趙宗儀,張文慧,聶瑞雪,張 博,張 浩
(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 100193)
雞是全球飼養(yǎng)數(shù)量最多的畜禽,聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(FAO)表明全世界雞只存欄量超過(guò)330 億只,每年出欄660 億只以上,是人類(lèi)肉、蛋產(chǎn)品的主要供應(yīng)源之一,對(duì)全球農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)做出了巨大貢獻(xiàn)。同時(shí),雞在發(fā)育生物學(xué)、免疫研究和生物反應(yīng)器等研究中具有舉足輕重的地位[1]?;蚓庉嬍?1 世紀(jì)最大的生物技術(shù)發(fā)現(xiàn)之一,為人類(lèi)醫(yī)療與健康、生物育種、環(huán)境生態(tài)修復(fù)等方面帶來(lái)了深刻變革。鳥(niǎo)類(lèi)胚胎在體外發(fā)育,很難對(duì)位于蛋殼和卵黃膜內(nèi)的受精卵進(jìn)行基因操作,雞胚中具有獨(dú)特遷移能力的原始生殖細(xì)胞(Primordial germ cells,PGCs),分離和體外培養(yǎng)的PGCs 仍然具有分化配子的能力。因此,PGCs 是對(duì)雞進(jìn)行基因編輯的理想材料。本文綜述雞PGCs 的生物學(xué)特性及其基因編輯技術(shù)的應(yīng)用,為禽類(lèi)基因編輯研究提供參考。
雞PGCs 最早由1870 年Waldeyer 觀察到[2],1993 年Kuwana[3]首次采用電子顯微鏡觀察到了雞PGCs 細(xì)胞。雞PGCs 在光學(xué)顯微鏡下一般呈現(xiàn)出飽滿(mǎn)的圓形,細(xì)胞膜呈現(xiàn)清晰的邊緣,可以看到細(xì)胞質(zhì)中的糖原顆粒和細(xì)胞核[4](圖1)。
圖1 顯微鏡下觀察到的雞PGCs 細(xì)胞形態(tài)
雞PGCs 的形成比哺乳動(dòng)物更早。雞胚胎的發(fā)育階段主要采用HH(Hamburger Hamilton stages)方法來(lái)描述,這種方法將孵化第0~21 天胚胎發(fā)育劃分為HH 1~46 時(shí)期[6]。Tsunekawa 等[7]采用PGCs 標(biāo)記蛋白(CVH),證明最早在HH 2~3 階段存在40~60 個(gè)PGCs,同時(shí)證明了PGCs 中一個(gè)被稱(chēng)為種質(zhì)(germplasm)的結(jié)構(gòu),不僅可以傳遞遺傳物質(zhì),還可以被定位于精子細(xì)胞和卵母細(xì)胞,說(shuō)明PGCs 可以在世代間傳遞遺傳信息。
雞PGCs 具有從血液遷移到生殖嵴的獨(dú)特特性。隨著胚胎發(fā)育,PGCs 逐漸從中心透明區(qū)域轉(zhuǎn)移到生殖新月[8,9]。在HH 12~14 階段,大部分PGCs 軸向集中于血管終竇,并通過(guò)前卵黃靜脈軸向轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入胚胎循環(huán)系統(tǒng)[10]。在HH 15~18 階段,PGCs 從血管進(jìn)入生殖嵴區(qū)域。對(duì)于PGCs 遷移進(jìn)入生殖嵴的過(guò)程,研究表明,卵黃前靜脈[10]、多種基因[11]和細(xì)胞因子[12]等在PGCs 正確進(jìn)入生殖嵴的過(guò)程中發(fā)揮重要作用。在HH 26~28 階段,PGCs 在生殖嵴中定殖,被稱(chēng)為性腺生殖細(xì)胞(Gonad germ cells,GGCs)。直到HH 35 開(kāi)始,PGCs 逐漸分化為其他生殖相關(guān)細(xì)胞(包括精子和卵母細(xì)胞)。根據(jù)PGCs 在不同發(fā)育階段的特點(diǎn),我們可以針對(duì)HH 2~3、HH 13~17 以及HH 26~35 的PGCs 進(jìn)行分離和獲取,并在基因編輯后進(jìn)行植入等相關(guān)操作(圖2)。
圖2 雞PGCs 的遷移特性 [13]
