应用前景展望
另一方面,我们可以应用克隆技术,快速大量地复制国际上最顶尖的奶牛,奶公牛。克隆技术拥有以下一些优点:投入资金少,因为所需要的只是一些皮肤细胞而已,比斥巨资购买国外一般品质奶公牛回来进行杂交选择的成本要低得多;直接引入最高品质奶牛,因为没有一个国家会把自己的最好奶牛整体出售,但是使用克隆技术,我们需要的只是一些细胞;周期短,因为只需要不到一年时间就可以得到最顶尖的公牛;谱系全,因为简单的购入一两头奶公牛,使用它们的精液对全国的奶牛进行改良,会造成中国谱系单一,不利于进一步的改良和提高,使用克隆技术,可以一次性克隆不同的顶尖奶牛,使中国快速拥有自己的全面丰富的高产奶牛谱系
这样的方法有几个不可克服的缺点:进口成体种奶牛的价格很高,运输不方便,同时受到一些法规政策的限制,需要大量的运费,隔离检疫等,费用高,手续繁,时间长;数代杂交周期长,约需10年或更长时间;与黄牛或肉牛的杂交后代相对的产奶量要低得多,这种杂交方法所得到的后代产量不如纯种的高,也不适合进一步的配种繁殖;所引入的奶公牛一般只是国外的一般奶公牛,在此基础上得到的后代最好也只能达到国外的一般水平,实际上往往达不到原始奶公牛的水平。中国传统的育种方法是进口少量的种公奶牛,通过与大量的中国黄牛或肉牛杂交,经杂交数代将黄牛或肉牛转变成奶牛。这些原因也就是为什么这么多年来中国一直在进行黄牛杂交改良的工作,奶牛产量却总是赶不上世界水平的根本所在。这也就是常说的“黄牛杂交改良”。要彻底解决这个问题,就需要借助现代繁育科学技术的帮助
他是继英国科学家通过克隆技术培育出克隆羊——“多利”之后,于1998年和日本合作者一起培育出世界上第一批克隆种公牛;于1999年又使用牛耳皮细胞克隆出美洲第一头克隆牛——“艾米”。此后他又在老年动物体细胞克隆后代不早衰的研究领域有重大突破,是国际知名的生物技术专家
可以在美国或其他奶业发达国家,使用体内胚胎生产方式,用顶尖公牛受精顶尖母牛,生产胚胎。(2)在“育种群”方面,由于数目的要求不像生产群层面那么大,可以考虑体内胚胎生产为主,也就是传统的交配或人工受精的方式进行生产
然后使用顶尖公牛的精液对这些已超排的奶牛进行人工受精。该技术首先使用促性腺激素对高品质奶牛进行超排处理。目前,每年全世界进行约50万例胚胎移植,其中40%在美国进行。胚胎冷冻技术的成熟使得胚胎的进出口得以在世界范围内广泛实施,更加强了超排卵和胚胎移植技术的简易性和可操作性。超排卵及胚胎移植技术:这一技术在西方国家已经得到广泛应用。尽管超排卵和胚胎移植技术可以用于改进奶牛品质,但由于其仍然使用体内受精的方式,费用和人工都相当大,不可能成为快速提高奶牛数目的有效方法。受精后7天,通过非手术办法将体内发育的胚胎冲出。这些胚胎进而被分散移植到一些产奶量一般的母牛体内,或者迅速冷冻以供以后的使用。超排卵和胚胎移植技术可用于增加数目要求不大,产量要求很高的高品质的育种母牛和种公牛
克隆技术在农业医学等领域有广泛的应用价值,比如高品质奶牛的复制,可移植器官的克隆等等。克隆核移植:该技术证明了任何细胞类型,包括过去认为绝不可能的已分化了的细胞都可以通过克隆技术恢复其全能性,发育成为健康的个体,而这个个体和供体细胞拥有完全相同的遗传物质(DNA),也就是说,使用一个成年动物的细胞可以复制这个动物
通过这个方法,我们可以构建顶尖母牛为主的育种群。这些胚胎可以从母牛体内取出冷冻,然后携带回中国移植
这些体内胚胎由使用最顶尖公牛受精最好母牛得到,理论上比体外生产的胚胎更加高产,而且具有全谱系。我们还建议,通过引入使用超排卵和胚胎移植技术生产的高品质的体内胚胎建立中国的育种母牛基础
我们的建议
在今后5—10年内,通过体外胚胎生产大量提高生产群的母牛的数量和质量,通过体内胚胎生产保持一定数目的高产育种群奶牛,通过克隆技术复制国际顶尖奶牛,这样,我们不仅有信心赶上西方的平均水平,也完全有可能成为领先于世界的奶业发达国家。种公牛的精液将成为奶牛繁育市场的最大商品。而商业化的批量生产市场将十分成熟,所占比例变小。我们预测,10年以后,在中国的奶牛市场技术和资金投入最多的将是顶尖牛技术市场,以提高和保持奶牛的高产量。职业性的育种牛市场仍将起到承上启下的作用,提供优质的种母牛。这样的倒金字塔型市场结构,正是世界奶业发达国家的现在的普遍模式
