[00948769]水牛体细胞克隆和干细胞建系关键技术与机理的研究

所属科学技术领域、简要背景、主要研究内容、发现点、科学价值、论文专著发表及同行引用评价情况。该项目属生物技术领域的动物细胞工程技术，亦属发育生物学和生殖生物学的研究范畴，是在上世纪90年代研究成功并在近年逐步完善起来的一项高新技术。水牛作为中国南方的一种宝贵家畜品种资源，因其耐粗饲、饲料转化率高、乳品的营养价值高而极具开发应用前景。特别是水牛奶的酪蛋白含量是黑白花奶牛的4倍，是创制高效乳腺生物反应器的好材料。水牛体细胞克隆技术和干细胞技术是水牛遗传改良和快速扩繁的先进技术手段，可实现水牛的定向遗传改良和快速扩繁，创制新型水牛生物反应器，培育高生产性能的水牛新品种。然而，由于水牛分布的区域性及种属特性等原因，水牛体细胞克隆技术和干细胞技术的研究进展缓慢，一直没有取得成功，尚属空白。为此，该项目组通过立项申请，在2002和2007年分别获得国家国家高技术研究发展计划(863计划)资助，2004年获得国家自然科学基金资助，对水牛体细胞克隆和干细胞建系的关键技术与机理进行了系统研究。该项目的主要研究内容包括：水牛卵母细胞体外成熟和去核方法的摸索，体细胞分离培养与细胞周期调控，电融合与重构胚激活方法的摸索，体细胞重编程机理与克隆效率相关影响因素的探索，胚胎生殖样干细胞(EG)、胚胎样干细胞(ES)和精原细胞的分离建系培养方法及其机理的研究，体细胞诱导为多能干细胞(iPSC)及其机理的研究。经过系统深入研究，初步探明了水牛卵母细胞成熟机理、体细胞重编程的机理、核质互作关系及克隆效率的影响因素，建立了一套高效的水牛体细胞克隆技术体系，先后获得世界首批体细胞克隆水牛6头；弄清了水牛干细胞自我更新和多能性维持的分子机理，建立了水牛ES和EG细胞的分离培养，以及iPSC的技术平台，在国际上首次成功获得了水牛ES、EG和iPS细胞系，并证明它们具有所有干细胞的生物学特征。此外，首次成功培养获得了来自水牛精原细胞的精子细胞。水牛体细胞克隆技术和干细胞建系技术的建立，可加快良种水牛的繁殖速度，实现水牛的定向遗传改良，简化转基因水牛的制作程序，提高转基因水牛的生产效率，培育出既适合当地饲养条件，生产性能又好的水牛新品种。因此，该项目成果具有重要的科学价值和广阔的应用前景。该项目先后发表论文75篇，其中SCI收录9篇。所有论文他引总次数为353次，SCI他引次数为103次，单篇最高SCI他引次数为41次；其中20篇主要论文的他引总次数为215次，SCI他引次数为103次。体细胞克隆水牛被美国人列为中国2004-2005年17项值得关注的科技成就与计划之一。