封閉群動物概述

一、基本概念
封閉群動物(closed colony)屬不同基因型動物，又稱遠交群(outbred stock)。祖代來自近交系的遠交群又稱非近交系(noninbred strain)和隨機交配品系(random-bred strain)。封閉群是一個長時期與外界隔離，雌雄個體之間能夠隨機交配的動物群。其遺傳組成比較接近于自然狀態(tài)下的動物群體結構。由于在遠交種群中，個體之間具有遺傳雜合性而差異較大，但是從整個群體來看，封閉群狀態(tài)和隨機交配使群體基因頻率基本保持穩(wěn)定不變，從而使群體在一定范圍內保持有相對穩(wěn)定的遺傳特征。
作為封閉群動物的關鍵是不從外部引進任何新的基因，同時避免近交，進行隨機交配，不讓群體內基因丟失，以保持種群一定的雜合性。
在封閉群內，個體間的差異程度主要取決于其祖代來源，若祖代來自一般雜種動物,則個體差異較大，若祖代來自同一個品系的近交系動物，差異則較少。
某些封閉群攜帶個別突變基因，稱突變種。這些突變可能是以純合或雜合的形式存在于群體之中。培育者除了考慮封閉群的遺傳組成之外，更加注意研究突變基因在封閉群中的保存和遺傳規(guī)律，以及其應用價值。
二、特點
封閉群動物具有雜合特性并避免了近交，從而避免了近交衰退的出現(xiàn)，所以，其生活、生育力都比近交系強，具有繁殖率高，疾病抵抗力強，故封閉群可以大量生產，供應量充足。封閉群在整體上由于沒有引進新的血緣，其遺傳特性及其他反應性能保持相對穩(wěn)定，但就群內個體間而言，因其有雜合性，所以個體間的反應性具有差異，某些個體反應性強，某些個體反應性弱，因此，個體間的重復性和一致性不如近交系動物好。根據(jù)這些特點，封閉群動物一般適用于藥物篩選、毒理安全試驗和教學使用。
目前，常見的封閉群動物有，昆明種小鼠、LACA小鼠、Wistar大鼠、NIH小鼠、 青紫蘭兔、新西蘭兔等，尤其是中國昆明種小鼠，目前是使用最多的動物，其祖先可能是Swiss小鼠，1946年從印度引進我國昆明，以后又分送我國各地，因此得名“昆明種小鼠”，現(xiàn)在已經注冊。
三、繁殖
封閉群一般采用隨機交配繁殖，就是在一群繁殖的動物中，每個個體都有同樣的機會同另一性別中的任何一個個體進行交配并繁殖。因此，這種交配方法既不管其親代來源，也不考慮它們的親緣關系，所以是隨機的。其目的是防止近親繁殖，而不使后代中分離出獨立的品系。
目前國內外對封閉群動物的管理規(guī)定尚不統(tǒng)一，1963年和64年ICLAS 曾提出“不從外面引種的群體為封閉群。”但是這一規(guī)定還僅僅最基本的，實際上尚應包括群體封閉年限、群體的大小和繁殖結構。ICLAS 1987年進一步規(guī)定，以非近親交配繁殖的一個動物種群，在不從外部引進新的血緣條件下，至少連續(xù)繁殖４代以上稱封閉群。
1973年日本實驗動物研究會規(guī)定：“5年以上不從外部引種,只在一定的群體中進行繁殖，為經常提供實驗動物而進行生產的群體叫做封閉群”。
把小鼠封閉群的封閉飼養(yǎng)時間定為5年， 原因是假設從兩個近交系開始培育一個新群體(雜交群)，在F1代中存在的雜合基因，最初隨繁殖代數(shù)的變化而其基因型出現(xiàn)的頻率也不斷變化。直到15代以后，才趨于穩(wěn)定。正常繁殖的小鼠，大約每年繁殖3代。達到15代，約需5年時間。
中國國家衛(wèi)生部1992年《醫(yī)學實驗動物標準》(見本書附錄二)對封閉群動物的定義和繁殖方法作了較為詳盡的規(guī)定，是參照執(zhí)行的最好方法。
隨機繁殖可維護遺傳變異性，它的基因型是雜合的，因而沒有近親衰退現(xiàn)象。每代雙親的數(shù)目越大，則隨機交配對的平均親緣關系越遠。因此為了減少近親繁殖到一個最小限度，則遠交群必須保持在最大可能飼養(yǎng)的雙親數(shù)量。如果一個原種要無限地維持下去，則近親率的目標應訂在每代不得越過1%。根據(jù)近親的理論推算，采用隨機交配，將需要使用25對雙親所生下的子代。在實踐中，原種的遺傳性質亦依賴于自然和人工兩者選擇的結果。如果把產仔數(shù)較少的交配對淘汰，這種選擇將迫使贏得較高的生產能力，并將有助于抵銷因近親繁殖對生產力的影響。
四、應用
遠交群動物的遺傳組成具有很高的雜合性，因此在遺傳中可作為選擇實驗的基礎群體，用于對某些性狀遺傳力的研究。同時遠交群可攜帶大量的隱性有害突變基因，可用于估計群體對自發(fā)或誘發(fā)突變的遺傳負荷能力。遠交群具有類似于人類群體遺傳異質性的遺傳組成，因此在人類遺傳研究、藥物篩選和毒性試驗等方面起著不可替代的作用。遠交群具有較強的繁殖力和生活力，表現(xiàn)為每胎產仔多、胎間隔短、仔鼠死亡率低、生長快、成熟早、對疾病抵抗力強、壽命長，加之飼養(yǎng)繁殖時無需詳細記錄譜系，容易生產，成本低，可大量供應，因而廣泛應用于預試驗、教學和一般實驗中。突變種所攜帶的突變基因通常導致動物在某些方面的異常，從而可成為生理學、胚胎學和醫(yī)學研究的模型。