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中国农业科学院哈尔滨兽医研究所高等级农业实验动物资源平台
2023-05-09 08:30:22 ℃中国农业科学院哈尔滨兽医研究所(简称“哈兽研”)是从事动物传染病、人兽共患病防控技术及其基础理论研究的国家专业研究机构,为兽医生物技术国家重点实验室和中国农业科学院研究生院兽医学院依托单位,拥有我国唯一的大动物生物安全四级实验室以及联合国粮食及农业组织(FAO)动物流感参考中心、世界动物卫生组织(WOAH)马传染性贫血参考实验室、国家牛肺疫参考实验室等21个国际、国家、省部级科技平台。其中,高等级农业实验动物资源平台是集实验动物与比较医学研究、实验动物质量检验、动物实验,以及高等级农业实验动物资源创新、收集、保存、开放共享为一体的技术平台。
哈兽研高等级农业实验动物资源平台的主要研究方向包括:高等级农业实验动物新品种品系的创制与质量控制、标准、检测技术研究;
遗传工程动物与重大疾病模型研究;
实验动物疾病及对动物实验的影响与比较医学研究;
实验动物福利和动物实验(优化、替代)技术研究;
实验动物与生物安全设施设备与用具用料研究。
本团队连续多次主持国家科技基础条件平台项目等实验动物专项,2次主持国家科技支撑计划“实验动物”专项课题,“十三五”期间主持国家重点研发计划唯一实验动物专项“畜禽疫病防控专用实验动物开发”项目。“十三五”以来承担的国家级科技项目累计获得竞争性经费3 000余万元,资源库运行费1 350万元,设施修缮费1 052万元。
2.1 SPF鸡培育、保种及生产设施:培育设施建筑面积1 000 m2,内置50余台硬壁式正压大型隔离器,可饲养SPF种鸡1 300羽,年产SPF鸡种卵20余万枚。保种与生产设施建筑面积8 591 m2,屏障环境饲养父母代SPF成鸡约2万羽,年产SPF卵约300万枚;
有128台大型隔离器用于SPF鸡保种,活体保存SPF种鸡3 800羽,年产SPF鸡种卵约60万枚。
2.2 SPF鸭培育、保种及生产设施:培育设施建筑面积约800 m2,饲养SPF种鸭1 500羽,年产SPF鸭种卵20余万枚。保种与生产设施建筑面积2 315 m2,保存SPF种鸭800羽,年产SPF鸭种卵超8万枚。
2.3 SPF猪培育、保种及生产设施:培育设施建筑面积超900 m2,保存饲养SPF长白猪、大白猪种猪140余头,年产仔猪约2 500头。保种设施建筑面积约1 500 m2,保存SPF种猪200余头,年产仔猪3 000余头,剖宫产SPF仔猪约150头。生产设施建筑面积约2 400 m2,饲养SPF种猪300余头,年产仔猪4 000余头。
2.4 动物实验设施:为动物生物安全二级实验室(ABSL-2+),主要开展常规动物实验和三、四类病原感染动物实验。建筑面积16 332 m2。核心实验区的负压屏障环境共设45间独立的实验单元,内置高标准中大型动物低栏床、高栏床、笼架;
隔离环境由屏障环境下的隔离器和IVC组成,共有各型隔离器230台。
2.5 普通级实验动物设施:建筑面积超6 000 m2,用于开展普通级实验动物、农场养殖动物饲养与实验。
2.6 科研实验室:即中国农业科学院哈兽研实验动物与比较医学创新团队(黑龙江省实验动物与比较医学重点实验室)所用设施,拥有科研用BSL-2实验室550 m2。主要开展以实验动物新资源创制为主轴的实验动物与比较医学研究,大型仪器设备利用哈兽研条件。
2.7 实验动物质检实验室:即农业农村部实验动物质量监督检验测试中心暨黑龙江省实验动物质量监督检验站,拥有检验用房使用面积超1 460 m2。具有实验动物遗传学、微生物学、寄生虫学、病理学、饲料营养和环境设施六方面的检验能力,共计149项检验参数。
