沿用其原来的名称。如Wistar大鼠封闭群、日本的ddy封闭群小鼠等。

除此之外,近交系命名中的规则及符号也适用于封闭群动物的命名。

四、特征及其应用

1.封闭群动物的遗传组成具有很高的杂合性,因此实验的可重复性及反应的一致性就不如近交系动物。但是,封闭群动物在实验中,却有比近交系更接近自然种群反应的特点。封闭群动物在遗传中可作为选择实验的基础群体,用于对某些性状遗传的研究。封闭群类似于人类群体遗传异质性的遗传组成,在人类遗传研究、药物筛选和毒性试验、安全性评价试验方面起着不可替代的作用。

2.封闭群可携带大量的隐性有害突变基因,可用于估计群体对自发或诱发突变的遗传负荷能力。

3.封闭群具有较强的繁殖力和适应能力,容易生产,成本低,可大量供应,因而广泛用于预试验、学生教学和一般实验。

目前国内外实验动物的使用大部分是近交系和封闭群。而从使用量上来看封闭群远远超过近交系。然而,对于封闭群的研究,无论在理论上还是实践上,无论在国内或国外,都落后于近交系。其原因在于封闭群是属于群体遗传学理论范畴,不仅群体遗传学本身产生较晚,而且该理论又不能机械地套用于封闭群。到目前为止,对封闭群动物所进行的研究工作几乎都只限于小鼠和大鼠,而且报道也甚少。

五、育种繁殖

如系来源于近交系的封闭群,虽然对繁殖群的大小不作特殊规定,但应采取在群体内不产生隔离状态的方法繁殖。如系来源于非近交系的封闭群,应经常保持“群体的有效大小”,一般为50只以上,同样应采取群内不产生隔离状态的方法繁殖。

封闭群动物的培育方法较为简单,只要不引进新品种,避免近亲繁殖即可。但是长期保持1个封闭群就必须要控制各种条件,采取一定的措施。保持封闭群的主要目的是为了减少群体内的遗传变异,使整个群体的性状、特征能持续稳定不变,每代近交系数上升不超过1%,而且不产生性质不同(变异)的个体或小群体。培育时应注意下列规则。

1.初始群的来源  初始群体必须具有较高程度的遗传杂合性;同时初始群体动物必须遗传背景明确,来源清楚,有较完整的资料(包括种群名称、来源、遗传基因特点及主要生物学特征等)。

2.有效群体的大小  有效群体大小是群体中参与繁殖的实际数量。为保持封闭群动物的异质性和多态性,避免群体内近交系数上升,每代动物数量要足够多,小型啮齿类封闭群动物数目一般不能少于25对。

3.防止产生群体内的隔离状态  封闭群体,不要在隔离状态下进行繁殖。如果交配不随机(如一封闭群隔离饲养,每处的雌、雄只数都不多),而是兄弟姐妹之间交配,则该封闭群就会分化为许多近交系,从而使该群体的基因型结构发生变化,结果不但破坏了封闭群固有的遗传结构,而且将使封闭群分化成几个近交系。如果近交系之间再进行杂交,虽可提高该群体的繁殖率,可是封闭群原有的特点将因此丢失。

4.选择  在育种和保种的过程中,除了对不健康的个体和异常个体进行淘汰外,应避免对任何特征进行选择,包括动物繁殖能力的选择。

5.交配方式为了避免近交,封闭群动物应采取随机交配的方式进行繁殖,避免循环式的近亲交配方式。


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