哺乳类实验动物的遗传质量控制

哺乳类实验动物的遗传质量控制1范围本标准规定了哺乳类实验动物的遗传分类及命名原则、繁殖交配方法 和近交系动物的遗传质量标准。本标准适用于哺乳实验动物的遗传分类、命名、繁殖及近交系小鼠、大鼠的遗传纯度检测。2哺乳类实验动物的遗传分类及命名根据遗传特点的不同，实验动物分为近交系、封闭群和杂交群。2.1 近交系 ired strain2.1.1定义近交系：经至少连续20代的全同胞兄妹交配培育而成，品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以后代数的一对共同祖先。经连续20代以上亲代与子代交配与全同胞兄妹交配有等同效果。近交系的近交系数（ireeding coefficient）应大于99%。2.1.2命名近交系一般以大写英文字母命名，亦可以用大写英文字母加阿拉伯数字命名，符号应尽量简短。如A系、TA1系等。2.1.3近交代数近交系的近交系代数用大写英文字母F表示。例如当一个近交系的近交系代数为87代时，写成（F87）。2.1.4 亚系 sutrain2.1.4.1亚系的形成近交系的亚系分化是指一个近交系内各个分支的动物之间，已经发现 或十分可能存在遗传差异。通常下述三种情况会发生亚系分化。a）在兄妹交配代数达40代以前形成的分支（即分支发生于F20到F40之间）；b）一个分支与其他分支分开繁殖超过100代；c）已发现一个分支与其他分支存在遗传差异。产生这种差异的原因可 能是残留杂合、突变或遗传污染（genetic contamination）（即一个 近交系与非本品系动物之间杂交引起遗传改变）。由于遗传污染形成的 亚系，通常与原品系之间遗传差异较大，因此对这样形成的亚系应重 新命名。例如由GLax o保持的A近交系在发生遗传污染后，重新命名为A 2G。2.1.4.2亚系的命名亚系的命名方法是在原品系的名称后加一道斜线，斜线后标明亚系的 符号。亚系的符号可以是以下三种：a）数字，如DBA/1、DBA/2等。b）培育或产生亚系单位或人的缩写英文名称，第一个字母用大写， 以后的字母用小写。使用缩写文名称应注意不要和已公布过的名称重 复。例如：A/He，表示A近交系的Heston亚系；CBA/J，表示由美国杰 克逊研究所保持的C A近交系的亚系。c）当一个保持者保持的一个近交系具有两个以上的亚系时，可在数字 后再加保持者的缩写英文名称来表示亚系。如：C57BL/6J，C57BL/10J 分别表示由美国杰克逊研究所保持的C57BL近交系的两个亚系。d）作为以上命名方法的例外情况是一些建立及命名较早，并为人们所 熟知的近交系，亚系名称可用小写英文字母表示，吓ALB/c、C57BR/c d等。2.1.5重组近交系（recombinant ired strain）和重组同类系（reco mbinant congenic strain）2.1.5.1 定义a）重组近交系（RI）:由两个近交系杂交后，经连续20代以上兄妹交 配育成的近交系。b）重组同类系（RC）:由两个近交系杂交后，子代与两个亲代近交系 中的一个近交系进行数次回次（通常回交2次），再经无对特殊基因选 择的近亲交配而育成的近交系。2.1.5.2 命名a）重组近交系的命名由两个亲代近交系的缩写名称中间加大写英文字母乂命名。由相同双亲 交配育成的一组近交系用阿拉拍数字予以区分。例如：由BALB/c与C57BL两个近交系杂交育成的一组重组近交系，分别 命名为CXB1、CXB2对常用近交系小鼠的缩写名称规定如下：近交系缩写名称C57BL/6 B6BALB/C CDBA/2 D2C3H C3CBA CBb）重组同类系的命名由两个亲代近交系的缩写的缩写名称中间加小写英文字母c命名，用其 中做回交的亲代近交系（称受体近交系）在前，供体近交系在后。由 相同双亲育成的一组重组同类系阿拉拍数字予以区分。KcS1，表示 由以BALB/c（C）为亲代受体近亲系，以STS（S）品系为供体近交系，经 2代回交育成的编号为1的重组同类系。2.1.6 同源突变近交系 coisogenic ired strain2.1.6.1 定义同源突变近交系：两个近交系，除了在一个指明位点等位基因不同外， 其他遗传基因全部相同，简称同源突变系。同源突变系一般皆由近交系发生基因突变而形成。2.1.6.2 命名由发生突变的近交系名称后加突变基因符号（用英文斜体印刷体）组 成，二者之间以连接号分开，如：DBA/Ha-Do当突变基因必须以杂合予形式保持时，用+号代表野生型基因，如： A/Fa/c. o2.1.7同源导入近交系（同类近交系）congenic ired strain2.1.7.1 定义同源导入近交系：通过杂交-互交（cro-intercro ）或回交（backcro） 等方式将一个基因导入到近交系中，由此形成的一个新的近交系与原 来的近交系只是在一个很小的染色体片段上的基因不同，称为同源导 入近交系（同类近交系），简称同源导入系（同类系）。