小型猪的選育與推廣
報告人:朱賢斌
蘭嶼猪、畜試迷彩猪、畜試花斑猪(由左至右)
前言
猪於解剖生理學之物種特性與人類相似,常被作為醫學研究之試驗動物來源。為解 決一般猪隻體型過大不易操作與管理的問題,國際間相繼尋找適合的猪隻種原,開發育 成試驗用小型猪品種與品系。蘭嶼猪不僅體型小,亦具性早熟與環境適應性強等特點, 極適於發展為試驗用小型猪種。1970 年代農業發展委員會(農委會前身)因應此一趨勢 擬定發展猪隻供作醫學研究之用之工作目標,畜試所乃於 1979 年「中央加速農村建設補 助計畫」項下之「迷你猪採種計畫」開始規劃引種事宜。於 1980 年成功自蘭嶼引進小耳 種蘭嶼猪 4 公 16 母,於隸下位於台東縣卑南鄉的台東種畜繁殖場進行繁殖飼養,以確保 種原延續與遺傳資源保存,並開始規劃小型猪新品種與新品系的選育計畫,目的為發展 符合生物科技與生命科學所需的實驗用小型猪種,並為本土畜產種原另覓新的利基。 小型猪新品種與新品系的選育
1. 畜試花斑猪(Lanyu 100)
1987 年行政院農業委員會將於台東種畜繁殖場繁衍的蘭嶼猪保種族群定為本土畜禽 種原之保種族群,自此以 15 公 45 母圈養成為一封閉的逢機配種族群。其後發現此圈養 猪群繁衍出的後裔中,出現少數花斑毛色的個體,為維持蘭嶼猪黑色的品種特性,同時
也擔心這些花斑毛色的個體可能帶有致死遺傳,乃於 1993 年起把族群中具白色斑仔猪計
37 頭隔離出來另成一群,經過飼養繁殖發現,這些白色斑表現係一毛色隱性純合子遺傳。 典型的黑色為完全顯性,於純合子與雜合子時表現出來,當均屬雜合子的雌雄個體交配 繁殖時,便有 1/4 的機會產生隱性純合子的後代(圖 1),此純粹為毛色之表現性狀,不 帶有致死遺傳因子,也不會影響繁殖與生長性能。針對這些白色斑個體,畜試所採行隔 離選育與近親配種方式,育成蘭嶼猪花色系之近親品系,該品系於 2003 年以「畜試花斑 猪」通過種原登記,正式成為我國新的小型猪品系。
2. 畜試迷彩猪(Lanyu 50) 如同李宋猪一樣,畜試迷彩猪之育成方式也是引入另一品種進行雜交選育而成,其
基礎猪種為蘭嶼猪與杜洛克猪。1989 年畜產試驗所以人工授精方式將蘭嶼猪與杜洛克猪 進行雜交試驗。雜交後裔仔猪於八週齡時檢視毛色,有 72.5﹪仔猪身體兩側呈現黑色條 紋與紅棕色條紋交互排列型式。選留這些具棕黑條紋猪隻為第一代種畜,在其所生產 327 頭第二代仔猪中,有 28 頭仔猪身體兩側呈現白色條紋與紅棕色條紋交互排列型式,毛色 分布頻率占 7.5﹪。以這些具有棕白條紋體色為選留目標,淘汰其他體色的後裔,棕白條 紋的毛色分布頻率便開始逐代提高,至第六代時,後裔仔猪棕白條紋體色之毛色分布頻 率始達 100﹪(圖 2)。這種條紋毛色為一種幼齡毛色,在猪隻於五月齡左右,會因性成 熟而逐漸褪去。接續採近親配種方式以一年一世代之模式進行選育,亦於 2003 年以「畜 試迷彩猪」通過種原登記,因具有 50%蘭嶼猪與 50%杜洛克猪之遺傳形質,體型略大於 蘭嶼猪,是一種合成的品系。
3. 蘭嶼猪保種品系(Lanyu 200,登記申請中)
蘭嶼猪自 1980 年引種發展試驗用動物迄今,除維持性的保種工作外,更進一步利用 其種原特性選育小型猪新品種與新品系,供作生醫研究用實驗動物。此一經二十多年閉 鎖的逢機配種族群,不論就地方性種原形成與保存的立場,以及作為基礎種原進行的創 新與開發上,均具有重要的意義與價值。因此申請命名登記為蘭嶼猪保種品系,並於 2007
年 3 月審查在案。
4. 蘭嶼猪 GPI-CRC-PGD 基因型純合品系(Lanyu 300,登記申請中) 為提供近親選育且小體型的實驗動物用猪,並減低猪隻緊迫症狀,避免在動物麻醉
狀態下產生先天性惡性高燒症,利於進行生理化學等研究。猪第 6 號染色體上有鈣離子 釋放管道(CRC)基因,若有基因缺陷,則該猪隻會產生緊迫休克死亡症狀、惡性高燒症狀, 以及肌肉僵直等不利情況,在第 6 號染色體基因位置上,CRC 基因在 GPI 和 PGD 兩個
