近年来主要利用多种基因修饰技术手段研究猪生长发育、肌肉发育机制。首先，在动物基因修饰技术改进及效率提升方面开展了深入研究。本研究小组改进了传统的基因表达载体，通过一次转基因操作同时实现多个基因过表达，利用改技术成功获得了复合性状的转基因小鼠及猪，该技术成功申报了国内及国际专利并获得了授权（国内专利授权号：201010034318.3；PCT/CN2010/000943）；成功改进了传统四环素诱导表达系统，通过载体改进，将该基因的调控基因表达系统和表达基因系统整合到一个载体并且升级了启动子，成功获得了整合型可控表达GH基因的转基因猪、转基因小鼠，上述技术改进和产品成功申报了多项国内及国际专利（申请号：PCT/CN2010/000942；国内专利授权号：CN201010102427.4）。本研究小组还改进了现有基因编辑系统，通过载体改进，成功研发了可以同时实现多个基因修饰的Crisp/cas9系统，该技术系统及多基因敲除质粒系统成功申请了国内专利（专利申请号：CN202110084936.7）。其次，在动物机体生长发育方面的研究取得了较好的进展。本研究小组在影响猪发育的经典基因如生长激素（GH）、肌肉生成抑制素（MSTN）等基因开展了深入研究，利用细胞、转基因小鼠模型及转基因猪为研究，发现了GH除了通过传统的内分泌系统产生生物学效应外，还通过自分泌途径，通过对线粒体功能的影响在在局部组织中对机体生长发育产生影响，转基因猪模型首次发现通过控制GH基因表达的时间，可以避免GH基因过早表达对机体发育的负面影响的同时加快生长速度、提高瘦肉率。另外，积极探索影响家猪肌肉发育的新的机制、挖掘了一批新的影响肌肉发育的基因。本研究小组近年来还开展了猪斯钙素（STC-1）基因及功能的研究，首次发现该基因在不同体型猪多个组织中表达存在显著差异，并且主要通过调节线粒体功能发挥生物学作用猪STC-1基因敲除后对细胞有明显的抗凋亡作用，并且对血清饥饿引发的自噬有抑制的作用。本研究小组近年来以不同体型猪为研究材料，利用iTraq及UMI-RNA-Seq高通量测序比较、筛选出一批影响猪骨骼肌、体型发育的小RNA及基因，最近对筛选出的一批影响猪体型发育的线粒体相关基因及信号通路机制的研究，从分子机制上探究影响猪体型及机体生长发育的机制。

    项目申请人所在科研团队建立和完善了一系列成熟的分子生物学、细胞生物学、生物信息学技术，如显微注射技术、多基因共表达技术、时空特异性载体构建技术、慢病毒载体构建技术、RNAi、基因转染及共转染技术、离体和原代细胞培育技术等，成功建立了猪骨骼肌卫星细胞分离及鉴定技术体系，可以高效分离猪骨骼肌卫星细胞、卵巢颗粒细胞，部分原代细胞分离技术申报了国家专利。所建立的一系列开展动物生长发育研究的技术平台。近年来主持国家自然科学基金青年基金项目1项、面上项目2项，江苏省自然科学基金面上项目1项，高校自然科学基金1项目，参加了多项国家转基因重大专项项目等。近年来以第1作者在Scientific Report，General and Comparative Endocrinology，Molecular Medicine Reports ，Agricultural Sciences in China，畜牧兽医学报等国内外学术期刊发表论文三十余篇，其中制备的可控表达生长激素转基因猪的研究成果发表于Nature子刊，Scientific Report；申请国内专利9项，已授权4项，其中1项为第1发明人，3项为第2发明人；公示阶段专利5项：申请国际专利2项，其中1项与2014年获得授权，1项处于公示阶段；所申报的《一种制备同时表达多个基因的转基因动物的方法》（排名第2）于2015年获国家知识产权局主持评审的第十七届中国专利优秀奖；《猪育种材料创制新技术》于2018年获得中国农业科学院科杰出科技创新奖 (排名第7)。参编学术专著及工具书4部。具体研究成果如下：

科研成果

 1）参加及主持课题情况

• 主持江苏省自然科学基金面上项目《骨骼肌卫星细胞线粒体在不同品种猪肌肉发育差异中的作用研究》（批准号：BK20201224），研究时间2020-2023年

• 主持国家自然科学基金面上项目《线粒体相关信号通路基因在不同猪种骨骼肌发育差异调控网络中的作用机制》（批准号：31872323），研究时间2019-2022年

• 主持国家自然科学基金面上项目《利用可控表达转基因技术研究肌细胞内生长激素自分泌作用机制》（批准号：31272405），研究时间2013-2016年

• 主持镇江市农业技术推广项目《推行秸杆养殖，建立环境友好型养殖场》，研究时间2015-2017年

• 主持国家自然科学基金青年基金《利用诱导型转基因小鼠模型研究猪骨骼肌发育相关microRNA的生物学功能》（批准号：31000993），研究时间2011-2013年