2.1.7.2 命名同源导入系名称由以下三部分组成：a）接受导入基因的近交系名称；b）提供导入基因的近交系的缩写名称，并与a项之间用英文句号分开；c）导入基因的符号（用英文斜体），与b项之间以连字符分开。例如：B10.129-H-12b表示该同源导入近交系的遗传背景为C57BL/10（=B10），导入810的基因为H-12b，基因提供者为129/J近交系。2.1.8 转基因动物 tragenic animals2.1.8.1 定义转基因动物：通过实验手段将新的遗传物质导入到动物胚细胞中，并 能稳定遗传，由此获得的动物称为转基因动物。2.1.8.2转基因动物命名：转基因的命名遵循以下原则：符号：一个转基因符号由以下三部分组成，均以罗马字体表示：TgX (YYYYYY) # Zzz,其中各部分符号表示含意为：TgX=方式(mode)(YYYYYY)=插入片段标示(iert designation)#=实验室指定序号(laboratory-aigned number)及Zzz =实验室注册代号(laboratory code)以上各部分具体含意及表示如下：a) 方式转基因符号通常冠以Tg字头，代表转基因(tragene)。随后的一个字 母(X)表示DNA插入的方式：H代表同源重组，R代表经过逆转录病毒 载体感染的插入，N代表非同源插入。b) 插入片段标示插入片段标示是由研究者确定的表明插入基因显著特征的符号。通常 由放在圆括号内的字符组成：可以是字母(大写或小写)，也可由字 母与数字组合而成，不用斜体字，上、下标、空格及标点等符号。研 究者在确定插入标示时，应注意以下几点：标示应简短，一般不超过六个字符。如果插入序列源于已经命名的基因，应尽量在插入标示中使用基因的 标准命名或缩写，但基因符号中的连字符应省去。确定插入片段指示时，推荐使用一些标准的命名缩写，目前包括：An匿名序列Ge基因组Im插入突变Nc非编码序列Rp报告基因合成序列Et增强子捕获装置Pt启动子捕获装置插入片段标示只表示插入的序列，并不表明其插入的位置或表型。c）实验室指定序号及实验室注册代号实验室指定序号是由实验室对已成功的转基因系给予的特定编号，最 多不超过5位数字。而且，插入片段标示的字符与实验室指定序号的数字位数之和不能超过11。实验室注册代号是对从事转基因动物研究生产的实验室给予的特定符 号。举例：C57BL/6J-TgN（CD8Ge）23Jwg来源于美国杰克逊研究所（）的C57BL/6品系小鼠被转入人的C 8基因 组（Ge）；转基因在JonW.Gordon（Jwg）实验室完成，获取于一系列显 微注射后得到的序号为23的小鼠。TgN （GPDHIm） 1 Bir以人的甘油磷酸脱氢酶基因（GPDH）插入（C57BL/6J X SJL/J） F1代 雌鼠的受精卵中，并引起插入突变（Im），这是Edward H.Birkenmeier （Bir）实验室命名的第一只转基因小鼠。根据转基因动物命名的原则，如果转基因动物的遗传背景是由不同的 近交系或远交群之间混合而成时，则该转基因符号应不使用动物品系 或种群的名称。转基因符号的缩写：转基因符号可以缩写，即去掉插入片段标示部分， 例如TgN （GPDHIm） 1 Bir可缩写为TgN 1 Bir。一般在文章中第一次出 现时使用全称，以后再出现时可使用缩写名称。2.2封闭群（远交群）closed colony or outbred stock2.2.1定义封闭群：以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群，在不 从其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代以上，封闭群亦称远 交群。2.2.2命名封闭群由24个大写英文字母命名，种群名称前标明保持者的英文缩 写名称，第一个字母须大写，后面的字母小写，一般不超过4个字母。保持者与种群名称之间用冒号分开。例如：N： NIH表示由美国国立卫生研究院（N）保持的NIH封闭群小鼠。Lac： LACA表示由英国实验动物中心（Lac）保持的LACA封闭群小鼠。某些命名较早，又广为人知的封闭群动物，名称与上述规则不一致时， 仍可沿用其原来的名称。如：Wistar大鼠封闭群，日本的ddy封闭群小 鼠等。2.3 杂交群 hybrids2.3.1定义杂交群：由不同品系或种群之间杂交产生的后代。