我们提出以下具体建议:(1)应用体外胚胎生产技术,大规模地改良生产群的奶牛,加快中国奶牛种群结构的改良速度,提高奶牛单产,使中国母牛在数量上和质量上都迅速地赶上西方发达国家的平均水平。中国的成年奶牛约300万头,用奶牛进行胚胎移植,成本高,数量也不够。中国现在各个层次,包括种公牛,育种母牛和生产奶牛的品质都不好,数目又少。这就构建了奶牛产业的坚实基础。而其他品种(非奶牛品种)的成年母牛有几千万头,可以用这些品种的牛如黄牛作受体牛来进行胚胎移植,既可降低成本又不会影响奶牛的产奶量。用这样的方法繁殖的奶牛,产奶量可达10吨以上,基本达到世界发达国家水平。在引种过程同时,中国的奶牛育种专家也可以在奶牛生产与繁育水平的高起点上,努力培育自己的高产奶牛品种,以尽快赶上并超过世界先进水平。美国的高产奶牛每头年产可达10吨以上,我们可以通过屠宰场把这些高产奶牛的卵巢取回,取出卵细胞并用优秀种公牛精液受精,生产大量的高产奶牛胚胎,然后进行胚胎移植,快速繁育奶牛
现行技术的缺点
三类胚胎技术简介
体外胚胎生产等新的胚胎繁育技术已经在世界各发达国家广泛地被使用,在改良品种,提高产量上取得了显著的效果
要彻底提高中国种公牛水平,我们可以采用克隆技术,大批量地复制国际上最顶尖的公牛,作为中国的顶尖公牛,以赶上国际水平。其品质反映出一个国家奶牛产业的发达程度,也客观上决定了育种群和生产群奶牛的品质。美国前100名种公牛属于顶尖种公牛,前10名更是国宝,无论出多少价,他们也不会出手。因为这些种公牛是美国高产奶牛的源泉,不可能把他们的“泉眼”搬到别国,只能少量地卖一点精液给其他国家,而且价格十分昂贵。在此基础之上进行筛选和改良,拥有自己的顶尖种公牛。(3)育种层的上面,也就是金字塔的顶层,是顶尖公牛。顶尖公牛不在多而在精
他目前兼任中国十多家院校的荣誉教授,包括中国生殖生物学国家重点实验室荣誉教授和中科院首批海外评审专家。杨向中教授是美籍著名华裔科学家、美国康涅狄格大学动物科学系终身教授兼美国康州再生生物学研究中心主任
这些奶牛是通过育种群奶牛生产出来,其任务是生产牛奶,是一个国家牛奶生产的主力军。这些母牛的主要任务就是通过顶尖公牛的精液受精,生产出高产的后代。在数量上,育种群大于种公牛。少量顶尖种公牛的精液足以满足全国育种的需求。一般说来,奶牛育种分为3个层次。最高层是种公牛。种公牛层和育种层的母牛是一个国家奶牛产业持续发展,不断进步的基础。种公牛之下,是高产的母牛育种群。数目最多,所占比例最大的是生产群奶牛
体外胚胎生产技术还可以用来帮助用户对老龄、濒死等问题的奶牛进行挽救,使它们也可以产生后代。体外胚胎生产:这就是人们常常提到的试管婴儿。对奶牛而言,经过约290天的怀孕期,小牛就会诞生了。体外胚胎生产在动物中也有广泛的应用。应用这项技术,可以大规模的生产优质奶牛胚胎,以提高广大农户的奶牛品质
在他的身上体现着一个海外学者的报国之心和中华儿女关注自己祖国经济发展的满腔热忱。然而,他却仍然在研究的第一线奋力拼搏,为中国科学技术的腾飞而往返奔波。作者介绍看过这篇文章,我们会有这样的一种感觉:作者从战略的角度提出了解决我国奶牛产业资源不足、奶牛繁育技术落后的一些切实可行的办法,实在是一篇很有说服力的好文章。但是,读者们恐怕不会想到本文作者之一的杨向中教授却是一位身患腮腺癌的病人,时间和生命对于他来讲可能更有特殊的意义
这项技术有如下的一些优势:可以大大地加快改良的速度;体外胚胎生产技术生产的胚胎是采用顶尖奶公牛精液和纯种高产母奶牛生产,避免了传统方法中的杂种和劣势基因的问题,直接生产出高产量的纯种奶牛;体外生产的奶牛胚胎可以使用普通黄牛作为怀孕体却不影响产出小牛的品质,这样就解决了受体数量不足的问题;体外生产的胚胎可以冷冻保存。我们建议,使用体外胚胎生产技术大批量生产高品质的生产群奶牛