基因間,為一個 GPI-CRC-PGD 基因連鎖群,因此利用選育 GPI-CRC-PGD 基因型純合品
系,並再利用 CRC 基因的核苷酸突變點(Hal-1843)之分生檢測,證明為 Hal-1843-CC 型。 如此,這個選育品系為 GPI-CRC-PGD 基因型純合品系。蘭嶼猪近親品系選育工作之進 行分為二個階段,第一階段為建立小體型五月齡體重輕的選育族群,自蘭嶼猪保種族群 中,挑選外觀符合品種特徵、體型小隻健康個體,形成初始的選育族群,繁殖的過程中, 遇有繁殖性能不佳或產生具有花斑外觀後裔之個體者,則將之淘汰,後代選留以親代繁
殖性能佳、外觀特徵符合、體型小且健康者為標準。第二階段為建立蘭嶼猪種
GPI-CRC-PGD 基因型純合品系,畜產試驗所臺東種畜繁殖場於 1992 年自蘭嶼猪種的小 體型選育族群中,檢測體色全黑仔猪的 GPI 基因型和 PGD 基因型。仔猪具有 GPI-BB 型
和 PGD-AA 型者才被選留,同時五月齡體重不超過 20 公斤者才被選為第零代種畜,GPI
和 PGD 分別為 BB 型和 AA 型,再以近親配種的方式進行選育工作。此基因型純合系於
2007 年 3 月業經登記審查在案,可望與蘭嶼猪保種品系於近期內完成登記作業。
5. 蘭嶼猪白色品系(賓朗猪,選育中。圖 3)
類似畜試花斑猪發現與選育的經過,隔離選育自黑色蘭嶼猪的畜試花斑猪,再經過 多世代的全同胞近親配種後,於近幾年陸續出現全白的後裔,選留這些白色的個體進行 配種,發現所生的子代全為白色,並經回交與試交後證實為隱性白色基因。由於白色毛 皮的性狀在生醫研究中有其特定的用途與
重要價值,目前正致力於基礎資料的收集, 未來將以「賓朗猪」申請新品種命名登記。
圖 3. 選育中的賓朗猪(蘭嶼猪白色品系)
小型猪試驗動物用途推廣 由於猪在解剖生理學上的物種特性與人類非常相似,容易進行手術操作,售價合理
且取得容易,且較無同屬中大型試驗動物之猿猴與貓狗亦引發保育與倫理上之爭議,因 此在實驗動物需求上將會越來越多。但一般常見的商業猪種體型過大,並還有先天性緊 迫休克與惡性高燒症,不利於飼養管理、實驗操作。因應上述問題,發展小型猪為實驗
動物極具市場潛力,亦是 1979 年蘭嶼猪的引進的重要目的之一。國內大學院校與研究機
構確也有試驗用猪的使用上之需求,甚於本所蘭嶼猪尚未完成選育工作階段,即有要求 本所台東種畜繁殖場提供蘭嶼猪做為試驗動物用途,1981~1996 年之利用情形如表 1 所 示。
表 1. 自 1980 年引入蘭嶼猪後歷年來供應生物醫學機構實驗動物用途頭數
年份 推廣頭數 使用機構與動物頭數
1981 22 屏東農專畜牧獸醫科(10),家畜衛生試驗所(11),台大畜牧系(1)
1984 5 台灣養猪科學研究所(5)
1985
124 中興大學獸醫系(62),台大獸醫系(30),台灣養猪科學研究所(26),
花蓮家畜疾病防治所(6)
1986 3 台灣養猪科學研究所(3)
1987 28 中央研究院生物醫學所(20),台灣養猪科學研究所(8)
1988 15 中央研究院生物醫學所(15)
1989
57 中央研究院生物醫學所(23),台大畜產研究所(15),台灣省畜產試
驗所家畜生理系(19)
1990 20 台中榮民總醫院(20)
1991
50 台中榮民總醫院(30),中央研究院生物醫學所(10), 台灣省畜產試
驗所家畜生理系(10)
1992 51 台中榮民總醫院(29),台大獸醫系(17),花蓮慈濟醫學院(5)
1993 45 台中榮民總醫院(15),台大獸醫系(20),高雄醫學院(10)
1994 41 台中榮民總醫院(9),高雄醫學院(27), 花蓮慈濟醫學院(5)
1995 39 花蓮慈濟醫學院(2),陽明醫學院(36),台東農工(1)
1996 14 台中榮民總醫院(10),國防醫學院(4)
合計 514 共計有 15 個試驗動物使用機構
近年來隨著新品種與新品系之育成,本所加強試驗動物用途的推廣與利用,如舉辦
