动物基因编辑技术可实现对目的基因的精准操作，直接创制全新种质资源，为提高畜禽生产性能、抗病力和制备动物模型等研究开辟了新的途径。目前，基因编辑鸡制备技术主要为原始生殖细胞（Primordial Germ Cells，PGCs）介导方法，从早期鸡胚分离获得PGCs并在体外扩增培养，利用CRISPR/Cas9等技术对细胞进行基因编辑，而后移植到受体鸡胚制备获得生殖嵌合体，经生殖系遗传获得基因编辑鸡后代。然而，通过该方法制备基因编辑鸡存在一定局限性，即外源移植PGCs与受体鸡胚内源PGCs在相同的配子发生环境竞争，降低了外源移植PGCs生成配子的比例，进而降低了基因编辑鸡的制备效率。

因此，为提高基因编辑供体PGCs的生殖系遗传比例，需要减少或消除受体鸡胚内源PGCs。近期，广西大学陆阳清教授课题组完成的题为“Establishing an induced infertile chicken line for efficient germline transmission of exogenous PGCs”的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 在线发表。

该研究利用CRISPR/cas9介导的基因定点敲入方法，将单纯疱疹病毒胸苷激酶基因（HSV-TK）靶向敲入生殖细胞特异表达的DAZL基因3'端，并接入一个EGFP荧光报告基因，将获得的细胞回注至鸡胚，孵化后得到生殖嵌合体鸡，性成熟后通过交配备获得在生殖细胞特异表达HSV-TK-EGFP的杂合子转基因鸡，并再进一步交配获得纯合子后代。

图1. HSV-TK鸡胚中添加GCV诱导消除生殖细胞

荧光显微镜观察诱导消除鸡胚性腺中原始生殖细胞（上）；组织切片观察诱导消除公鸡睾丸精子细胞和母鸡卵母细胞（下）

由于HSV-TK可使更昔洛韦（GCV）磷酸化，竞争性地抑制和阻断 DNA 的合成，最终导致细胞死亡。因此，研究者在HSV-TK-GFP鸡胚中添加更昔洛韦，发现无论胚胎期还是孵化之后的雌性或雄性个体，绿色荧光的生殖细胞均被特异性消除，但性腺体细胞发育没有受到影响。进一步试验显示，将携带红色荧光的mCherry-PGCs细胞（杂合子混合群）注射至经GCV处理的HSV-TK-GFP鸡胚，在孵化后性成熟的雌性或雄性个体中均观察到发育中的精子或卵子，这些嵌合体公鸡与野生型母鸡交配产生的后代中，均检测不到HSV-TK基因，且后代63.5%的雏鸡表现出红色皮肤，说明嵌合体父本中只有外源移植PGCs生成的精子遗传到了小鸡后代。

图2. HSV-TK鸡制备及作为受体鸡胚移植外源PGCs技术路线

此研究首次将HSV-TK细胞消除系统应用于家禽，成功制备可特异性消除内源性生殖细胞的HSV-TK基因编辑鸡，并证实以HSV-TK鸡胚作为受体可实现供体PGCs的高效生殖系遗传。研究构建获得的HSV-TK鸡，将可作为重要的工具动物资源，在基因编辑鸡制备和种质资源保护与恢复具有重要应用价值。

广西大学动物科学技术学院陆阳清教授为该文章的通讯作者，已毕业博士生覃海媚和在读博士生贾肖轩为该文共同第一作者。该研究得到了国家重点研发计划（2021YFD1300100）、广西重点研发计划（AB21220005）和国家自然科学基金（32360180）等项目支持。

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‍https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311924003009‍

Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.6，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。