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2018年国家实验动物种子中心工作进展

2019年03月26日 浏览量: 评论(0) 来源:国家实验动物专家委员会简报 2019年第17期 作者:国家实验动物种子中心(资源库) 责任编辑:admin
摘要:经过20年的努力,8个国家实验动物种子中心在资源收集与整合、资源创制与增量、资源保存技术研究与应用、资源标准化与共享服务等方面取得长足进步,为提升我国实验动物资源整体水平、发挥实验动物资源对科技创新发展的支撑作用提供了有力的资源保障和技术保障。以下是2018年国家实验动物种子中心在动物保种、供种服务和资源数据化等方面的工作情况。
实验动物资源是支撑国家科技创新与经济发展的基础性、公益性的战略资源,在服务、推进和引领生命科学基础研究、现代生物技术创新和生物医药产业发展中处于重要战略地位,并发挥着其他科技基础支撑条件不可取替代的重要作用。
 
为全面提升我国实验动物科学整体水平,更好的服务于科技发展,1998年国家利用不同的融资渠道,建立了“国家啮齿类实验动物种子中心”和“国家遗传工程小鼠资源库”(国科财字[1998]009号和国科财字[1998]010号)。2002年以来,又先后启动了“国家实验用小型猪种质资源基地”、“国家实验兔种质资源基地”、“国家实验用猕猴种源基地”、“国家SPF禽类种质资源中心”、“实验用Beagle犬种源基地”和“国家实验灵长类种质资源中心”等项目,集中开展实验动物种质资源的收集、整合、保存,并开展标准化研究。建立种质资源生物学特性数据库,推动和实现种质资源的共享。
 
2010年科技部发文“关于批准成立国家犬类实验动物种子中心等6个国家实验动物种子中的通知”(国科发财[2010]267号),由此建立了8个国家级资源中心,包括国家啮齿类实验动物种子中心北京中心(中国食品药品检定研究院)和上海分中心(中科院上海生命科学研究院)、国家遗传工程小鼠资源库(南京大学)、国家禽类实验动物种子中心(农业部哈尔滨兽医研究所)、国家兔类实验动物种子中心(中科院上海生命科学研究院)、国家犬类实验动物种子中心(广州医药研究总院有限公司)、国家非人灵长类实验动物种子中心苏州分中心(苏州西山中科实验动物有限公司)和国家实验动物数据资源中心(广东省实验动物监测所)。主要职责:引进、收集和保存实验动物品种品系,研究实验动物保种新技术,培育实验动物新品种品系,为国内外用户提供标准的实验动物种子。
 
经过20年的努力,8个国家实验动物种子中心在资源收集与整合、资源创制与增量、资源保存技术研究与应用、资源标准化与共享服务等方面取得长足进步,为提升我国实验动物资源整体水平、发挥实验动物资源对科技创新发展的支撑作用提供了有力的资源保障和技术保障。
 
以下是2018年国家实验动物种子中心在动物保种、供种服务和资源数据化等方面的工作情况。
 
[注:2011年至2016年的数据,请见《中国实验动物资源调查与发展趋势》(国家科技基础条件平台中心著,科学出版社,2017);《中国生物种质与实验材料资源发展报告-2016》(国家科技基础条件平台中心著,科学出版社,2017)]
 
一、实验动物资源建设与共享服务
 
1、实验动物种质资源保存
表1国家实验动物种子中心(资源库)的资源保存情况

中心名称

2018年新引进品种(品系)

保种(品种、品系)

的总数量

数量

品系名称

常规动物

基因修饰动物

国家啮齿类实验动物种子中心(北京)

17品系

AJF6、IHB20-loxp、CYF55-loxp、IJY1、CD89-cre、MHC-CRE、LSD1、MERs-Tg、LCK-cre、InS2、Themis-3f、nestin-Cre+、AD杂合子、IYC88-loxp、C57BL/6-Tg(Tek-RFP,-cre/ERT2)27Nar、FXR、C57BL/6N-Fgd5tm3(cre/ERT2)Djr/J

24

205

国家啮齿类实验动物种子中心(上海)

/

/

48(小鼠35个品系;大鼠13个品系)

/

国家兔类实验动物种子中心

/

/

5(兔3个品系;豚鼠和地鼠各1个品系

/

国家遗传工程小鼠资源库

活体74批次,265个品系1649只;非活体10批次,15个品系

/

61

4604

国家禽类实验动物种子中心

2000枚

BM8-SPF鸡

6个SPF鸡封闭群品种;4个单倍型鸡品系;2个SPF鸭封闭群品种;4个MHC单倍型鸭品系。猪:SPF大白猪、长白猪2个品种;普通级融水小型猪、巴马小型猪2个品种。

6个转基因鸡品系;2个转基因猪品系。

国家犬类实验动物种子中心

/

/

实验Beagle犬1个品种

/

国家实验灵长类动物种子中心(苏州分中心)

362只

食蟹猴、恒河猴

13939

/

中国科学院动物研究所(昆明)

