近日,在2015年度广西科学技术奖励大会上,广西大学动物科学技术学院院长石德顺博士领导的科研团队,因在水牛体细胞克隆和干细胞建系关键技术与机理研究方面取得新突破,荣获广西科学技术一等奖。该团队的研究成果不仅推动了水牛遗传改良和快速扩繁技术的发展,也为基因编辑技术在动物育种中的应用奠定了基础。
广西是中国水牛存养量最大的省份,被誉为中国的“水牛谷”。自2010年12月2日世界首例单精子显微授精的转基因水牛龙凤双犊在广西诞生以来,该团队在水牛胚胎生物技术和干细胞技术领域持续取得进展,获得了世界首例体外受精水牛、性别控制水牛、克隆水牛、转基因克隆水牛和水牛诱导多能干细胞。这些成果不仅产生了显著的社会效益,还吸引了泰国、越南、巴基斯坦等国的留学生前来学习。
水牛体细胞克隆技术:实现遗传物质的精确复制
水牛体细胞克隆技术是一种通过体细胞核移植产生遗传上相同个体的方法。该技术的关键在于将供体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中,然后激活并发育成胚胎。广西大学团队优化了克隆流程,提高了克隆效率,使得从一块组织即可获得新的水牛个体。这一技术对于快速扩繁优良品种、保护濒危遗传资源具有重要意义。
基因编辑技术:精准改造动物基因组
基因编辑技术,尤其是CRISPR/Cas9系统,允许科学家在基因组特定位置进行剪切、插入或替换,从而定向改变生物性状。与传统的转基因技术不同,基因编辑不引入外源DNA,因此被认为更安全。广西大学团队已将基因编辑技术成功应用于兔子和小鼠,为培育具有优良性状的家畜新品种(如抗病、高产奶量)提供了新途径。尽管在水牛上的尝试因流产而受挫,但团队表示将继续优化技术,以期实现基因编辑水牛的诞生。
水牛作为生物反应器的潜力
水牛奶营养价值高,酪蛋白含量是黑白花奶牛的4倍。通过转基因或基因编辑技术,水牛乳腺生物反应器可用于生产药用蛋白或其他高价值产品。广西大学的研究为这一应用奠定了技术基础。
总之,广西大学的这项研究不仅提升了我国在水牛生物技术领域的国际地位,也为农业生物技术和医学研究提供了重要工具。