將外源基因直接引入受精卵是一種常規(guī)且成熟的改變遺傳物質(zhì)的方法,但在雞中存在諸多困難。在雞中,Love[14]、Kwon[15]等成功利用了一種與小鼠相似的方法[16],通過(guò)病毒將外部DNA 引入受精卵,從而成功制備了生殖嵌合體雞。但由于鳥(niǎo)類(lèi)難以單獨(dú)獲取胚胎,并且難以對(duì)位于蛋殼和卵黃膜之內(nèi)的受精卵進(jìn)行顯微操作,這種技術(shù)面臨挑戰(zhàn)。特別是雞胚的原核被充滿(mǎn)蛋黃的不透明細(xì)胞質(zhì)所覆蓋,且膜上有大量的精子核[17,18],使得顯微操作愈發(fā)困難。另外,由于引入的DNA 始終以游離的形式存在,即使利用流式細(xì)胞分選法(FACS)分選的胚盤(pán)細(xì)胞進(jìn)行注射也避免不了DNA 在后代中降解[19]。所以直接向受精卵中注射外源DNA 不是一個(gè)好的可行方法。通過(guò)對(duì)精子進(jìn)行基因編輯也是哺乳動(dòng)物中一個(gè)常用的基因編輯方法,但在雞中沒(méi)有在附睪中成熟的過(guò)程,使得直接編輯精子的機(jī)會(huì)窗口大幅縮短[20],同時(shí)存在體外受精困難、效率低等[21]問(wèn)題,因此,對(duì)精子進(jìn)行基因編輯同樣不適用于雞。
對(duì)PGCs 起源的研究表明,在雞胚胎早期(HH 1)[22],胚層中已經(jīng)存在50~100 個(gè)雞原始生殖細(xì)胞[23,24]。雞PGCs 中的種質(zhì)(germplasm)區(qū)域可以在世代間傳遞遺傳物質(zhì)[25]。此外,PGCs的獨(dú)特遷移能力也為其分離和體外培養(yǎng)提供了可能性。因此,雞PGCs 是進(jìn)行基因編輯的理想材料,雞的基因編輯研究主要聚焦于PGCs。
PGCs 的分離和培養(yǎng)過(guò)程充滿(mǎn)了挑戰(zhàn)。在體內(nèi)自然分離所得的PGCs 數(shù)量相對(duì)較少。在單個(gè)胚胎的HH 1 時(shí)期,PGCs 的只有50~100 個(gè)。從孵化4.5d 的雞胚中分離出的生殖嵴PGCs 數(shù)量只在2000~5000 個(gè)。PGCs 對(duì)于滲透壓、生長(zhǎng)因子和培養(yǎng)基成分等環(huán)境條件非常敏感[26,27],難以大量長(zhǎng)期培養(yǎng)。血管中的PGCs 是非黏附的,造成了分離PGCs 困難。雌雄PGCs 所需的滲透壓和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不同[28-30],當(dāng)移植的PGCs 與受體雞的性別不一致時(shí),種系嵌合體的成功率可能會(huì)降低[31],這些因素給PGCs 分離培養(yǎng)和后續(xù)基因編輯造成了困難。PGCs 分離方法主要有3 種:①?gòu)腍H 1時(shí)期胚盤(pán)中分離;②從第2.5~3 天胚胎血液中分離;③從第5.5~6 天胚胎生殖嵴中分離。
1.3.1 HH1 時(shí)期胚盤(pán)中PGCs 的分離
由于一個(gè)HH 1 時(shí)期的雞胚只含有50~100個(gè)PGCs,當(dāng)前的主流方法并不對(duì)這一早期胚胎的PGCs 進(jìn)行分離。在早期研究中,研究人員利用HH 1 期PGCs 制作嵌合體。Petitte 等[32]將未分期胚胎的中心區(qū)域的胚盤(pán)細(xì)胞團(tuán)塊轉(zhuǎn)移到胚盤(pán)的中心區(qū)域,產(chǎn)生了體細(xì)胞嵌合體公雞,首次證明了轉(zhuǎn)移的PGCs 在受體雞中能產(chǎn)生功能性精子。
1.3.2 循環(huán)系統(tǒng)中PGCs 的分離
