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中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所基因工程與種質(zhì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東藍(lán)思種業(yè)股份有限公司、加拿大圭爾夫大學(xué)等單位在基因編輯抗病豬研發(fā)方面取得重要進(jìn)展。研發(fā)團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)了豬 CD163 和 pAPN 雙基因編輯，這種豬能夠抵御三種重大疫病，同時(shí)保持正常生產(chǎn)性能。近日，相關(guān)研究成果在線發(fā)表于生物學(xué)國(guó)際期刊《eLife》。
據(jù)李奎教授介紹，重大傳染性疫病是生豬產(chǎn)業(yè)的最大威脅，僅在2019年，各種傳染性疫病給全球生豬產(chǎn)業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)數(shù)千億美元。豬繁殖與呼吸綜合征是以妊娠母豬早產(chǎn)、晚期流產(chǎn)、死胎、弱胎和木乃伊胎等繁殖障礙及仔豬和生長(zhǎng)豬的呼吸系統(tǒng)疾病為主要特征的一種高致病性傳染病。兩種冠狀病毒，豬傳染性胃腸炎病毒和豬德?tīng)査跔畈《?/strong>，會(huì)導(dǎo)致仔豬的致命性腹瀉。但，截止目前仍缺乏安全有效的方法來(lái)預(yù)防或控制這些疫病?；蚪M精準(zhǔn)編輯可刪除介導(dǎo)病毒入侵的豬受體基因，使病毒不能進(jìn)入豬體內(nèi)，從而有效預(yù)防這些疾病，為解決重大傳染性疫病問(wèn)題提供新的途徑。
為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)以大白豬為研究對(duì)象，采用基因編輯技術(shù)同時(shí)對(duì) CD163 基因第七外顯子和 pAPN 基因第二外顯子進(jìn)行編輯，使病毒受體CD163和pAPN蛋白失活，成功育出 CD163 和 pAPN 雙基因編輯豬?；铙w攻毒結(jié)果表明，該雙基因編輯豬可同時(shí)抵抗豬繁殖與呼吸綜合征病毒和傳染性胃腸炎病毒感染;還可顯著性抑制豬德?tīng)査跔畈《镜母腥荆状翁峁┝?pAPN 作為豬德?tīng)査跔畈《臼荏w之一的活體實(shí)驗(yàn)證據(jù)。而上述三種病毒在未經(jīng)編輯的野生型對(duì)照豬均能建立感染并導(dǎo)致其發(fā)病。
通過(guò)多年飼養(yǎng)觀察、繁殖和國(guó)家種豬測(cè)定中心性能測(cè)定及屠宰實(shí)驗(yàn)，表明該雙基因編輯豬繁殖及生產(chǎn)性能正常。該雙基因編輯豬的成功培育，為抗病豬新品種培育提供重要育種材料，也展示了新興的基因組編輯技術(shù)在動(dòng)物育種上的巨大應(yīng)用價(jià)值。
該研究得到國(guó)家轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專項(xiàng)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、國(guó)家自然科學(xué)基金和山東藍(lán)思種業(yè)股份有限公司等的資助。徐奎、周艷榮和牟玉蓮為論文的共同第一作者。牟玉蓮、肖少波、李巨浪和李奎為共同通訊作者。
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