我国科研团队开发单倍体干细胞精准改良技术，建立反刍动物育种新方法

10月7日，内蒙古大学杨磊教授、李光鹏教授与同济大学高绍荣院士团队合作，结合牛羊孤雄单倍体干细胞系（haESCs）、“类精子”表观修饰技术、基于游离型载体的先导编辑（ePE）技术，提出了反刍动物（牛、羊等）单倍体育种新方法，克服了传统二倍体细胞编辑技术耗时长、成活率低等问题。‌相关研究成果发表在《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）期刊上。

发展反刍动物基因改良技术对于保障全球肉奶供给、提升畜牧业经济价值具有重要意义。目前，反刍动物生物育种通常采用“二倍体体细胞编辑+体细胞核移植”技术，编辑牛羊实际成活率不足5%，严重制约育种效率。对此，研究团队建立了可稳定传代的牛羊haESCs，为牛羊单倍体育种提供了“核心编辑载体”。为解决单倍体重构胚胎发育难题，研究团队结合传统类精子注射方法（iCHI）和类精子表观修饰技术，提出精子蛋白原修饰方法（Pro-iCHI），提升了单倍体细胞在家畜生产和基因定向改良中的应用效率。考虑到外源DNA基因组整合带来的生物安全风险，研究团队基于高效CRISPR-PE技术，成功开发ePE系统，获得了首批定向编辑的肌肉生长抑制素基因（MSTN）牛羊。实验表明，相比传统方法20年的育种周期，新育种方法可在1年内获得新种质，培育周期缩短95%，显著降低育种成本，且胚胎成活率显著提高。该工作为反刍动物精准育种、功能基因组学和疾病模型构建奠定了理论基础，未来有望在此基础上培育出高产量、高品质、高抗病的优良品种。