最重要的臺灣豬隊友! 蘭嶼豬拚保種 「冷凍方舟」計畫進行中

蘭嶼豬精液採集。

內容提供/《畜產報導》  文、照片/農委會畜試所臺東種畜繁殖場場長 章嘉潔、農委會畜試所臺東種畜繁殖場主任 吳昇陽

非洲豬瘟及豬瘟等重要豬隻疾病仍蔓延全球,發展至今已造成畜殖及相關產業衝擊,若疫情持續延長,恐影響更加久遠。處在高度不確定的環境下,除提高風險意識,相關應變措施更應積極布局。臺灣畜產業長期應用遺傳選拔與改進,培育許多符合市場優良品種,而本土原生種更是國家重要資產,透過冷凍保存方式進行家畜遺傳物質的維護,更是值得參考運用的關鍵策略。

今年1月,日本沖繩突然爆發豬瘟,當地特有種「阿古豬」也躲不過疫情侵擾,多間豬場豬隻遭受撲殺命運。豬瘟疫情發展至今,各國特有豬種都面臨相同危機,國外學者亦提及,有些豬種恐將減少及流失,故皆積極進行種原維護,尤其針對原生種列為優先項目,等待後續疫情控制時再採取活化應用措施。對此,農委會畜產試驗所臺東種畜繁殖場(以下稱臺東場)也正加速本土蘭嶼豬種原保種工作,打造國寶蘭嶼豬的「冷凍方舟」,超前阻絕疫病入侵後所導致的滅絕危機。

優良精液冷凍保存、解凍與配種

目前蘭嶼豬保種著重於生殖細胞如精液及胚之冷凍保存,臺東場每年皆例行製作冷凍精液,先選定種畜並做好各項疾病檢測,再進行精液收集及降溫處理;因蘭嶼豬生性機伶頗具野性,不似一般商業豬種較為溫馴,故精液收集困難度較高。如今的凍存精液技術,則以電腦程式自動降溫控制儀,加上應用最佳冷凍降溫程式執行,已大幅提升解凍後精液品質,克服過去人為操作的不足,曾將年代久遠凍存蘭嶼豬冷凍精液解凍進行配種,成功創造分娩11頭仔豬的紀錄。

蘭嶼豬冷凍精液人工授精配種成功分娩11頭仔豬。

胚冷凍保存、移植與繁衍

有別於精液冷凍保存,胚冷凍作業更為繁複,每一步驟皆為成功關鍵。首先,選拔繁殖性能佳之種畜,而後進行超級排卵處理,以增加卵泡數及提高受胎率,再運用自然配種或人工授精方式,掌控胚胎發育約至囊胚之時期,進行胚收集及凍存,至於後續應用,仍需尋找合適代理孕母移植繁衍。

現今,胚冷凍保存技術可分為慢速冷凍和玻璃化冷凍兩類,早期常規操作皆為慢速冷凍法,主要採逐步增加低濃度冷凍保護劑緩解涷存細胞傷害,製作過程約需2小時,須購置電腦程式自動降溫控制儀。目前,較廣泛被應用為玻璃化冷凍法,不同於慢速冷凍方式,採用高濃度的冷凍保護劑,避免細胞內、外冰晶生成,影響胚解凍後之存活。

當然,將胚胎暴露於高濃度的冷凍保護劑中具有風險,所以操作人員技術必須熟練,盡可能快速地完成冷凍程序。由於此法不需昂貴設備且易於實施,快速不耗時具明顯優勢,已逐漸被視為主流方式。

至於蘭嶼豬豬胚冷凍,臺東場研究人員仍持續精進改善。家畜中,豬胚細胞內脂質含量相對豐富,全世界皆致力追求更合適運用的方式,以突破豬胚冷凍解凍後受胎率低下問題,現採用人工生殖醫學中心的操作技術,並比照相同生物標準,確保日後種原應用更為安全。

種原保存庫大型自動充填液氮儲存槽。

受惠於低溫生物學和家畜輔助人工生殖技術的進步,優化家畜生殖細胞冷凍保存的研發,部分種原活化運用成果已有所展現。位於臺南市新化區的畜產種原中心即作為畜產遺傳物質保存場域,內部設有種原資訊庫、細胞冷凍保存庫及DNA冷凍保存庫,保存庫含大型自動充填液氮儲存槽,凍存大量經濟動物生殖細胞,正體現超前布局種原冷凍方舟的思維。

當前全球畜產體系正面臨未知風險,而消費需求趨勢所帶動的育種策略,勢必加速影響稀有或瀕危種畜。當務之急,對優良品種或珍稀種原持續加強保種,長期遺傳多樣性監控與維護措施也必須配套建立,期待隨著各項技術的發展與導入,能更加深產業應用,並確保珍貴種原永續存在。

本文摘錄自中央畜產會出版2020年6月號《畜產報導》,原文標題為〈超前布局種原「冷凍方舟」-家畜生殖細胞冷溫保存及活化運用進展〉

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