实验动物的遗传质量控制主要包括两个方面内容:一是科学地进行引种、繁殖和生产,即对生产过程进行控制;二是建立定期的遗传监测制度,对产品的质量进行控制。遗传质量控制的重点是近交系和封闭群动物。
(一)遗传监测的主要方法
从理论上讲,凡是由遗传决定的动物性状都可能成为遗传监测的指标。但是考虑到性状的稳定性以及监测方法的准确和方便,研究者逐渐建立了一些遗传监测的常规方法。因为每种方法只涉及到基因组内有限的一部分位点,所以需要几种方法同时使用,才能对品系的遗传组成有全面地了解。常用的方法有:
(1)统计学方法(监测生长发育、繁殖性状参数等):体重,体长,窝产仔数,离乳数等;
(2)免疫学方法(监测免疫标志):皮肤移植法,混合淋巴细胞培养法,肿瘤移植法,血清反应法等;
(3)生物化学方法(监测生化标记):通过电泳检测各种同工酶如脂酶、过氧化氢酶等生化标记;
(4)形态学方法(监测外形特征):毛色基因测试法,下颌骨测定法等;
(5)细胞遗传学方法(监测染色体带型):C带,G带;
(6)分子生物学方法(监测DNA):RFLP、STR、RAPD、SNP、DNA指纹等。
这些方法都是直接或间接检测动物体内某些基因的变化,但仅是其中很少一部分,不能反映遗传组成全貌,但由于检测内容不同,各种方法可以相互补充。我国自1994年发布第一个实验动物标准,其中国标GB14927规定了遗传检测的生化标记检测法和免疫标记检测法,这也是国际上常用的方法。虽然该标准在2001年进行了修订,只是对个别位点做了调整,2008年对生化标记法又增加了小鼠的肽酶、大鼠的血红蛋白和碱性磷酸酶,对免疫标记检测法增加了微量细胞毒检测方法,使遗传检测技术更加科学完善。具体操作方法详见国家标准GB14927.1和GB14927.2。
(二)遗传质量检测要求
1.近交系动物的遗传质量
近交系动物必须符合以下要求:
(1)具有明确的品系背景资料,包括品系名称、近交代数、遗传组成、主要生物学特性等,并能充分表明新培育的或引种的近交系动物符合近交系定义的规定。
(2)用于近交系保种及生产的繁殖系谱及记录卡应清楚完整,繁殖方法科学合理。
(3)经遗传检测(生化标记基因检测法,皮肤移植法,免疫标记基因检测法等)质量合格。
2.封闭群动物的遗传质量
由于封闭群动物的遗传组成不如近交系稳定,目前尚没有统一的质量标准,但基本要求如下:
(1)作为繁殖用原种的封闭群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性等)。
(2)保持封闭群条件,无选择,以非近亲交配方式进行繁殖,每代近交系数上升不超过1%。
(3)具有一定的种群规模,保持封闭群的主要生物学特性。
(三)遗传监测制度的实施
遗传监测是定期对动物品系进行遗传检测的一种质量管理制度,其依据是遗传质量标准,检测方法为生化标记检测法和免疫标记检测法。近交系动物每年至少检测一次,封闭群动物也应定期进行检测,具体实施要求见GB14923。遗传监测制度作为实验动物质量控制的根本制度,须严格执行。只有实施定期检测,才能确保动物遗传质量符合要求,动物实验结果科学、可靠。否则动物遗传特性的改变,可导致实验动物质的变化和实验数据的不可靠,影响实验研究结果的可信度。
参考文献:
孙德明,李根平,陈振文,等.实验动物从业人员上岗培训教材[M].北京:中国农业大学出版社,2011:99-100.