小鼠基礎(chǔ)知識(shí)十一：如何制定合適的繁育策略

在上一講中，J博士向大家介紹了引進(jìn)繁育對(duì)時(shí)需要考量的問題。今天，我們將一起去了解，引進(jìn)繁育對(duì)以后，如何根據(jù)研究需求制定合適的繁育策略。
 
一項(xiàng)研究所需的小鼠數(shù)量是由實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、表型的方差和所需的統(tǒng)計(jì)能力共同決定的。我們需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求來綜合考慮種群規(guī)模，進(jìn)而選擇合適的繁育策略。實(shí)驗(yàn)小鼠通常處于兩種狀態(tài)，被積極使用狀態(tài)（actively used）以及維持狀態(tài)（maintain），不同狀態(tài)的種群繁育需要考慮的問題不盡相同。
 
   
1 只攜帶一種突變或轉(zhuǎn)基因的小鼠模型：
假設(shè)你每周需要20只攜帶突變的純合雄性小鼠。如果是雜合親本交配，獲得目標(biāo)小鼠的概率是1/8。因此，為了獲得20只目標(biāo)小鼠，這個(gè)種群每周需要生產(chǎn)160只小鼠。您可根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)以及該品系小鼠的繁育情況建立足夠數(shù)量的繁殖對(duì)。
 
2 攜帶兩個(gè)或更多突變和/或轉(zhuǎn)基因的復(fù)雜小鼠模型：
在生成復(fù)雜小鼠模型時(shí)，通過育種建立多個(gè)等位基因模型需要大量的時(shí)間和資源投入，因此要仔細(xì)制定一個(gè)詳細(xì)的策略，以產(chǎn)生所需的實(shí)驗(yàn)小鼠。針對(duì)這鐘情況，很難有一個(gè)放之四海而皆準(zhǔn)的方案，但是您可以從以下這些角度進(jìn)行考慮：
▲ 根據(jù)研究需求確定目標(biāo)基因型。
▲ 了解不同基因型的育性和致死情況, 以確定用于繁育的親本基因型。
▲ 了解不同突變所在染色體號(hào)。如果突變基因在不同染色體上，你可以依靠傳統(tǒng)的孟德爾遺傳學(xué)來設(shè)置親本的基因型和計(jì)算后代基因型比例。如果它們中的任何兩個(gè)在同一染色體上，甚至緊密連鎖，你可能需要調(diào)整育種方案。
▲ 了解小鼠遺傳背景，以確定合適的對(duì)照（參考本書3.2）。對(duì)照小鼠和實(shí)驗(yàn)小鼠是在同一個(gè)種群中產(chǎn)生，還是需要建立單獨(dú)的種群，最好能在制定繁育策略時(shí)及考慮到。
▲ 盡量使目標(biāo)基因型的比率保持在1/8（12.5%）或更高，避免任何目標(biāo)基因型比率低于1/16（6.25%）的雜交。
▲ 使用Punnett方塊（見下圖）計(jì)算來確定每個(gè)雜交的預(yù)期孟德爾比率，這樣你就可以幫助確定每個(gè)雜交需要多少只小鼠。這是關(guān)鍵的一步，因?yàn)槿绻�你在每一代中沒有從親本產(chǎn)生足夠的小鼠，就會(huì)增加產(chǎn)生你的新模型所需的時(shí)間長(zhǎng)度。
     
在有些情況下，研究人員可能需要維持一個(gè)品系的小鼠但不擴(kuò)大它的規(guī)模。如何有效地維持該品系并盡量減少亞品系的發(fā)展呢？以下是幾個(gè)可以考慮的策略。
▲ 保持至少兩代小鼠，每代包括兩到三對(duì)姐妹兄弟的繁殖（共四到六對(duì)）。在年輕一代的小鼠被證明有生育能力之前，不要淘汰任何年老繁殖對(duì)。
▲ 維持單一親本譜系：新的一代只從一對(duì)親本中產(chǎn)生。除非您擔(dān)心繁殖性能，如近親繁殖抑制（如下圖）。 ▲ 密切監(jiān)測(cè)繁育性能。隨著年齡的增長(zhǎng)，繁育能力下降，及時(shí)建立下一代繁育對(duì)。
▲ 盡量將繁殖對(duì)的年齡范圍控制在8個(gè)月以內(nèi)。
▲ 每10代回交一次。當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)近交方式維持一個(gè)突變種群，每10代與原始近交系回交，以防止亞系產(chǎn)生。
 
 
考慮對(duì)該品系進(jìn)行冷凍保存，以保存其獨(dú)特的遺傳特性（例如突變、同源區(qū)、新品系）。同時(shí)也作為風(fēng)險(xiǎn)保障，在遇到育種失敗或發(fā)生其他災(zāi)難時(shí)能夠迅速恢復(fù)該品系。