再登Nature大子刊！内蒙古大学科研取得重大突破！
发布时间：2025-10-10 10:35 浏览次数：
10月7日，内蒙古大学杨磊教授、李光鹏教授领衔，联合同济大学高绍荣院士团队，在大动物生物育种领域取得重大原创性突破，其研究成果在Nature大子刊Nature Biotechnology（IF=41.7,IF5=59.5）上发表。此项成果不仅进一步巩固了我校在牛、羊育种研究领域的国际领先地位，更是学校长期坚持学科内涵建设、服务国家与区域发展战略的生动体现。
反刍动物（牛、羊等）育种技术是保障全球肉奶供给、提升畜牧业经济价值的核心领域。但牛、羊等反刍动物生物育种已陷入瓶颈：常用“二倍体体细胞编辑+体细胞核移植（SCNT）”技术路径，牛、羊体细胞传代能力有限且两套染色体，导致基因编辑耗时常达1–2年，再及克隆重编程不彻底的问题，使得编辑牛、羊成活率不足5%，严重制约着生物育种效率。该研究创新性建立了“孤雄单倍体干细胞+‘类精子’表观修饰+非整合引导编辑”三位一体的单倍体育种策略，为反刍动物育种开辟全新路径。此外，杂志同期刊还发了「News & Views」评论文章，重点推荐介绍了这项工作。
核心突破：建立“三位一体”单倍体育种策略，攻克干细胞应用难题
突破单倍体培养瓶颈：首次研发全新FACE培养液，成功建立了可稳定传代的牛羊孤雄单倍体干细胞系（haESCs），为牛羊育种提供了“核心编辑载体”，填补该领域底盘细胞资源空白；
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明确多能性应用基础：通过体内外实验证实，haESCs具备“形成态”多能性，可分化为三胚层细胞、形成嵌合体，能在体外诱导为原始生殖细胞（PGCs），为人造配子、胚胎培育奠定了材料基础；
建立“类精子”表观修饰策略：通过瞬时表达鱼精蛋白（Prm1）策略，成功获得了高质量Pro-iCHI重构胚胎和非基因编辑活体牛。进一步开发了非整合引导编辑工具（ePE），最终成功培育出健康的基因编辑牛（出生率13.3%），标志着牛羊单倍体育种从技术探索向实际应用的转化。
研究意义：重塑牛羊生物育种模式，推动内蒙古自治区产业升级
值得关注的是，杨磊教授、李光鹏教授课题组长期深耕“优良性状研发与生物育种技术应用”，此前已在牛、羊体细胞克隆、基因编辑、奶绵羊育种等领域取得突破，此次研发的单倍体育种技术，突破全球反刍动物育种瓶颈，适配内蒙古产业需求，推进国家重要农畜产品生产基地建设，助力践行自治区“五大任务”，为保障国家肉奶安全、北疆生态与牧民福祉作出了贡献。
种质安全上，单倍体干细胞是牛羊良种“长效保存载体”，“类精子保存”较传统冷冻保存，延长种质保存时间且能快速活体复活，为内蒙古构建自主可控良种繁育体系奠基；生产效率上，传统牛羊育种需20年、成本高、成功率低，而该技术将育种周期缩至12个月，健康出生率提至13.3%–14.3%，可推进牛羊良种改良计划，助牧民增收、支撑乡村振兴；产业价值上，立足“北方重要生态安全屏障”，该技术可编辑MSTN基因，靶向布鲁氏菌病等抗病基因及乳蛋白等产奶性状，提升10%–15%饲料转化率，减少草原啃食与精饲料消耗，未来有望培育“高产量、高品质、高抗病”品种，实现增收与护生态双赢，推动反刍动物育种产业升级。
图2 通过Pro-iCHI技术制备基因编辑牛羊
科创引擎：持续优化学科布局，推进教育科技人才一体发展
多年来，内蒙古大学紧紧聚焦“双一流”建设，以国家和区域重大战略需求为导向，充分发挥自治区高校“领头雁”的作用，进一步调整优化学科布局，谋划建设高水平科研平台，汇聚顶尖人才，培育发展优势特色学科群，深耕生物技术、新型储能、氢能等自治区经济发展的关键领域，久久为功，持续攻克“卡脖子”核心技术，高效能推动原创成果转化，产出了双肌黄牛、华蒙肉羊、马铃薯新品种、水系电池等一批重大成果，为自治区经济社会发展贡献了力量。未来，内蒙古大学将力争产出更多突破性成果，为谱写中国式现代化内蒙古新篇章作出新的更大贡献。
