近日，傲農(nóng)集團在其、漳州現(xiàn)代豬場內(nèi)，2頭在116天移植了杜洛克公豬和槐豬體細胞克隆胚胎的懷孕母豬，分別順利產(chǎn)下健康狀況良好的3頭杜洛克和2頭上杭槐豬克隆仔豬。  無獨有偶，此前南開大學趙新教授科研團隊聯(lián)合天津市農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所，就已經(jīng)開始針對人工克隆技術存在的相關問題，對自動化操作克隆技術進行了研究。并于2022年3月31日，由一頭普通的“代孕”母豬懷孕110天，誕下了7頭克隆純種小長白豬，成為世界首次自動化操作完成克隆全流程獲得的克隆動物。該團隊亦成為世界上唯一實現(xiàn)機器人操作及自動化操作克隆全流程的團隊。

禽類克隆困難重重

自從1952年人類第一次克隆出北方豹蛙的蝌蚪以來，科學家們對此孜孜不倦，在之后的1963年，中國科學家就成功地克隆了亞洲鯉魚。接下來的半個多世紀，克隆技術發(fā)展日新月異，克隆鼠、克隆牛、克隆猴、克隆豬、克隆貓、克隆兔、克隆狼、克隆駱駝等，也如雨后春筍般地紛紛問世?？茖W家甚至通過30多年前的基因成功地克隆出了瀕臨滅絕的克隆黑足鼬(Mustelanigripes,也稱黑腳雪貂）。

然而，仔細看一下近年來克隆動物的名單，就會發(fā)這些動物全是哺乳動物，我們沒有聽說過“克隆雞”“克隆鴨”“克隆鴿子”，到目前為止，還沒有任何禽類被成功克隆。

在克隆羊多利誕生之后不久，美國科學家就成立了專門克隆鳥類的公司。在2001年美國密西西比州圣?路易市召開的全美育種家年會上，Avigenics公司的首席科學家林卓?克里斯特曼就報告了他雄心勃勃的克隆鳥類的計劃。但是14年過去了，鳥類的克隆依舊沒有成功。

究其原因在于，目前科學家常用的克隆技術被稱為“體細胞核移植技術”，即把體細胞核移入去核卵母細胞中，使其發(fā)生再程序化并發(fā)育為新的胚胎，這個胚胎最終發(fā)育為動物個體。

用哺乳動物卵細胞進行細胞核交換非常容易，其卵細胞的直徑約為人類毛發(fā)直徑的1到3倍，是在顯微鏡下滑動的完美尺寸，科學家可較為容易地在顯微鏡下找到包含DNA的微小細胞核。但是在鳥類中，被稱之為卵黃的卵細胞要大得多，包含鳥類所有DNA的細胞核就是卵黃中間的一個微小的白點，因而要發(fā)現(xiàn)漂浮在卵黃某處的微小細胞核也將極具挑戰(zhàn)性，這一過程通常被科學家描述為“在牛奶池中尋找一塊白色的石頭”。

此外，卵子的另一個問題是，一旦卵黃離開卵巢，它總是在不斷的移動中。在哺乳動物的典型克隆過程中，研究人員可以將胚胎插入代孕母親的子宮中，讓其生長。

然而鳥類沒有這樣的孵化室。在卵黃形成后，它就直接掉入一種叫做輸卵管的東西中，從那里向下移動，并同時開始裝配，首先是蛋清，然后是蛋殼膜。沒有類似子宮的地方可以植入鳥類克隆胚胎。這就使得去除鳥卵細胞的細胞核幾乎不可能。

為什么比鳥類低級的魚和青蛙也是產(chǎn)卵，可以被克隆呢？這是因為魚類和兩棲類動物產(chǎn)的卵和鳥類產(chǎn)的蛋不同。魚類和兩棲類動物的卵比較原始，產(chǎn)在水里，在水中受精，也在水中孵化，所以這些卵沒有雞蛋那樣有鈣質(zhì)的硬殼和“蛋清”，卵細胞也比較容易被操作。

與此同時，爬行類（包括已經(jīng)滅絕的恐龍）和鳥類的蛋一樣，同屬于“羊膜卵”，外面有蛋殼，卵細胞由“羊膜”包裹，還有尿囊來收集代謝廢物，這些特點都讓鳥類的克隆變得極為困難。

“類克隆雞”已成功問世

雖說困難重重，但是目前人們也已經(jīng)開始嘗試使用一種不同的基因技術，這項技術的重點不是創(chuàng)造一個完整的克隆體，而是改變生產(chǎn)雛鳥的種類。鳥類克隆的答案取決于那些最終要變成精子和卵細胞的被稱為PGC的“原始生殖細胞”。

克隆哺乳動物需要將一個個體的DNA植入一個卵子，并產(chǎn)生一個后代，即供體的基因復制品。而通過PGC技術，其目標是創(chuàng)造一個生殖腺含有另一物種DNA的替代物。研究者將這些雜交動物稱為嵌合體。

為了制造嵌合體，研究人員小心地將供體中的PGC植入正在發(fā)育的宿主胚胎中。然后，PGC會遷移到宿主胚胎的性腺。如果一切按計劃進行，寄主將會長大至成年，并產(chǎn)生出含有捐贈者DNA的精子或卵子。

例如，一只作為宿主的家養(yǎng)公雞，它可以產(chǎn)生帶有草原松雞(Tympanuchus cupido)DNA的精子。如果這只公雞與一只雌性草原松雞交配，那么這只母雞就可以生產(chǎn)出純種的草原松雞，而不是松雞和家雞的雜交后代。這種方法的好處是，理論上，一個寄主父母可以在其一生中用供體的DNA產(chǎn)生許多后代，而不是通過克隆只能產(chǎn)生單個個體。而且，只要研究人員能夠冷凍保存這些PGC，就可以保證帶回DNA并重復使用。

2021年，揚州大學動物科學與技術學院教授李碧春和陳國宏研究團隊成功將我國黑羽狼山雞的體細胞逆轉(zhuǎn)成原始生殖細胞，并移植到隱性白羽白洛克受體雞（代孕雞）體內(nèi)，產(chǎn)出了來源于供體黑羽狼山雞的后代。同時，該團隊還建立了快速而有效的雞皮膚組織冷凍保存的技術體系，且能從解凍復蘇后的皮膚組織中獲得細胞并將其誘導成為原始生殖細胞，為禽類動物種質(zhì)資源長期保存提供技術支撐。