黄牛Myostatin基因编辑研究

黄牛是我国的特色资源,为经千年驯养选育的古老品种,蕴藏着极为丰富的优良遗传种质资源,具有耐粗饲、抗逆性好、适应性强与肉质细嫩等优点。但由于长期役用为主,存在生长速度慢、后躯不发达、育肥增重速度慢、胴体产肉少等缺陷,达不到国际肉用牛的要求。本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,以影响肌肉发育的myostatin基因为靶标,选择不同位点进行定点敲除,经体细胞克隆技术培育基因编辑牛。共构建了4个编辑载体,得到25株阳性细胞系;将481枚基因编辑克隆胚胎分别移植入253头受体牛,生产基因编辑牛9头。利用编辑牛精液分别与鲁西牛、蒙古牛和西门塔尔牛配种,生产了221头F1代;观察并测量F1代生长发育指标,检测血液生理生化指标,并对F1代的屠宰性状做了系统分析。结果表明,myostatin基因编辑牛的各项体尺指标普遍优于普通牛,后躯发育极显著提升,体型外貌呈典型肉牛特征。所选用的基因编辑位点不影响胎儿发育,出生体重正常,无明显难产现象。胴体肉产量显著提升,肉质品质不受影响。本研究证实,CRISPR/Cas9技术对myostatin基因进行编辑改造,可实现黄牛肉用性能提升,在黄牛品种改良与新品种培育中可以发挥重要作用。

Myostatin基因编辑牛胎儿对母牛妊娠与分娩的影响

牛繁育周期长、世代间隔长,保证母牛的繁殖性能和繁殖效率至关重要,妊娠与分娩是肉牛生产最关键的环节。本研究对孕有MSTN基因编辑犊牛母牛的孕期、分娩与难产等进行较为系统地分析。结果表明,MSTN基因编辑牛与普通牛的妊娠期均集中在285~295 d,平均为285 d,与普通人工授精黄牛的妊娠期一致;在生产的612头犊牛中,顺产率为85.3%(522/612);2级和3级助产率为14.7%(90/612),3级助产率为6.4%(39/612);在39例3级助产中,15头(38.5%)由母牛因素引起,24头(61.5%)由胎儿因素引起;因胎儿过大引起的难产有11头(28.2%)。本实验中MSTN基因编辑牛的难产率与国际上普通自然受精肉牛的难产率基本一致,表明本研究使用的技术路线与妊娠母牛的管理和处理方式是可行的,MSTN基因编辑犊牛不会影响妊娠母牛的妊娠期和难产情况。