转基因育种就是通过转基因技术，将外源基因导入动物受精卵内组成一个新的融合基因，使其在动物体内整合与表达，产生具有新的遗传特性的动物。这样，可以避开物种间杂交不育的生殖隔离，在较短时期内培育出常规方法不能育成或难以育成的动物品种，从而加快动物改良进程，使选择效率提高，改良机会增多，因而极具研究价值。

    生长激素(GH)基因是转基因研究运用最早的基因，至今已生产出转GH基因的家禽、鱼类、猪等。1985年，Hammer等首次将人的生长激素基因导入猪受精卵中，获得1头转基因猪，与同窝非转基因猪比较，生长速度显著提高。1989年，Pursel等把牛的生长激素基因转入猪体内，获得2个猪的家系，生长速度提高11%～14%，饲料转化率提高16%～18%；使用类胰岛素生长因子I(IGF－1)构建转基因猪也可以加快猪的生长速度，Pursel等又把IGF－1基因转入猪中，首次获得表达IGF－1的转基因猪［1］。我国科学家将猪GH基因转入湖北白猪受精卵中，获得首批转基因猪，经几个子代的观察，生长速度和饲料利用率分别比同窝猪提高13.4%和10%。1990年，中国农业大学培育的转基因猪，生长速度超过对照组40%;1998年，培育出转基因猪群，脂肪减少10%，瘦肉率增加6%～8%。转基因猪的增长速度较快，饲料利用率均可提高，胴体瘦肉率大幅度提高。1989年陈乃清等［2］也取得了类似的结果，用自己构建的融合基因DMT/PGH获得了转基因猪，其生长速度提高了13.4%，饲料利用率提高了10%。

    疾病是养猪业的大敌，提高猪的免疫能力和抗病能力至关重要。Lo等(1991)将编码小鼠抗磷酰胆碱(PC)抗体的a+k链融合基因一同注入猪的受精卵，获得的转基因猪中产生的单克隆抗体已被证明有抗病活性［3］。Berm(1992)将小鼠抗流感基因转入猪体内，使转基因猪增强了对流感病毒的抵抗能力。利用PCＲ－ＲFLP等技术检测了5个西方猪种以及21个中国地方猪种在FUT1基因开放阅读框架的307核苷酸位点的G－A点突变(M307G－A)遗传变异［4］。人溶菌酶对大多数病原微生物如猪瘟病毒、仔猪腹泻病原菌等都具有杀伤作用，能显著提高仔猪抗病力和存活力。猪的无名高热病也称高致病性蓝耳病，是一种多种微生物混合感染的复杂疾病。冯政等［5］利用患高热病猪与健康猪基因表达差异的比较来筛选抗病候选基因，发现2个差异表达基因INHA和HSP47，在6个淋巴组织的ＲNA样品中通过进行实时定量ＲT－PCＲ验证，与芯片结果相符。Semaan等［6］尝试了利用ＲNAi技术来抑制猪内源逆转录病毒(PEＲV)在内皮细胞的表达，最终提高猪的免疫力。2013年，Sun等［7］利用复制缺陷重组腺病毒共表达了猪瘟病毒的Ems和E2两个基因，最终构建出来的转基因猪可以免受猪瘟病毒的入侵。Han等［8］用shＲNA转染猪血管内皮细胞，通过检测细胞增殖率、凋亡率及人类免疫球蛋白和补体系统，最终也提高了猪的抗病力。同样的Li等［9］应用ＲNAi技术做了转基因(TG)猪与非转基因(NTG)猪及野生型猪的对比试验，最终ＲNA干扰实验显著降低了血清中HP－PＲＲSV滴度，并且TG猪比NTG对照组增加了3d的存活时间。

    平均日增重(ADG)和饲料利用率(FE)是家畜生产力的重要因素。Myostatin是一种分泌蛋白，是骨骼肌的负调控因子，在发育过程中调控形成的肌纤维的最终数目。肌肉生长抑制素(MSTN)，以前称为GDF8，是转化生长因子－β(TGF－β)超家族的成员，可以调节母体的营养及子代的表现型，其调控机制也得到了研究［10］。它被认为是成年动物骨骼肌自我调节及胚胎发育的调节器。1997年McPhcrron等［11］采用基因打靶方法获得myostatin基因缺失的突变纯合体小鼠，其肌肉发育显著促进，体重比正常野生型小鼠重约30%，肌肉重量约为野生型小鼠的2～3倍，骨骼肌纤维的数目比野生型小鼠高86%。后续研究发现，Myostatin基因敲除小鼠除了促进肌肉组织生长外，脂肪的沉积随年龄的增大明显降低，从而培育高瘦肉率家畜品种的转基因研究得到了高度重视，分别在猪、牛、猪等动物做了尝试。最近科学家发现基因型MSTNg.435G＞A和g.447A＞G会影响杜洛克猪的增长，有望在以后的猪育种计划中选择MSTN435G/447A等位基因来提高平均日增重及体重，他们又发现猪的MSTN基因启动子的多态性与猪的屠体性状相关联，MSTNg.435A/g和g.447G的基因型能够促进肢体及肌肉的总产量并且降低背膘厚［12－13］。

    几年前，从DNA水平上研究动物肉质的报道较少，但随着人们消费水平的提高，改善肉质成为养殖业面临的首要问题。因此，肉质的研究成为动物遗传学者研究的热点。猪的肉质是受多个主效基因和候选基因调控的数量性状。氟烷基因H－FABP基因和LPINI基因都是影响猪肉质的基因［14］。氟烷基因的隐形突变纯合子容易引起猪应激综合症，H－FABP基因的MspI、HaseIII、HinfI3个酶切位点的多态性与肌间脂肪含量也密切相关，LPIN1基因能影响猪脂肪沉积。美籍华裔科学家戴易帆等(2006)将fat－1基因植入猪的胚胎中，之后借助克隆技术培育出了富含O－MEGA－3脂肪酸的猪，他们获得的体细胞克隆猪，其体内表达的外源基因可以将猪体内的ω－6系饱和脂肪酸转化为ω－3系不饱和脂肪酸，提高了ω－3系脂肪酸含量，降低ω－6/ω－3的比例，显著提高了猪肉的营养价值［15］。

    利用转基因技术改造异种来源器官的遗传性状，使之能适用于人体器官或组织的移植，是解决移植短缺的最有效途径。由于猪器官的形状、体积及遗传物质与人类相似，被众多科学家认为是人类异种器官移植的理想供源［16］。阻碍异种器官移植工作获得成功的首要问题是排斥反应。目前，利用转基因猪技术克服超极性排斥反应(HAＲ)的重大突破来自三类方法:一是将人的补体调节蛋白(complementregulatoryproteins，CＲPs)，即CD55、CD59、CD46为主的细胞膜表面分子的基因转入猪体内，替代不能有效调节人补体作用的猪自身的CＲPs，在不同环节抑制膜表面攻击单位的形成，来保护血管内皮细胞。Ｒosen-gard等［17－18］将人的补体抑制因子、衰退加速因子(hDAF)转移至猪胚中，猪的不同细胞中不同程度的表达了人衰退加速因子(hDAF)。Lavitrano等(1999)成功利用精子载体法生产出了转染了hDAF基因的仔猪猪［19］。这些都可以解决器官移植中的超极性排斥反应，为异种器官移植展示了良好的前景。二是改造HAＲ的靶抗原的基因a－1，3Gal。a－1，3半乳糖转移酶为a－1，3半乳糖合成所必需，该半乳糖能被人体免疫细胞所识别，引发排斥反应。研究人员若将猪基因组中该基因敲除后，从而消除了猪作为人类器官供体的一个主要障碍。Bao等［20］最近使用ZFN敲除了猪α－1，3－半乳糖转移酶(GGTA1)基因。三是联合转基因的思路在猪体内进行不同基因的共表达来抑制HAＲ。最近，研究人员通过分子生物学手段获得了转双基因动物，例如转α1，2－岩藻糖转移和α－半乳糖苷酶的转基因猪，研究表明共表达2个外源基因将会导致细胞表面上的α－半乳糖抗原水平大大下降以及异种移植的免疫原性也会有所下调［21］。我国也对该领域进行了较为全面的支持，中国科学院遗传发育所等单位研制了转有人类DAF和CD59基因的转基因猪，并在灵长类动物进行异种心脏移植试验［22］。近年来异体器官移植已经在解决人类死亡上越来越重要，尤其基因工程猪带来的优越是不容忽略的，Iwase等［23］构建的α1，3－半乳糖转移酶基因敲除(GTKO)的转基因猪可以结合一种或多种人补体调节蛋白(例如CD55，CD46，CD59)来免受免疫排斥反应。人类血红素加氧酶－1(hHO－1/HMOX1)可以通过其较强的抗氧化，抗凋亡和抗炎作用保护移植器官。可溶性人类TNFＲI－Fc(shT-NFＲI－Fc)能抑制人肿瘤坏死因子受体对猪细胞的结合，由此，防止人肿瘤坏死因子－α介导的炎症和细胞凋亡。利用这一原理研究人员成功地生成shTN-FＲI－FC－F2A－HA－HHO－1转基因(TG)猪，由F2A自我裂解肽会生成shTNFＲI－Fc和HA－HHO－1分子，其提供保护，防止氧化和炎性损伤，由此而解决了器官移植短缺的问题［24］。总之，将转基因猪的器官用于人体器官移植的技术虽然还存在费用高、效率偏低、操作复杂等问题，但作为医学史上治疗器官衰竭的一种新的途径，必将为患者们带来希望。

