生物创新育种

  品种改良对提高家畜生产性能具有不可替代的作用, 不断对家畜的品种进行改良一直是育种工作者努力的核心。传统的家畜育种主要以表型选择为直接目的, 通过具有优良性状的个体进行杂交获得新的品种。近几十年来, 建立在群体遗传学和数量遗传学发展基础之上的育种进入了育种值选种阶段, 这种科学、系统的选种方法使家畜育种取得巨大的进展。然而, 基于同种间的杂交育种方法使得品种改良空间十分有限, 生殖隔离制约了远缘杂交的可行性, 使得基因库的选择只能局限在同种动物之间。随着现代生物技术的发展, 家畜育种进入了分子育种时代。人们在分子水平对动物的基因进行高效精准的操作已成为现实, 基因编辑技术一方面打破了远缘有性杂交的束缚, 实现了不同物种生物体之间的基因交流, 另一方面可以最大限度的利用和创造遗传变异, 改良家畜的性状, 创造新的家畜品种。

首次证明了通过编辑基因组非编码区域能够提高家畜生产经济性状,这一方法不引入任何外源基因或DNA片段,也不影响内源基因的编码序列,通过修饰非编码区域对重要基因的表达水平进行调控,达到在不剧烈改变原有品种特点的前提下提高生长速度,为精确育种提供了新思路

利用CRISPR/Cas9介导的非同源重组整合外源片段的方式,构建了UCP1基因定点(猪内源UCP1假基因位点)敲入猪,实现了UCP1基因在猪白色脂肪组织的特异表达,表现为抗寒能力提高和瘦肉率增加,为低脂抗寒新品系培育提供新的素材,为通过基因编辑技术改良猪的数量性状提供了概念验证

代表性文章:

[1] Xiang G, Ren J, Hai T, et al. Editing porcine IGF2 regulatory element improved meat production in Chinese Bama pigs. Cell Mol Life Sci. Dec 2018;75(24):4619-4628.

[2] Zheng Q, Lin J, Huang J, et al. Reconstitution of UCP1 using CRISPR/Cas9 in the white adipose tissue of pigs decreases fat deposition and improves thermogenic capacity. Proc Natl Acad Sci U S A. Nov 7 2017;114(45):E9474-E9482.

[3] Lin J, Cao C, Tao C, et al. Cold adaptation in pigs depends on UCP3 in beige adipocytes. J Mol Cell Biol. Oct 1 2017;9(5):364-375.

[4] Jia Q, Cao C, Tang H, et al. A 2-bp insertion (c.67_68insCC) in MC1R causes recessive white coat color in Bama miniature pigs. J Genet Genomics. Apr 20 2017;44(4):215-217.

[5] Wang X, Zhou J, Cao C, et al. Efficient CRISPR/Cas9-mediated biallelic gene disruption and site-specific knockin after rapid selection of highly active sgRNAs in pigs. Sci Rep. Aug 21 2015;5.



附件下载: