CRISPR高通量筛选技术及其在畜牧研究中的应用

　　

摘要：

畜牧业是农业的重要组成部分，其经济价值与畜禽表型性状（如产肉量、产蛋率等）密切相关。这些性状由复杂的遗传网络调控，并且受到环境因素的影响，导致挖掘决定这些性状的功能基因较为困难。遗传筛选技术的出现使基因型-表型关系的发现变得简单，但早期的遗传筛选技术通量低并且难以分析产生的大量数据致使效率低下。随着生物技术的迭代更新，遗传筛选技术进入高通量筛选时代，为解析基因型-表型关系提供了高效手段。传统的高通量筛选方法主要包括RNA干扰（RNAi）和cDNA过表达等，但RNAi易脱靶且无法完全抑制基因表达，cDNA文库构建成本高且可能引发细胞毒性。CRISPR/Cas系统的开发促使为遗传筛选提供了新的策略。该系统基于细菌的适应性免疫机制，通过向导RNA靶向DNA序列并利用Cas蛋白精准编辑基因，具有操作简便、特异性高和适用范围广的优势。CRISPR高通量筛选技术主要包括功能缺失型（CRISPRko）、功能获得型（CRISPRa/CRISPRi）、碱基编辑等多种模式，能够直接在DNA水平进行扰动，克服了传统方法的不足。本文介绍了遗传筛选技术的类型、特点以及在畜牧学中的应用，并展望了CRISPR高通量筛选技术在畜牧业育种中的巨大潜力。