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Sci.Rep:中国农科院牧医所李奎研究组成功培育出国际首例高瘦肉率梅山猪新种群

摘要 : 2015年9月24日Nature 出版集团旗下子刊《Scientific Reports》杂志上在线发表中国农业科学院北京畜牧兽医研究所李奎研究组的一篇研究文章。该团队历时五年成功制备并培育出具有“双肌”表型的肌抑素(Myostatin)纯合子突变梅山猪新种群

 2015年9月24日Nature 出版集团旗下子刊《Scientific Reports》杂志上在线发表中国农业科学院北京畜牧兽医研究所李奎研究组的一篇研究文章。该团队历时五年成功制备并培育出具有“双肌”表型的肌抑素(Myostatin)纯合子突变梅山猪新种群,该种群与野生梅山猪相比瘦肉率提高近12%。这是国际上首篇有关肌抑素突变猪的研究性报道。钱丽丽为第一作者,崔文涛副研究员为论文通讯作者。

据悉,肌抑素对肌肉生长发育具有负调控作用,其功能缺失会导致动物肌肉肥大,表现出“双肌”性状。目前已在牛、绵羊、狗及人等物种上发现了因肌抑素自然突变而导致的“双肌”性状,其中最著名的是皮尔蒙特牛和比利时兰牛。然而,至今还未发现由于肌抑素基因突变而导致的“双肌”猪。猪既是肉食产品的重要来源,又是研究人类疾病的理想动物模型,因此制备肌抑素基因突变猪具有非常重要的意义。

据该论文第一作者钱丽丽博士讲解,本研究首先利用锌指核酸酶技术(ZFNs)对梅山猪胎儿成纤维细胞自身肌抑素基因进行定点编辑,然后通过体细胞核移植技术获得了两种肌抑素突变梅山猪。该猪健康状况良好,目前已繁育到第三代,经屠宰试验测定,与野生梅山猪相比,纯合子突变梅山猪瘦肉率提高11.62%,杂合子突变梅山猪瘦肉提高3.54%。如此之高的瘦肉率提升是传统育种无法企及的。

据该项目负责人崔文涛副研究员介绍,该研究不仅充分利用了现代生物技术的巨大优势,而且还对其产品的安全性给予了高度重视。一方面利用锌指核酸酶技术对猪自身肌抑素基因进行定点修饰,此操作不同于传统意义上的转基因技术(将外源基因转入到受体细胞中),同时该技术的高效性也避免了筛选标记基因的使用;另一方面,该肌抑素基因编辑梅山猪的突变类型与比利时兰牛的自然突变极为相似(肌抑素基因存在11个碱基的缺失),因此,该猪在动物健康及其产品安全方面更具有可靠性。该研究成果有望在不久的将来被应用于农业及医药领域,并将推动现代生物技术的广泛应用。

图:ZFN介导的MSTN双肌梅山猪制备及其表型分析

原文链接:

Targeted mutations in myostatin by zinc-finger nucleases result in double-muscled phenotype in Meishan pigs

原文摘要:

Myostatin (MSTN) is a dominant inhibitor of skeletal muscle development and growth. Mutations in MSTN gene can lead to muscle hypertrophy or double-muscled (DM) phenotype in cattle, sheep, dog and human. However, there has not been reported significant muscle phenotypes in pigs in association withMSTN mutations. Pigs are an important source of meat production, as well as serve as a preferred animal model for the studies of human disease. To study the impacts of MSTN mutations on skeletal muscle growth in pigs, we generatedMSTN-mutant Meishan pigs with no marker gene via zinc finger nucleases (ZFN) technology. The MSTN-mutant pigs developed and grew normally, had increased muscle mass with decreased fat accumulation compared with wild type pigs, and homozygote MSTN mutant (MSTN−/−) pigs had apparent DM phenotype, and individual muscle mass increased by 100% over their wild-type controls (MSTN+/+) at eight months of age as a result of myofiber hyperplasia. Interestingly, 20% MSTN-mutant pigs had one extra thoracic vertebra. TheMSTN-mutant pigs will not only offer a way of fast genetic improvement of lean meat for local fat-type indigenous pig breeds, but also serve as an important large animal model for biomedical studies of musculoskeletal formation, development and diseases.

来源: Scientific Reports 浏览次数:0

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