2.3.2 命名杂交群应按以下方式命名：此雌性亲代名称在前，雄性亲代名称居后， 二者之间以大写英文字母X相连表示杂交。将以上部分用括号括起， 再在其后标明杂交的代数（如F1、F2等）。对品系或种群的名称可使用通用的缩写名称。例如：（C57BL/6 DBA/2） F1 = B6D2F1（NMRI X LAC ） F23实验动物的繁殖方法由于近交系与封闭群动物具有不同的遗传特点，因此应分别选择相应 的繁殖方法。3.1近交系动物的繁殖方法选择近交系动物繁殖方法的原则是保持近交系动物的同基因性及其基 因纯合性。3.1.1引种作为繁殖用原种的近交系动物必须遗传背景明确，来源清楚，有较完 整的资料（包括品系名称、近交代数、遗传基因特点及主要生物学特 征等）。引种动物应来自近交系的基础群（foundation stock）.3.1.2近交系动物的繁殖可分为基础群（foundation stock）、血缘 扩大群（pedigree expaion stock）和生产群（production stock）。当近交系动物生产供应数量不是很大 时，一般不设血缘扩大群，仅设基础群和生产群。3.1.2.1基础群设基础群的目的，一是保持近交系自身的传代繁衍，二是为扩大繁殖 提供种动物。a）基础群严格以全同胞兄妹交配方式进行繁殖。b）基础群应设动物个体记录卡（包括品系名称、近交代数、动物编号、 出生日期、双亲编号、离乳日期、交配日期、生育记录等）和繁殖系谱。c）基础群（包括血缘扩大群）动物不超过57代都应能追溯到一对共 同祖先。3.1.2.2血缘扩大群血缘扩大群的种动物来自基础群。a）血缘扩大群以全同胞兄妹交配方式进行繁殖。b）血缘扩大群应设个体繁殖记录卡。c）血缘扩大群动物不超过57代都应能追溯到其在基础群的一对共同 祖。3.1.2.3生产群设生产群的目的是生产供应实验用近交系动物，生产群种动物来自基 础群或血缘扩大群。a）生产群动物一般以随机交配方式进行繁殖。b）生产群动物应设繁殖记录卡。c）生产群动物随机交配繁殖代数一般不应超过4代。3.2封闭群动物的繁殖方法选择封闭群动物繁殖方法的原则是尽量保持封闭群的动物的基因异质 性及多态性，避免近交系数随繁殖代数增加而过快上升。3.2.1引种作为繁殖用原种的封闭群动物必须遗传背景明确，来源清楚，有较完 整的资料（包括品系名称、近交代数、遗传基因特点及主要生物学特 征等）。为保持封闭群动物的遗传异质性及基因多态性，引钮动物数量要足够 多，小型啮齿类封闭群动物引种数目一般不能少于25对。3.2.2繁殖为保持封闭群动物的遗传基因的稳定，封闭群应足够大，并尽量避免 近亲交配。根据封闭群的大小，选用循环交配法等方法进行繁殖。具 体方法如附录A （标准的附录）。4近交系动物的遗传质量监测4.1近交系动物的遗传质量检测近交系动物必须符合以下要求：4.1.1具有明确的品系背景资料，包括品系名称、近交代数、遗传组成、 主要生物学特性等，并能充分表明新培育的或引种的近交系动物符合 近交系动物符合近交系定义的规定。4.1.2用于近交系保种及生产的繁殖系谱及记录卡应清楚完整，繁殖方 法科学合理。4.1.3经遗传检测（生化标记基因检测法，皮肤移植法，免疫标记基因 检测法等）质量合格。4.2近交系小鼠、大鼠遗传检测方法及实施4.2.1生化标记基因检测biochemical markers本方法是近交系动物遗传纯度常规检测中的常规方法。4.2.1.1 抽样对基础群，凡在子代留有种鼠的双亲动物进行检测。对生产群，按表1要求从每个近交系中随机抽取成年动物，雌雄各半。4.2.1.2生化标记基因的选择及常用近交系动物的生化遗传概貌 近交系小鼠选择位于10个染色体上的13个生化位点，近交系大鼠选择9 个生化位点，作为遗传检测的生化标记。以上生化标记基因的名称及常用近交系动物的生化标记遗 传概貌见附录B (标准的附录)。4.2.1.3结果判断，见表2。4.2.2 皮肤移植法 skin grafting每个品系随机抽取至少4只相同性别的成年动物，进行同系异体皮肤移 植。移植全部成功者为合格，发生非手术原因引起的移植物的排斥判 为不合格。4.3除以上两种方法外，还可选用其他方法对近交系动物进行遗传质 量检测，如毛色基因测试(coat color gene testing)、免疫标记基 因检测(immunogenetic makers)、下颌骨测量法(mandible measur e-ment)、染色体标记检测(cytogenetic techniques)、DNA 多态检 测法(DNA markers)等。4.4检测时间间隔近交系动物生产群每年至少进行一次遗传质量检测。