在禽類(lèi)胚胎中,PGCs 利用血液循環(huán)系統(tǒng)向生殖嵴遷移,HH 12~17 期胚胎成為從血液中采集PGCs 的理想窗口期。Tajima 等[33]研究表明,HH 14 時(shí)循環(huán)系統(tǒng)中PGCs 濃度達(dá)到峰值,是采集血液的最佳時(shí)期。PGCs 的分離純化方法經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)已發(fā)展出了多種方法。第1 類(lèi)為梯度密度離心法:Yasuda 等[34]通過(guò)Ficoll 密度梯度離心法成功將血液PGCs 從0.048%提高到3.9%,利用該技術(shù)生產(chǎn)的種系嵌合體雞的平均種系傳遞效率達(dá)到4.3%。Zhao 等[35]利用Nycodenz 梯度密度離心將PGCs 的濃度提高到70%以上。第2 類(lèi)為基于抗原抗體反應(yīng)的磁珠分選法:Ono 等[36]利用雞PGC 標(biāo)記蛋白QCR1(ubiquinol-cytochrome c reductase core protein 1)的單克隆抗體建立了免疫磁珠分選(MACS)。Mozdziak 等[37]采 用SSEA-1 抗體通過(guò)流式細(xì)胞分選法(FACS)將PGCs 濃度提高到92%。第3 類(lèi)方法為去除血液中的紅細(xì)胞進(jìn)而增加PGCs 的濃度:Yamamoto等[38]建立了一種使用氯化銨鉀緩沖液裂解紅細(xì)胞的試驗(yàn)方法,使全血PGCs 的回收率達(dá)到90.3%。除以上3 種方法外,Jung 等[39]利用血液中PGCs的直徑大于其他細(xì)胞這一特點(diǎn),開(kāi)發(fā)了Transwell介導(dǎo)的大小依賴(lài)性分離方法,使PGCs 的分離變得更加方便和快速。
1.3.3 生殖嵴中PGCs 的分離
生殖嵴中的PGCs 數(shù)量相比其他時(shí)期更多,且分離更加簡(jiǎn)單,因此也是運(yùn)用的較為廣泛的一種分離方法。生殖嵴中的PGCs 雖然已經(jīng)過(guò)了遷移階段,但仍然具有重新遷移和發(fā)育為配子的能力[40]。Kim 等[41]通過(guò)SSEA-1 抗體采用MACS 方法純化生殖嵴PGC 后將其移植到X 期胚胎的皮下腔中,成功培育種系嵌合體雞。同樣,Mozdziak 等[42]采用QCR1 抗體通過(guò)FACS 純化生殖嵴PGC,并成功移植到17 期胚胎血液中培育出了種系嵌合體雞。Nakajima 等[43]開(kāi)發(fā)了一個(gè)方便、快捷的方法,從孵化7d 的胚胎中采集的發(fā)育中的性腺在37.8℃的無(wú)Ca2+和Mg2+磷酸鹽緩沖鹽水中培養(yǎng)90min 后,PGCs 會(huì)從性腺中排出,純度約為50%。
1.3.4 體外PGCs 的長(zhǎng)期培養(yǎng)
研究人員對(duì)PGCs 的發(fā)育機(jī)制和體外培養(yǎng)進(jìn)行了深入研究,并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了較長(zhǎng)時(shí)間的培養(yǎng),為進(jìn)一步的基因編輯提供了細(xì)胞材料。雖然哺乳動(dòng)物和雞的PGCs 形成機(jī)制有差異,但脊椎動(dòng)物(哺乳動(dòng)物和雞)中控制PGCs 自我更新、生長(zhǎng)和分化的機(jī)制相似,因此,許多常見(jiàn)的多能性因子和蛋白(DDX4、DND、PRDM1、OCT4、NANOG和SOX2)可以維持雞PGCs 的多能性和發(fā)育。
哺乳動(dòng)物PGCs 只能在敲除特定基因并且添加生長(zhǎng)因子如BMP4、LIF、SCF 和視黃酸等條件下培養(yǎng)較短的時(shí)間,而雞的PGCs 可以培養(yǎng)較長(zhǎng)的時(shí)間并維持分化能力和種質(zhì)特性。Lavoir 等[44]成功分離了雞生殖嵴PGCs,并證明了PGCs經(jīng)過(guò)209d 的培養(yǎng)后進(jìn)行基因修飾后仍然具有干性和分化為配子的能力。后續(xù)研究在提高PGCs培養(yǎng)的數(shù)量和質(zhì)量上取得了許多新的突破:Whyte 等[26]系統(tǒng)研究了PGCs 的培養(yǎng)基,為雞PGCs 的培養(yǎng)提供了重要的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo);Collarini 等[5]建立了PGCs 分離建系長(zhǎng)期培養(yǎng)的體系;Ezaki 等[4]在PGCs 中添加了包括Blebbistatin 在內(nèi)的3 種小分子穩(wěn)定劑,使用Blebbistatin可以在10d 內(nèi)從250 個(gè)細(xì)胞中誘導(dǎo)出4.21×105個(gè)細(xì)胞,使用H-1152 則誘導(dǎo)出2.68×105個(gè)細(xì)胞,使用Z-VAD誘導(dǎo)出2.50×105個(gè)細(xì)胞,該方法長(zhǎng)期(177d)培養(yǎng)的PGC 獲得的后代雞的效率也很高(93%)。
