小鼠基础知识十一｜如何制定合适的繁育策略

一项研究所需的小鼠数量是由实验设计、表型的方差和所需的统计能力共同决定的。我们需要根据实验需求来综合考虑种群规模，进而选择合适的繁育策略。实验小鼠通常处于两种状态，被积极使用状态（actively used）以及维持状态（maintain），不同状态的种群繁育需要考虑的问题不尽相同。

 

 

01+积极使用状态小鼠的繁育策略

 

1 只携带一种突变或转基因的小鼠模型：

假设你每周需要20只携带突变的纯合雄性小鼠。如果是杂合亲本交配，获得目标小鼠的概率是1/8。因此，为了获得20只目标小鼠，这个种群每周需要生产160只小鼠。您可根据计算数据以及该品系小鼠的繁育情况建立足够数量的繁殖对。

 

 

2 携带两个或更多突变和/或转基因的复杂小鼠模型：
 

在生成复杂小鼠模型时，通过育种建立多个等位基因模型需要大量的时间和资源投入，因此要仔细制定一个详细的策略，以产生所需的实验小鼠。针对这钟情况，很难有一个放之四海而皆准的方案，但是您可以从以下这些角度进行考虑：

▲ 根据研究需求确定目标基因型。

▲ 了解不同基因型的育性和致死情况, 以确定用于繁育的亲本基因型。

▲ 了解不同突变所在染色体号。如果突变基因在不同染色体上，你可以依靠传统的孟德尔遗传学来设置亲本的基因型和计算后代基因型比例。如果它们中的任何两个在同一染色体上，甚至紧密连锁，你可能需要调整育种方案。

▲ 了解小鼠遗传背景，以确定合适的对照（参考本书3.2）。对照小鼠和实验小鼠是在同一个种群中产生，还是需要建立单独的种群，最好能在制定繁育策略时及考虑到。

▲ 尽量使目标基因型的比率保持在1/8（12.5%）或更高，避免任何目标基因型比率低于1/16（6.25%）的杂交。

▲ 使用Punnett方块（见下图）计算来确定每个杂交的预期孟德尔比率，这样你就可以帮助确定每个杂交需要多少只小鼠。这是关键的一步，因为如果你在每一代中没有从亲本产生足够的小鼠，就会增加产生你的新模型所需的时间长度。
 

 

 

02+处于维持状态的小鼠繁育策略

 

在有些情况下，研究人员可能需要维持一个品系的小鼠但不扩大它的规模。如何有效地维持该品系并尽量减少亚品系的发展呢？以下是几个可以考虑的策略。

▲ 保持至少两代小鼠，每代包括两到三对姐妹兄弟的繁殖（共四到六对）。在年轻一代的小鼠被证明有生育能力之前，不要淘汰任何年老繁殖对。

▲ 维持单一亲本谱系：新的一代只从一对亲本中产生。除非您担心繁殖性能，如近亲繁殖抑制（如下图）。

 

▲ 密切监测繁育性能。随着年龄的增长，繁育能力下降，及时建立下一代繁育对。

▲ 尽量将繁殖对的年龄范围控制在8个月以内。

▲ 每10代回交一次。当用标准近交方式维持一个突变种群，每10代与原始近交系回交，以防止亚系产生。

 

 

 

考虑对该品系进行冷冻保存，以保存其独特的遗传特性（例如突变、同源区、新品系）。同时也作为风险保障，在遇到育种失败或发生其他灾难时能够迅速恢复该品系。