世界首批胚胎干细胞基因编辑克隆牛在河北培育成功

纵览客户端讯（河北日报记者王璐丹、张许锋）12月23日，记者在石家庄天泉良种奶牛有限公司（以下简称“天泉公司”）奶牛场看到几头特殊的牛宝宝。它们体格健壮、毛色相同，是世界首批胚胎干细胞基因编辑克隆牛。

12月20日，在石家庄天泉良种奶牛有限公司奶牛场，项目团队成员正在观察克隆牛生长情况。从左到右依次为韩建永、刘红波、李树静。河北日报记者王璐丹摄

“这是世界首次将胚胎干细胞基因编辑技术系统应用于奶牛育种，实现了特定遗传性状的定向、高效改良，大幅缩短了育种周期，是我国动物生物育种领域的重大突破。”奶牛育种专家、中国农业大学孙东晓教授说。

长期以来，我国奶牛种质资源主要依赖国外。2022年，在河北省科学技术厅“揭榜挂帅”项目支持下，天泉公司以胚胎干细胞基因编辑育种技术为手段，以人乳化奶牛育种为目标，制定技术榜单，中国农业大学韩建永教授团队、河南创源生物技术有限公司刘红波博士团队等最终“挂帅”，多方组团共同攻关。

根据分工，韩建永教授团队负责建立奶牛胚胎干细胞系，编辑插入人源β-酪蛋白、人源乳铁蛋白基因；刘红波博士团队对克隆技术进行系统性重建，生产克隆胚胎；天泉公司对胚胎进行移植，实现快速扩繁。

大家畜胚胎干细胞的建系与多能性维持一直是世界级难题。此前，韩建永教授团队历经十年，建立了目前世界上家畜胚胎干细胞传代次数最多、可进行多次基因编辑操作的猪胚胎干细胞系，为此次奶牛胚胎干细胞建系提供了经验。

图为世界首例胚胎干细胞基因编辑克隆牛。河北日报记者王璐丹摄

目前，该项目各项数据达到世界先进水平。累计制备200枚胚胎干细胞基因编辑克隆胚胎，移植105枚。移植后60天妊娠率达48.75%，分娩率达30.00%，新生犊牛24小时成活率为70.83%。首批基因编辑克隆牛已超过3月龄，当前成活率为45.83%。经第三方权威机构鉴定，所有克隆犊牛均来源于同一胚胎干细胞系，且携带正确的基因编辑位点。

“我们不仅从根源上解决了传统体细胞因扩增能力有限、编辑效率有限及传代不稳定所导致的育种问题，还将推动牛奶成分向人乳精准升级。”韩建永说，首批11头克隆牛长大后可直接产人乳化的牛奶。

“项目以产学研用深度融合的创新模式，打破行业技术壁垒，让科研成果尽快走出实验室，转化成现实生产力。”天泉公司董事长李树静说，“接下来，我们将在省科技厅和省农业农村厅指导下，继续优化奶牛精准生物育种技术体系，提高基因编辑效率、克隆胚胎发育能力和移植成活率，为产业化应用做好准备。”

据介绍，该技术体系还可用于靶向编辑抗病、产奶等基因，有望培育出更多具有自主知识产权的高产、抗病、优质牛种质新材料或新品种，为保障国家肉奶供给奠定技术和材料基础。