然而,目前PGCs 培養(yǎng)的雌雄差異問(wèn)題還需要進(jìn)一步探究。雌雄PGCs 所需的培養(yǎng)條件不同,產(chǎn)出后代雞的能力也存在差異。Whyte 等[26]指出了雌雄PGC 所需滲透壓不同;Ichikawa 等[29]發(fā)現(xiàn),雌雄PGCs 具有不同的RNA 表達(dá)。事實(shí)上,雄性PGCs 培養(yǎng)為細(xì)胞系的概率在10%~22%[45,46],而雌性PGCs 培養(yǎng)成為細(xì)胞系的概率則低得多。PGCs 的性別和受體雞的性別不同也會(huì)造成種系嵌合體成功率降低[31]。因此,雌雄PGCs 的差異培養(yǎng)問(wèn)題是一個(gè)有趣的方向,弄清楚PGCs 之間的差異問(wèn)題有助于進(jìn)一步提高基因編輯的效率。
高效的基因編輯工具是生產(chǎn)基因編輯雞的先決條件。在最開(kāi)始的嘗試中,Schusser 等[46]在PGCs 中利用同源重組首次靶向敲除了Ig 重鏈,成功培育出基因修飾雞。但PGCs 基因組中的同源重組效率極低(約0.1%),且該方法取決于模板基因的同源性[47],因此限制了其應(yīng)用。
2.1.1 鋅指核酸酶和轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)物核酸酶技術(shù)在PGCs 上的應(yīng)用
隨著對(duì)DNA 酶理解的不斷加深,先后出現(xiàn)了鋅指核酸酶(Zinc finger nucleases,ZFNs)和轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)物核酸酶(Transcription activator-like effector nucleases,TALENs)等精確基因編輯工具。這2 類(lèi)工具主要由特異性DNA 結(jié)合模塊與DNA 核酸酶構(gòu)成,它們通過(guò)DNA 斷裂誘導(dǎo)基因組修復(fù),通過(guò)非同源末端連接(NHEJ)或同源定向修復(fù)(HDR)使得目的片段連入基因組中。Fan 等[48]測(cè)試了ZFNs 技術(shù)在雞中具有較高的活性。2014 年首次有報(bào)道指出,TALENs 成功介導(dǎo)的雞靶向卵清蛋白缺失,PGCs 的基因組缺失效率高達(dá)33.3%,種系傳遞效率在22.3%~53.2%[49]。相比于同源重組技術(shù),TALEN 技術(shù)在雞中的成功應(yīng)用大幅提高了基因編輯效率。
2.1.2 CRISPR/Cas9 技術(shù)在PGCs 上的應(yīng)用
自CRISPR/Cas9 技術(shù)問(wèn)世以來(lái),它憑借其高效和簡(jiǎn)潔,為各種生物研究帶來(lái)了革命性的突破和改變。利用此技術(shù)能在幾乎任何生物體中引導(dǎo)特定靶DNA 序列的切割,再通過(guò)NHEJ 或HDR進(jìn)行修復(fù),實(shí)現(xiàn)精確基因編輯[50,51],且更簡(jiǎn)單更快速[13,52]。PGCs 介導(dǎo)的種系傳播系統(tǒng)的成功應(yīng)用為CRISPR/Cas9 技術(shù)的有效應(yīng)用奠定了必要的理論基礎(chǔ)和操作基礎(chǔ),同時(shí),雞中系統(tǒng)性基因組轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)的深入研究也為基因編輯技術(shù)在雞中的應(yīng)用提供了有力支撐[53]。
