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這項研究為反芻動物育種帶來根本性變革。由于單倍體干細胞只有一套染色體，基因編輯更容易、更精準，結合“類精子”修飾技術，能將傳統(tǒng)方法需要20年的育種周期縮短至12個月左右，成本顯著降低。同期刊發(fā)的評論文章認為，該技術是單倍體干細胞從探索到應用的里程碑。
牛羊等反芻動物的育種技術是保障全球肉奶供應、提升畜牧業(yè)效益的關鍵。然而，傳統(tǒng)生物育種技術過程復雜、耗時長，且克隆胚胎成活率極低，嚴重制約了新品種培育效率。
該研究給出突破性解決方案。團隊成功攻克干細胞培養(yǎng)與發(fā)育難題，創(chuàng)新性構建了“孤雄單倍體干細胞+‘類精子’表觀修飾+非整合引導編輯”三位一體技術體系。楊磊介紹，依托省部共建草原家畜生殖調(diào)控與繁育國家重點實驗室的深厚積淀，團隊歷經(jīng)5年持續(xù)探索，一舉攻克了三大難關：首次研發(fā)全新的FACE培養(yǎng)液，建立了可穩(wěn)定傳代的牛羊孤雄單倍體干細胞系；驗證了這些干細胞具備良好的發(fā)育潛能；通過瞬時表達魚精蛋白策略，將干細胞核“壓縮”成類似精子結構，使重構胚發(fā)育率提升至體外受精胚胎水平，并成功獲得健康活體牛。
為驗證該技術體系的實際育種能力，團隊瞄準了牛羊育種中的“黃金靶點”——MSTN基因。利用新建的單倍體干細胞和非整合編輯工具，研究人員一次性實現(xiàn)了MSTN基因的100%敲除，最終成功培育出1只基因編輯早產(chǎn)羔羊和2頭健康的基因編輯牛，出生率達到13.3%，證明了其應用可行性。
未來，該技術體系還可用于靶向編輯抗病、產(chǎn)奶等基因，有望培育出“高產(chǎn)量、高品質(zhì)、高抗病”的綜合性優(yōu)良品種，為保障國家肉奶供給奠定技術和材料基礎。（記者 白蓮）
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