225只

食蟹猴、熊猴、猕猴

7个种

2个种

 
2、实验动物资源共享服务
表2  2018年国家实验动物种子中心(资源库)提供种子的情况

中心名称

供应实验动物种子

总的数量(只或枚)

省、市、自治区(个)

单位(家)

国家啮齿类实验动物种子中心(北京)

1197

9

20

国家啮齿类实验动物种子中心(上海)

7801

20

50

国家兔类实验动物种子中心

308

11

15

国家遗传工程小鼠资源库

4833

58

377

国家禽类实验动物种子中心

SPF鸡/鸡胚:70万只/枚;SPF鸭/鸭胚:2.5万只/枚;SPF猪302头

13

38

国家犬类实验动物种子中心

10

1

1

国家实验灵长类动物种子中心(苏州分中心)

2030

4(+美国)

12(包括美国1家机构)

中国科学院动物研究所(昆明)

337

8(+美国)

13(包括美国2家机构)

 
3、实验动物资源数据化
表3 2018年国家实验动物种子中心(资源库)资源数据化表达情况

中心名称

完成入数据库的数据

品系名称

数据总量(个)

数据类型

国家啮齿类实验动物种子中心(上海)

C3H/OrlSlac小鼠

292

基本信息42,遗传数据6,生理数据83,生化数据56,解剖数据103,生长图片2

国家禽类实验动物种子中心

HJD鸭

462

基本信息43,生理数据155,生化数据112,解剖数据152

BWEL-SPF鸡

151

组织图谱144,解剖图谱7

SPF大白猪

249

基本信息41,生理数据112,生化数据96

SPF长白猪

285

基本信息41,生理数据139,生化数据96,解剖数据9

国家实验动物数据资源中心

恒河猴

81

组织图谱81

 
4、实验动物资源的数据和信息情况
 
截至2018年12月底,中国实验动物信息网“国家实验动物资源库”保存的信息共有16大类209个品种品系实验动物的41755组数据,293张图片和1236张图谱。2018年度用户访问量21794人次。
表4  2018年国家实验动物数据资源中心的数据和信息

分类

名称

年度统计

网站累计总量

实验动物资源数据情况

新增资源

5个

209个

新增数据

1591项

41755项

新增图谱

252张

1236张

信息和数据共享

收集整理、组稿撰写、发布实验动物行业信息

6693篇

35199篇

采编、制作专题报道

21期(其中专家报道13期、企业产品专题2期、会议专题6期)

91期

网站新增注册用户

386人

3887人

新增微信公众号注册用户

3910人

6844人

收集、发布检测报告数据

广东49家227份(其中动物115份,环境112份)

909份

 
5、实验动物资源冷冻保种及保存技术研究与应用
 
随着新的实验动物品系和动物模型的快速开发以及低温生物学技术的不断发展与完善,利用超低温冷冻技术保存实验动物的生殖细胞、生殖器官等作为活体保种的有效方式已受到得到世界各国科学家的重视和应用,主要方法包括胚胎冷冻、精子冷冻、卵母细胞冷冻、生殖器官冷冻等。建立实验动物种子冷冻保存技术平台,应用冷冻保存技术实现对标准化实验动物种子和动物模型的保存,已成为国家实验动物种子中心的一项常规保种技术。在此基础上,继续开展深入研究,不断提升冷冻保存技术水平。如2018年国家遗传工程小鼠资源库对胚胎技术进行优化,摸索并成功建立卵母细胞冷冻体系,其复苏后存活率在90%以上,受精率和新鲜卵子也无明显差异,同时为了进一步完善辅助生殖技术,实现了对10日龄雌鼠就可成功进行卵巢移植,从而为拯救更多的品系资源提供了技术保障。国家犬类实验动物种子中心开展数次卵母细胞体外成熟实验,累计获得近1000枚卵母细胞,不断优化体外成熟培养体系,使卵母细胞MI-MII期成熟率由18.8%提高至45.1%,为实验Beagle犬体外保种研究累积科学数据。国家啮齿类实验动物种子中心(上海)在生殖细胞保存基础上建立了较完整的动物生殖组织和器官的保存技术,积极开拓新型资源保种保存方案,并利用成功建立的精子的辅助体外受精技术(ICSI:精子细胞质内显微注射)为规模化精子的人工授精技术的推广提供服务。
表5  2018年国家实验动物种子中心活体保种和冷冻保种的数量

中心名称

活体保种

冷冻保种

数量(品种/品系)

精子冷冻(品系数量)

胚胎冷冻(品系数量)

国家啮齿类实验动物种子中心(北京)

4个品种229品系

0.77万支(229品系)

2.8万枚(35品系)

国家啮齿类实验动物种子中心(上海)

小鼠种群3120对(1品种/35品系)

大鼠种群453对(1品种/13品系)

181

439

国家兔类实验动物种子中心

兔种群129对(1品种/3品系);豚鼠种群150对(1品种/1品系);地鼠种群50对(1品种/1品系)

