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北方大动物研究基地在基因编辑提高牲畜生产性状上取得突破

发布时间:2018-09-26   |  【      】

  中青在线讯(中国青年报·中青在线记者 叶雨婷) 9月26日,中国科学院动物研究所周琪院士和王皓毅研究员团队合作在《细胞与分子生命科学》(Cellular and Molecular Life Sciences)杂志上发表了题为《编辑IGF2基因非编码调控区提高中国巴马猪产肉率》(Editing porcine IGF2 regulatory element improved meat production in Chinese Bama pigs)的研究论文,团队成员利用CRISPR-Cas9 技术构建了胰岛素样生长因子 2(Insulin-like growth factor, IGF2) 三号内含子精确编辑的巴马猪。修饰后的猪与野生型巴马猪相比,在体重、胴体重、瘦肉率等方面都显著提高。

  肉猪养殖在中国畜牧业中具有重要的地位,中国生猪出栏量消费量均位居世界各国之首。建立新技术新策略,促进我国本土猪种的优良品种选育,一直是肉猪养殖领域关注的重点,具有重要的经济价值和社会意义。

  据悉,IGF2基因编码重要的生长因子,功能复杂,在肌肉生长和脂肪沉积等方面发挥重要作用,另外也参与动物细胞的增殖,分化等活动。中国科学院动物研究所王皓毅研究员和周琪院士团队利用基因编辑技术针对调控IGF2表达的非编码区进行了精确修饰,实验结果表明,在第一代基因修饰猪及其后代中都能够观察到IGF2表达明显增加,并且猪的生长速度和体重显著提高。肉质分析和血常规血生化分析发现IGF2修饰猪的肉质并没有改变,而且猪的生理健康状况良好。

  据王皓毅介绍,本工作第一次证明了通过编辑基因组非编码区能够显著提高牲畜的生产经济性状,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于重要基因的表达水平进行调控,达到在不剧烈改变原品种特点的前提下提高生长速率,为精确育种提供了全新的思路和策略。这一调控位点在众多国内猪种以及其他畜牧业物种中保守,因此本研究建立的方法有望被应用于提高更多猪种以及其他大动物的生产性状。

  据了解,该论文中国科学院动物研究所干细胞与生殖生物学国家重点实验室博士生项光海、硕士生任吉龙、助理研究员海棠为共同第一作者,中国科学院动物研究所王皓毅研究员和周琪院士为共同通讯作者。该课题得到了中国科学院战略先导科技专项,国家自然基金委重大研究计划,国家重点研发计划,国家863计划和973计划,以及国家转基因育种重大专项等项目的资助。



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