    动物生物反应器主要是研究动物乳腺反应器和动物血液反应器，其原理就是将与人体相关基因整合到动物胚胎里，使生出的转基因动物血液中，或长大后产生的乳汁中含有人类所需要的不同蛋白质，是当前转基因动物研究的热点。2000年12月中国农业大学成功获得了我国首例转有人α1－抗胰蛋白酶基因的转基因猪［25］。

    通过猪乳腺生产人类药用蛋白的研究已取得了初步成功。美国已生产了180头hPc转基因猪，分离和提取5kghPc，并开始了动物临床试验。我国也开始了人体蛋白C(hPc)转基因猪生物反应器技术研究。Shamay等(1991)将小鼠编码乳清酸蛋白(WAP)的基因转移给猪，对获得3头转基因猪的整个泌乳期的乳汁进行检测，结果发现鼠的WAP在奶中的浓度为lg/L［26］。1991年6月美国DNA公司成功的获得了能产生大量人血红蛋白的转基因猪，并于1992年向美国食品药物管理局(FDA)申报该新药。Paleyan-da等报道，在转基因猪乳汁中，人凝血因子的含量约为2.7μg/mL，比人血浆中的含量高10倍［27］2000年，我国郑新民等用显微注射法，生产出第一批能合成人血清白蛋白(HSA)的转基因猪。科学家已成功制备出在血液中表达人血红蛋白、人血清白蛋白、人重组红细胞生成素、抗人白细胞免疫球蛋白等转基因猪，其中有的产品以实现产业化生产，有的取得重大研究进展，呈现良好的应用发展前景。

    利用转基因动物可建立人类疾病模型，以研究探讨人类遗传性疾病的机理及治疗方法。迄今，建立了转基因小鼠模型的遗传性疾病有:镰刀型细胞贫血症、老年痴呆症、自身免疫病、淋巴系统病、皮炎等。猪已被广泛用于生物医学研究，包括皮肤、消化器官和心血管系统，今后可能成为研究和治疗人类疾病的理想材料。再如丹麦科学家成功生产出携带人类老年痴呆病致病基因的克隆猪。美国科学家制备出白内障猪疾病模型、肺部纤维化囊肿猪疾病模型。德国科学家成功制备出糖尿病转基因猪模型，从而证明应用转基因猪疾病模型的前途是光明的。

    在过去的40年体外生产猪胚胎成为研究人员最大的挑战，遇到的主要问题是猪胚子和胚胎。随着科技的进步，在体外生产猪胚胎的体系愈来愈完善，囊胚的形成率也比较可观。早期的研究主要集中在参与生殖过程的理解，而如今体外过程中使用成熟卵母细胞和胚胎培养已经成为生产转基因猪不可或缺的

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    随着转基因技术的发展，转基因猪制备日趋成熟与稳定，在新品种培育、医学疾病模型研究和生物制药等领域将为人类提供更好的服务，有广阔的发展前景。随着人民生活水平的不断提高，猪肉风味质量越来越成为消费者追求的主要目标，风味质量、瘦肉率适度的优质猪肉必将成为消费者的首要选择，市场对优质猪肉的需求将会进一步扩大。这就要求我们创新猪育种技术，将常规育种技术与现代生物技术相结合，培育突破性新品种，抢占优质猪新品种培育的战略制高点。