/

/

国家遗传工程小鼠资源库

目前资源库活体保种的品系1800多种,其他主要以胚胎冷冻及精子冷冻的形式保种。

2725

1172

国家禽类实验动物种子中心

6个SPF级封闭群鸡品种,9000只;4个MHC单倍型鸡品系,60只;2个SPF鸭封闭群品种,450只;4个MHC单倍型鸭品系,90只;RIG-I基因的转基因鸡,58只;转基因猪:表达抗流感病毒Mx-RNAis转基因猪、2头,表达4shRNA-Mx-RNAis基因(LTgL(cMxcd) 123)、3头;猪:SPF大白猪、长白猪2个品种,普通级融水小型猪、巴马小型猪2个品种,共900头。

/

/

国家犬类实验动物种子中心

实验Beagle犬1个品种,共700头

/

/

国家实验灵长类动物种子中心(苏州分中心)

13939只(食蟹猴、恒河猴)

/

/

中国科学院动物研究所(昆明)

6100只(猕猴、食蟹猴、平顶猴、红面猴、熊猴、狨猴、滇金丝猴)

/

/

 
二、国家实验动物种子中心(资源库)承担的科研工作
 
实验动物是支撑科技进步与创新不可或缺的战略性资源,是国家保持科技领先、提高国际科技竞争力的核心要素之一。面向国家科技创新发展的新形势和新任务,加大实验动物资源创制的建设力度,加快建立实验动物新品种的创新体系,加速我国急需、重要优势和特色动物资源的实验动物化;加快建立动物模型创新体系,研发适于精准医学、转化医学、脑科学等前沿研究的我国急需、具有重要优势动物模型资源;实现实验动物资源建设的科学规划、有效开发、优化配置、高效利用和服务共享,实现资源创制、保存的体系化,资源管理的数据化和信息化,是持续提升实验动物资源对科技创新和经济社会发展的支撑保障能力的重要举措。
 
为此,国家实验动物种子中心在做好资源保存与共享服务的同时,围绕着提升新的资源创建、资源保存和共享服务能力中的科学问题,利用科技项目的支持开展有关技术研究,推动国家实验动物种子中心逐步建成面向国家重大战略需求的、资源互补和服务功能强大的实验动物资源开放共享平台。经初步统计,2018年启动11个项目/课题的研究,24个延续的在研项目/课题(2016-2017年),如灵长类动物人类重大疾病模型的研究与示范(2014BAI03B00)、小鼠冷冻胚胎、配子、生殖器官所获子代的生物学特性与相关印记基因研究(15140900100)、实验用Beagle犬种子冷冻保存关键技术研究(201610010144)和肿瘤动物模型数据资源交互云平台建设(2017A030303033)等。项目/课题的实施将为国家实验动物种子中心的稳步持续发展提供有力的保障。
 
三、论文、学术著作和计算机软件著作权
 
在新的实验动物品种创建和模型创制,资源收集整合、标准化研究、保存与共享服务的基础上,共发表72篇论文(包括服务的客户发表的论文)、2部学术专著(脑外伤比较图谱、脊柱脊髓比较图谱)和1个计算机软件著作权(实验动物与动物实验室在线预约系统软件V1.0)。
 
四、结语
 
八个国家实验动物种子中心(资源库)作为一个整体形成了国家实验动物种子资源保存网络与共享服务平台,在注重新的实验动物品种/品系研发和动物模型创制、不断强化管理的基础上,通过国外引进、国内收集、自主开发等方式,使得保存的实验动物资源达到一定的体量(见表1),可供用户查询的实验动物资源数据和信息16大类209个品种品系实验动物的41755组数据,293张图片和1236张图谱。在实验动物资源持续增量和标准化稳步提升的基础上,向用户提供标准化的实验动物种子,在实验动物种子资源的整合集成、有效保存和共享服务、资源质量提升和数据信息汇交、为生命科学和生物技术发展提供源头支撑等方面发挥了重要作用。
 
种子中心(资源库)和数据资源中心的建立是国家将实验动物作为科技发展不可或缺的战略性生物资源推动其持续发展的重大举措,对构建支撑我国科技创新的自然科技资源平台具有前瞻性和战略性意义。随着国家科技创新发展,需要进一步统筹规划,选择有基础、运行机制良好的实验动物繁育供应基地,逐步建立起包括小型猪、树鼩、裸鼹鼠、东方田鼠、长爪沙鼠、田鼠、大仓鼠、灰仓鼠、剑尾鱼、稀有鮈鲫、虾虎鱼、红鲫、果蝇、雪貂、各种模式动物、家畜家禽和基因修饰动物模型等的实验动物种质资源中心及功能独特的实验动物种源基地,共同形成国家实验动物遗传资源保存与共享服务体系。在此基础上,通过自主创新和国际合作等不同方式,不断扩大资源种类和数量,提升技术服务水平,发挥实验动物资源为国家科技创新发展提供资源保障和技术支撑的能力和水平。
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