哈兽研实验动物资源管理及研究始于20世纪80年代。资源库目前培育并保存有BWEL、ZH7、SJ5、BM8、SX21共5个SPF级封闭群鸡品种,4种BW/G系列MHC单倍型鸡;
HSM和HJD SPF级封闭群鸭品种2个,4种HBW/B系列MHC单倍型鸭;
SPF级封闭群大白猪、长白猪和荣昌猪;
转Mx-RNAi、RIG-I基因的抗禽流感转基因鸡2种,转IFN-α2b基因的输卵管生物反应器转基因鸡,转基因猪模型2个。培育中实验动物包括白鹅、鹌鹑、太湖绵羊、荷兰小羊驼、棕背䶄、大林姬鼠等。
4.1 创制出遗传背景明确、无特定病原和抗体的高等级农业实验动物新资源,包括:SPF级大白猪和长白猪(排除20种病原)、BWEL-SPF鸡(排除19种病原)、绍兴麻鸭和金定鸭(排除11种病原)、巴马小型猪(排除11种病原),选育出MHC单倍体型SPF鸡及鸭。建立了SPF级实验动物种群,实现批量生产与供应,并纳入国家资源库,建立生物学特性数据库,并实现开放共享。
4.2 创制了22种应用于病毒学、免疫学等前沿基础创新研究的基因修饰小鼠模型;
创制了转Mx-RNAi、RIG-I等基因抗禽流感鸡新品种3种,输卵管特异性表达抗病毒蛋白遗传修饰鸡2种;
抗猪流感病毒转基因猪新品种2种,以及敲除PRRSV、FMDV受体基因编辑猪2种。抗流感转基因鸡、转基因猪已通过中间试验,为培育具有重要经济价值的畜禽新品种以及疫病模型创制奠定了基础。
4.3 开发出实验室生物安全装备,包括鸡、鸭、鹅、大鼠、小鼠、豚鼠、兔、貂、仔猪负压隔离器,无缝隙不锈钢系列动物笼具、栏具,生物安全型小鼠IVC、生物安全型换笼工作台、IVC多环境指标远程监测系统,建立了IVC笼盒流场分析模型,并用于笼盒流场评价和指导笼盒设计。开发出中大型实验动物无菌运输隔离器、转运隔离器、无菌运输车、生产与使用设施间无菌传递装置等,解决了SPF级中大型实验动物长途无菌运输、设施内无菌转运,以及生产与使用设施、设备间无菌对接技术难题。
4.4 建立了猪繁殖与呼吸综合征、伪狂犬病、塞内卡、猪圆环、犬瘟热、鸭瘟、鸭肝炎等畜禽重要传染病感染动物模型30余种;
实验动物质量检测方法、试剂44种;
发现鸡MHC单倍型与马立克氏病敏感性相关;
鉴定出猪SLA单倍型与蓝耳病易感性相关;
筛选出miR-218、“LncRNA-02217”及磷酸酶等与免疫调控密切相关;
鉴定出肠道乳酸菌可增强动物机体免疫应答反应。
4.5 建立了鸡、鸭、猪3种动物8个品种实验动物生物学特性数据库,在国家禽类实验动物资源库中实现共享。
4.6 研究起草《黑龙江省实验动物管理条例》并推动人大立法;
参加“十四五”科技部农业农村科技创新专项规划起草;
参加实验动物领域发展规划、计划及管理法规、规章起草。
4.7 “十三五”以来研究发表论文170余篇,其中SCI论文71篇;
主编、副主编专著9部,参编4部;
获得地方标准、团体标准34项;
获批专利10余项;
获得国家科技进步二等奖1项,获得省自然科学一等奖2项、三等奖2项。
提供SPF鸡、鸭、长大白猪等实验动物种子,实验动物,血、细胞、器官,饲料等;
相关技术服务、培训人员(孵化、繁殖、保种,屏障、设施管理等);
病原感染动物实验;
中大型动物急性、慢性实验;
实验动物生物学特性指标数据库服务;
农业实验动物质量检验;
创制转基因小鼠、鸡、猪模型,基因编辑小鼠、猪模型;
转基因鸡输卵管生物反应器表达蛋白药物;
孤雌胚胎评价基因编辑靶标效率。
目前,本平台已经形成了集科研、育种、检测、保种、生产、开放共享、技术服务和人才培养的一体化体系,学科完整,人才齐备。现有固定人员70人,其中博士18人、硕士3人,正高职称5人、副高职称5人、中级职称12人,另有博士和硕士研究生30余人、在站博士后1人,已经毕业硕士30余人、博士10人、出站博士后3人。
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