《奶牛產奶性能相關基因的克隆和功能驗證》是劉劍鋒 (中國農業大學)、孫東曉(中國農業大學)、姜力(中國農業大學)、趙志輝(吉林大學)編制的最終報告。
基本介紹
- 中文名：奶牛產奶性能相關基因的克隆和功能驗證
- 公開範圍：公開
- 報告作者：劉劍鋒 (中國農業大學)、孫東曉(中國農業大學)、姜力(中國農業大學)、趙志輝(吉林大學)
- 報告類型：最終報告
- 摘要
2014年1月1日至2016年12月31日項目研究期間，取得的重要進展如下：
（1）構建了遺傳效應評估的算法平台和分子克隆試驗平台，為畜禽的基因組選擇及全基因組關聯分析提供技術支持。研究團隊在中國荷斯坦奶牛上實施的基因組選擇工作，於2016年獲得國家科技二等獎。與丹麥、美國類似的研究相比，本課題組的數量遺傳學及統計基因組學工作，在國際上處於領先水平。該部分相關工作發表高水平的SCI論文5篇，申請專利一項，獲得軟體著作權3部。
（2）通過基因組水平、轉錄組水平及蛋白水平的篩選，獲得了一批與產奶性狀相關的候選功能基因，並對候選基因進行了分子克隆和遺傳效應分析，得到了關鍵位點，發表多篇高水平的論文並申請國家發明專利。國際上，美國伊利諾伊大學Loor, Juan J.教授團隊一直致力於做奶牛功能基因及育種方面的工作，研究比較系統，權威。相比於Loor, Juan J.教授團隊，本課題組構建的畜禽基因組生物信息學分析平台和奶牛功能基因分析平台也處於先進水平。
（3）建立了從組織中分離細胞的平台，構建了奶牛產奶性狀功能基因細胞驗證平台，並在細胞水平對功能基因進行了功能驗證。以GPIHBP1基因為例：通過RNA干擾和過表達分析驗證了GPIHBP1基因對產奶性狀的影響程度，構建了目的基因特異性沉默表達載體和真核表達載體，轉染牛原代乳腺上皮細胞，利用螢光定量PCR技術鑑定目的基因在沉默、過表達和陰性對照三個處理組間的mRNA表達水平;構建了重組啟動子載體並開展了凝膠阻滯試驗，最終鑑定了GPIHBP1基因的致因突變位點。
（4）本研究中建立了以CRISPR/Cas9為核心的基因編輯技術平台，目前該技術是國際上進行基因編輯主流權威技術，人類研究用該技術構建疾病模型、基因治療等，畜禽上用該技術構建動物模型，如模擬奶牛產奶性狀的小鼠模型。本項目成功構建了ACADSB、CD44和VPS28基因的敲除小鼠模型，為後續的功能基因的驗證提供了技術平台，也為進一步開展重要經濟性狀功能基因鑑定、轉基因動物模型構建和育種價值評估奠定了實驗基礎。預期獲得的功能基因在肉牛和奶牛生產和育種中進行推廣和套用，將大大提高我國肉牛和奶牛育種產業的效率，降低育種周期以及改善肉質和乳品質。降低育種和飼養運營成本，從而為我國牛的良種選育和新品種培育提供分子依據，在建立轉基因牛及附屬產品的安全鑑定後，將為消費者帶來高品質的牛肉和牛奶。該部分工作研究成果尚在整理中。