CRISPR/Cas9 技術(shù)的應(yīng)用大大加快了家禽產(chǎn)業(yè)化和醫(yī)學(xué)科研等領(lǐng)域的速度。在家禽業(yè)中CRISPR/Cas9 技術(shù)可以改良現(xiàn)有性狀產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值。Dimitrov 等[54]利用PGCs 成功對(duì)雞蛋中的主要過(guò)敏原卵清蛋白(OV)和卵粘蛋白(OVM)進(jìn)行敲除,與傳統(tǒng)的同源重組相比,采用CRISPR/Cas9 技術(shù)的重組效率顯著提高至9%。肌肉質(zhì)量在家禽產(chǎn)業(yè)中是一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)性狀,先后有研究編輯出了通過(guò)靶向控制組織生長(zhǎng)發(fā)育的肌肉生長(zhǎng)抑制素(MSTN)基因和調(diào)節(jié)脂肪沉積的G0/G1 開(kāi)關(guān)基因(G0S2)生產(chǎn)具有更好肌肉質(zhì)量的雞[55,56]。禽類(lèi)疾病控制和預(yù)防是家禽業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要先決條件,多數(shù)疫苗對(duì)禽白血病毒沒(méi)有效果,而采用CRISPR/Cas9 技術(shù)產(chǎn)生的ALV-J 抗性雞阻斷和干擾了禽白血病毒的傳播[57];在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,雞蛋中有大量的優(yōu)質(zhì)蛋白,是一個(gè)理想的生物反應(yīng)系統(tǒng)[58]。人類(lèi)干擾素β(hIFN-β)可以整合到蛋清中用于生產(chǎn)hIFN-β 的雞卵清蛋白位點(diǎn)中[59]。在免疫學(xué)研究領(lǐng)域,為了探究?jī)?nèi)源性IFAR1 對(duì)免疫系統(tǒng)的影響,研究人員成功利用Cas9-HF1 技術(shù)制備了干擾素α 和β 受體亞基(IFAR1)敲除的雞,為研究免疫系統(tǒng)提供了有力支持[60]。
2.1.3 基因編輯工具轉(zhuǎn)染雞PGCs 的挑戰(zhàn)
將基因編輯工具成功引入雞PGCs 中仍面臨諸多挑戰(zhàn),這主要是由于雞細(xì)胞與哺乳細(xì)胞在脂質(zhì)[61]和親水特性[62]等方面的差異,盡管如此,研究者已嘗試了多種轉(zhuǎn)染方法。Lavoir 等[44]最早使用電穿孔的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)染,而Shin 等[63]則采用了慢病毒轉(zhuǎn)染。后來(lái)Tyack 等[64]采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染的方法(Lipofectamine 2000)進(jìn)行轉(zhuǎn)染,但這種方法的轉(zhuǎn)染效率僅為23.4%以下[65],Jiang 等[66]采用病毒轉(zhuǎn)染,效率達(dá)到了50.0%~66.7%。為了進(jìn)一步優(yōu)化,Park 等[67]在雞PGCs 上利用piggyBac 轉(zhuǎn)座子系統(tǒng),提高了轉(zhuǎn)染的效率和有效性。Schusser 等[46]采用同源重組介導(dǎo)的CRISPR/Cas9 技術(shù)顯著提高了基因編輯后的精確性和有效性。
