近日，我国首例抗热应激-基因编辑克隆牛在广西来宾绿健牧业有限公司诞生，标志着我国畜禽基因精准编辑技术达到了国际先进水平，为良种耐热牛培育提供了高效关键技术。该项成果是由广西大学动物科学技术学院石德顺教授和韦英明教授组织协调，韦精卫副教授和张瑞门助理教授具体负责完成。成果采用基因精准编辑技术结合体细胞克隆技术，可实现牛性状的定向改良和新的种质创制，是生物育种的重要关键技术。

抗热应激-基因编辑克隆牛（左一）和野生型牛（右一）

这一成果是石德顺教授团队围绕牛生物育种为主线，以提高种质生产性能为产业导向，开展技术攻关，是继1999年（世界首例受精卵冷冻保存试管牛）、2005年（世界首例成年体细胞克隆水牛）、2010年（世界首例转基因克隆水牛）、国内首例试管水牛和胚胎细胞克隆牛等一系列代表性成果之后，在该领域取得的又一重大进展。

牛肉、牛奶作为全球公认的重要动物蛋白来源，具有显著的经济价值，在保障全球粮食安全和消除贫困方面发挥着关键作用。自20世纪60年代以来，全球年平均气温稳步上升，有研究预计至2050及2100年，全球气温将分别升高约1.5和2-4摄氏度，在全球气候变暖的趋势下，热应激效应可扰乱动物的新陈代谢和荷尔蒙平衡状态，导致热量损失增加，产热减少，影响动物繁殖性能及肉、奶产量。如何改善热应激效应对牛产肉、产奶性能的影响，培育耐热新种质，成为亚热带和热带地区牛产业发展研究的重点方向。

前黑素小体蛋白（PMEL，Pre-melanosomalprotein 17）是一种黑色素瘤特异性糖蛋白，前黑素小体蛋白是调控毛皮动物毛色的主要候选基因之一，其编码的蛋白分子质量为70KD，由668个氨基酸构成，只在皮肤黑色素细胞、眼色素层黑素细胞、视网膜色素上皮细胞中进行表达。研究团队发现在PMEL蛋白的信号肽区就发生亮氨酸缺失（p.Leu18del，CTT 3碱基删除）的纯合子或杂合子突变均导致深色被毛颜色变浅，皮肤上色素沉着降低，降低牛深色毛发及皮肤对于环境温度和热量的吸收，改善奶牛的高温耐受性。

研究团队基于PMEL基因在色素沉着与深色毛发颜色上的调控作用，对荷斯坦奶牛的PMEL基因信号肽区进行精准基因编辑，并建立了PMEL基因亮氨酸双等位缺失（p.Leu18del，CTT 3碱基删除）单克隆细胞系（PMEL^-/-），并以此细胞系为供体进行体细胞核移植，合作生产了PMEL基因编辑克隆胚胎（图2,3），移植至13头受体奶牛体内，胚胎移植60天后，经孕检有6头妊娠（46.2%）。

PMEL基因编辑牛培育流程

PMEL基因编辑克隆囊胚生产

2026年1月27日，研究团队成功培育出国内首例健康的抗热应激-基因编辑克隆牛，该PMEL基因编辑克隆牛犊深色毛发突变为明显的浅灰色。这一研究成果为我国培育耐热牛品种的建立提供了新技术、新路径、新材料。

本研究得到国家重点研发计划、广西科技重大专项、广西重点研发计划、国家自然科学基金等项目的联合资助。

石德顺教授研究团队

图文丨张瑞门、韦精卫

编辑丨马朝阳

一审一校丨张瑞门

二审二校丨李辉

三审三校丨蒋钦杨