蒙古牛无角基因型鉴定与编辑研究

摘要

角是动物生存时争斗与自卫的工具。但是在现代集约化养牛产业中，牛角成为个体之间争斗及伤人的工具。而人为除角又会违背动物福利且浪费人力物力，因此牛无角性状引发了高度关注。目前，已发现的无角性状有三种不同基因突变型，分别是202bp片段的重复(P202ID)、80kb片段的重复(P80kbID)和219bp片段的重复(P219ID)。本研究首次在无角蒙古牛上对已报道的三种POLLED基因型进行检测。以22头无角蒙古牛为实验组，12头有角蒙古牛和4头蒙古牛与安格斯杂交无角牛为对照组，以聚合酶链式反应为基础，通过琼脂糖凝胶电泳结合DNA测序技术，证明无角蒙古牛POLLED突变位点属于P219ID型，该结果与已报道无角土雷诺蒙古利亚牛结果一致。通过对mtDNA D-loop区PCR测序结果进行物种系统进化分析，证明所采集样本均来源于Bos taurus即土雷诺蒙古利亚血统。本研究通过无角性状进一步证实中国黄牛的系统进化过程，是原牛的亚洲变种而来。
　　虽然从遗传学角度来看，无角性状已经存在，但在实际生产中却不多见。本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，分别将具有嘌呤霉素筛选标记和无筛选标记的P202ID序列定点整合到有角蒙古牛胎儿成纤维细胞的POLLED位点，并通过流式细胞仪筛选阳性单克隆细胞，最后利用PCR及DNA测序技术鉴定获得了四株阳性单克隆细胞。本研究成功建立了一套在蒙古牛上定点编辑POLLED位点的技术方法，为培育无角体细胞克隆牛提供了实验材料和技术支撑。