在完成PGCs 的基因編輯后,需要選取合適的受體雞進(jìn)行移植。為了使受體雞更好地接受編輯過(guò)的PGCs,需要盡可能減少其自身的PGCs 數(shù)量。最早的實(shí)驗(yàn)中采用白消安產(chǎn)生不育雞,消除了大部分受體雞本身的PGCs[68]。Nakamura 等[69]研究證明,向經(jīng)白消安處理的不育雞注射供體PGCs 后,其供體PGC 的占比(98.6%)明顯超過(guò)對(duì)照組(6.4%)。此外,使HH 1 時(shí)期胚盤(pán)暴露于60 Co 源產(chǎn)生的500~700 rads 伽馬輻射也可得到不育雞。Trefil 等[70]通過(guò)該方法產(chǎn)生的不育雞,經(jīng)過(guò)移植生殖細(xì)胞,約有50%的不育雞得以恢復(fù),這證明了伽馬輻射的有效性。Taylor 等[72]通過(guò)TALENs 方法成功敲除DDX4 位點(diǎn),使得PGC無(wú)法形成,最終產(chǎn)生成年雌性不育雞。Ballantyne等[71]采用iCaspase-9 技術(shù)成功制造純種不育雞,徹底消除了內(nèi)源PGCs 對(duì)基因編輯后代雞的干擾,為基因編輯雞的發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。
當(dāng)受體雞準(zhǔn)備好后,選擇恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)對(duì)其注入已編輯的PGCs 至關(guān)重要。根據(jù)PGCs 在雞中的發(fā)育遷移特點(diǎn),現(xiàn)有大多數(shù)研究一般選擇在胚胎早期階段(HH 14~16)進(jìn)行注射。通常在雞胚背主動(dòng)脈進(jìn)行注射,優(yōu)點(diǎn)是入侵性較小,但并非所有的PGCs 都能到達(dá)性腺[28]。也有研究直接將編輯后的PGCs 直接注射到生殖嵴中以生產(chǎn)生殖嵌合體[72]。盡管這種方法可能提高PGCs 的穩(wěn)定定植率(6%),但其侵入性較高,技術(shù)要求也更為嚴(yán)格。
在PGCs 注入受體雞后,選擇正確的孵化方法變得尤為關(guān)鍵。隨著技術(shù)的不斷演進(jìn),孵化方法也經(jīng)歷了諸多創(chuàng)新。如Lavoir 等[44]選擇先將雞胚倒出進(jìn)行操作,完成后使用塑料膜封住蛋殼。早在1987 年,Perry 等[73]和Rowlett 等[74]對(duì)代孕孵化系統(tǒng)進(jìn)行了研究,試圖通過(guò)模擬雞蛋外殼結(jié)構(gòu)來(lái)孵化雞胚,但為每一個(gè)雞蛋提供定制的蛋殼結(jié)構(gòu)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。Kamihira 等[75]采用了人工容器對(duì)雞胚進(jìn)行孵化,并報(bào)道了使用聚四氟乙烯作為胚胎培養(yǎng)系統(tǒng)。而Tahara 和Obara 等[76]則使用了食品包裝材料——聚甲基戊烯膜作為孵化容器。最近的研究還發(fā)現(xiàn),在無(wú)蛋殼的孵化系統(tǒng)中添加鈣離子孵化率由19.4%提高到了48.9%,顯著提高孵化效率[77]。
雞PGCs 和基因編輯技術(shù)仍存在若干問(wèn)題,需進(jìn)一步研究和解決,但其應(yīng)用具有廣闊的前景。用基因編輯制作雞蛋殼腺生物反應(yīng)器,生產(chǎn)藥用蛋白或人源抗體,對(duì)人類(lèi)疾病治療和疫苗開(kāi)發(fā)具有深遠(yuǎn)影響。雞PGCs 介導(dǎo)的基因編輯在應(yīng)對(duì)禽類(lèi)疾病也具有重要潛在應(yīng)用價(jià)值,有研究在禽肉瘤和白血病病毒(ASLV)方面已經(jīng)取得了顯著突破[78]。最新的研究表明,使用CRISPR/Cas9 系統(tǒng)編輯宿主蛋白ANP32A 可以阻止禽流感病毒在雞體內(nèi)的復(fù)制。我們可以通過(guò)遺傳手段預(yù)防和控制禽類(lèi)的多種傳染病,為養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。在種質(zhì)資源保護(hù)方面,使用基因組編輯技術(shù)使其不育的雌性雞用作移植冷凍保存生殖細(xì)胞的替代宿主,并且只產(chǎn)下移植的稀有雞品種的雞蛋[79],這為稀有雞品種的保存和繁殖提供了新的途徑,確保了種質(zhì)資源的長(zhǎng)期維護(hù)。總之,雞的PGCs和基因編輯技術(shù)為禽業(yè)、醫(yī)藥和種質(zhì)資源保護(hù)等領(lǐng)域帶來(lái)了新的機(jī)遇,值得進(jìn)一步研究和探索。