研討會增進生醫研究單位對這些小型猪相關資訊的了解,以及協助運送作業,台東場小 型猪試驗動物用途之推廣比例逐年提升(圖 4)。
50%
40%
30%
20%
10%
70/517
14%
122/567
22%
166/432
38%
57%
245/430
0%
2003
2004
2005
2006
圖4. 小型猪近年實驗動物用途之推廣比例
2006 年小型猪試驗研究用途之利用情形如表 2 所示。歷年來供應全國各大醫院與醫
學研究中心進行各類生物醫學與臨床醫學研究。例如:酒精中毒、皮膚對藥物之穿透性 機制、呼吸道毒性物質之篩選與機制探討;外科與創傷研究,如新的手術技術對組織傷 害或傷口癒合之評估;移植醫學上生物體對植入材料的反應;應用猪皮於燙傷醫學;醫 療監測系統的測試等諸多臨床研究。此外,亦供應外科醫師之訓練以及獸醫科系之解剖 教學。
發展第三類家畜的「實驗動物」供生物科技與醫學研究是畜牧產業轉型的發展契機 之一。小型猪新品種與新品系之育成不僅增加猪種利用的形式,並為式微瀕危的本土小 型猪種原另覓新的利基,利於延續種原生命,維持我國的猪種多樣性。
表 2. 2006 年試驗用小型猪使用單位與計畫
單位 計畫名稱 經費來源
台大醫院 高血脂與心臟神經再塑暨電生理特性改變之探討 國科會
以心包膜發炎反應誘發心肌血管新生之研究
光譜與電性量測於基因篩選之應用
以肝細胞移植做為急性肝臟衰竭新的治療方式-臨床
應用前的大動物模式 衛生署
以自體骨髓幹細胞轉植治療慢性心肌缺氧:(1)探討合併
生長激素基因轉植之效果(2)於活體評估幹細胞植入率 及治療功效 台大醫院
自體全骨髓幹細胞移植的血管增生-猪後肢缺氧模式
亞全胃切除訓練
皇天腹壁鉤吊系統專利申請之動物實驗 自費
動科所 基因轉殖動物生產醫藥用蛋白質技術之原料產程開發
計畫 經濟部
科技專案計畫
亞東醫院 雷公藤素對於猪小腸移植的缺血與再灌流傷害的影響 國科會
多醣體創傷敷料之動物實驗 遠紡研究所
成大附設醫院 反搏動式合併心室收縮支持之成大左心室輔助器研發 國科會
中山醫學大學 全方位血管計畫 中山醫學大學
高雄長庚醫院 比較自體骨髓間質幹細胞移植治療 長庚醫院
台大獸醫系 可降解性骨水泥在脊椎整型術之運用:以猪為模式 國科會
中大型實驗動物模式系統之建立及其在生物醫學研究
之應用-建立動物血清藥物學技術平台以發展天然新 藥
國立臺灣大學 拔尖計畫
血漿素混合富血小板纖維素為支架進行齒芽細胞之組
織工程再生-以猪為模式
自籌
未來規劃
未來擬持續落實種原保存與管理工作,以及選育特定用途之試驗動物新品種或品 系,以應使用單位之需求。如目前白色賓朗猪之選育,將來或能解決使用單位對白色皮 毛動物之需求。此外,鑒於目前生物醫學研究與生物科技的發展對中大型試驗動物之需 求日殷,畜試所於 97 年度牧業領域 top-down 政策性優先推動計畫之「生醫產業用畜禽 動物供應體系之建立」計畫項下研提「實驗小型猪生產運送模式建立及健康監測計畫」, 擬就生醫產業對試驗用猪之各項需求,如營養需求、健康監測、運送標準有系統建立各 項標準,促進國內實驗用猪產業之發展,提供國內學術機構及生技產業進行研究與應用。
參與研究人員
研究項目 研究年別 研究人員
畜試花斑猪 & 畜試迷彩猪
之 建立、近親選育與命名登記申請 1987~2004 池雙慶
戴謙 王政騰 曾晉郎 黃政齊 陳坤照 吳明哲 張秀鑾 李啟忠 陳文誠 朱賢斌 鄭連春
蘭嶼猪 GPI –CRC-PGD 基因型純合品系
之 建立、近親選育與命名登記申請 1987~2007 池雙慶
戴謙 王政騰 曾晉郎 黃政齊 陳坤照 吳明哲 張秀鑾 李啟忠 陳文誠 朱賢斌 陳佳萱 鄭連春
田間試驗 2001~2002 王政騰
黃政齊
吳明哲
張秀鑾 李啟忠 陳文誠 朱賢斌 鄭連春 蕭錦堂
供實驗動物用資料收集 2003~2005 陳坤照
朱賢斌 蕭揚婷 洪俊偉
圖 1、畜試花斑猪的毛色遺傳
圖 2、畜試迷彩猪的毛色選育
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