世界首例单倍体干细胞制备牛羊培育成功

作者：发布时间：2025-10-14 14:30:03 点击：

10月7日，内蒙古大学教授杨磊、李光鹏团队与同济大学高绍荣院士团队合作，在国际学术期刊《Nature Biotechnology》上发表研究成果：研究团队成功培育出世界首例单倍体干细胞制备牛羊，并建立了一套全新的反刍动物单倍体育种策略，育种周期缩短95%，将全面推动反刍动物育种产业升级。

这项研究为反刍动物育种带来根本性变革。由于单倍体干细胞只有一套染色体，基因编辑更容易、更精准，结合“类精子”修饰技术，能将传统方法需要20年的育种周期缩短至12个月左右，成本显著降低。同期刊发的评论文章认为，该技术是单倍体干细胞从探索到应用的里程碑。

牛羊等反刍动物的育种技术是保障全球肉奶供应、提升畜牧业效益的关键。然而，传统生物育种技术过程复杂、耗时长，且克隆胚胎成活率极低，严重制约了新品种培育效率。

该研究给出突破性解决方案。团队成功攻克干细胞培养与发育难题，创新性构建了“孤雄单倍体干细胞+‘类精子’表观修饰+非整合引导编辑”三位一体技术体系。杨磊介绍，依托省部共建草原家畜生殖调控与繁育国家重点实验室的深厚积淀，团队历经5年持续探索，一举攻克了三大难关：首次研发全新的FACE培养液，建立了可稳定传代的牛羊孤雄单倍体干细胞系；验证了这些干细胞具备良好的发育潜能；通过瞬时表达鱼精蛋白策略，将干细胞核“压缩”成类似精子结构，使重构胚发育率提升至体外受精胚胎水平，并成功获得健康活体牛。

为验证该技术体系的实际育种能力，团队瞄准了牛羊育种中的“黄金靶点”——MSTN基因。利用新建的单倍体干细胞和非整合编辑工具，研究人员一次性实现了MSTN基因的100%敲除，最终成功培育出1只基因编辑早产羔羊和2头健康的基因编辑牛，出生率达到13.3%，证明了其应用可行性。

未来，该技术体系还可用于靶向编辑抗病、产奶等基因，有望培育出“高产量、高品质、高抗病”的综合性优良品种，为保障国家肉奶供给奠定技术和材料基础。（记者白莲）

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