• 主持江苏省高校自然科学基金、扬州大学创新培育基金《利用诱导型转基因小鼠模型研究MSTN基因功能》，研究时间2011~2013年

• 参农业部转基因重大专项《节粮型高瘦肉率转基因猪新品种培育》（2008ZX08006-003），研究时间2008-2010

• 参加国家自然科学基金青年基金《诱导型转基因小鼠模型研究MSTN基因功能》（批准号：31101683），研究时间2012-2014年，主要参加人。

2）近年来第1作者发表论文及通讯作者目录（*为第一作者，#为通讯作者）：

• Wang Yi*, Gao Juan*, Fan Bojun*, Hu Yuemin, Yang Yuefei, Wu Yajie, Li Feng, Huiming Ju# . Different levels of autophagy induced by transient serum starvation regulate metabolism and differentiation of porcine skeletal muscle satellite cells. Scientific Reports. 2023 Aug 12;13(1):13153. doi: 10.1038/s41598-023-40350-y.
  

• Hao Wang*, Yuefei Yang*, Yi Wang, Yuehan Peng,  Lei Xu,  Yuemin Hu,   Huiming Ju# ，Effect of the Porcine STC-1 Gene on Autophagy and Mitochondrial Function as Induced by Serum Starvation, Biochemical Genetics, 2022, DOI : 10.1007/s10528-022-10233-4
  

• Yi Wang*,  Yuehan Peng*,  Yuefei Yang*,  Yuemin Hu, Hao Wang, Lei Xu,  Huiming Ju^# ，The effect of the PLIN1 gene on the metabolism and mitochondria of porcine skeletal muscle satellite cells，Genes & Genomics , 2022,doi.org/10.1007/s13258-022-01252-x
  

• Kaidian Yang*, Yuefei Yang, Chuanxiang Qi, Huiming Ju#，Effects of porcine STC-1 on cell metabolism and mitochondrial function，General and Comparative Endocrinology，2020，DOi: 10.1016/j.ygcen.2019.113298
  

• Huiming Ju*#, Yuefei Yang, Anzhi Sheng, Yuyu Qi, MicroRNA-378 Promotes Myogenic Differentiation by Targeting BMP4，Molecular Medicine Reports, 2016, 13: 2194-2200

• Huiming Ju*, Jiaqing Zhang*, Lijing Bai, Yulian Mu, Yutao Du, Wenxian Yang, Yong Li, Anzhi Sheng, Kui Li^#. The transgenic cloned pig population with integrated and controllable GH expression that has higher feed efficiency and meat production, Scientific Report, 2015. DOi: 10.1038/srep10152

• Huiming Ju*^#, Yuefei Yang*, Anzhi Sheng, Xing Jiang, Role of microRNAs in skeletal muscle development and rhabdomyosarcoma, Molecular Medicine Reports, 2015, 11(6): 4019-4024

• Huiming Ju*, Yuefei Yang, Lijing Bai, Lei Huang, Xin Jiang, Yulian Mu, Kui Li^#. Identification and targeting of the pig Rosa26 locus, Food, Agriculture and Environment, 2015, 13(2): 149-155

• Huiming Ju*, Lijing Bai, Yuefei Yang, Xing Jiang, Anzhi Sheng and Kui Li^#, Effects of Introns on the Regulation of Porcine Growth Hormone Expression. Journal of Animal and Veterinary Advances, 2013.12: 892-896.

• Lijing Bai*, Huiming Ju*, MU Yu-lian, LI Kui^#. The Establishment of Double-Transgenic Mice that Co-Express the appA and MxA Genes Mediated by Type A Spermatogonia In vivo.2014, 13(12): 2741–2749 (共同第一作者)
  

• JU Hui-ming*, BAI Li-jing, REN Hong-yan, MU Yu-lian, YANG Shu-lin and LI Kui^#. Production of Transgenic Mice by Type-A Spermatogonia Mediated Gene Transfer，Agricultural Sciences in China. 2011, 10(3): 101-105
  

• 徐磊*,赵育蓉,胡悦旻,王昊,彭玥晗,鞠辉明^#.基于CRISPR/Cas9系统的多基因敲除载体的构建及其敲除效率检测[J].农业生物技术学报[J].2022,30(5): 1023-1030.

• 彭玥晗*,徐磊,许金蔓,王昊,胡悦旻,鞠辉明^#.利用CRISPR/Cas9系统构建猪PLIN1基因敲除载体及其效率检测[J].中国兽医杂志,2021,57(04):1-4+137.

• 胡悦旻*,许金蔓,彭玥晗,徐磊,鞠辉明^#.不同类型猪肌肉组织中代谢及线粒体功能相关蛋白分析[J].畜牧与兽医,2020,52(10):45-48.
  

• 许金蔓*,徐磊,彭玥晗,杨跃飞,鞠辉明^#.利用CRISPR/Cas9系统构建猪PFKM基因定点突变细胞株[J].扬州大学学报(农业与生命科学版),2020,41(04):36-39.
  

• 鞠辉明*，赵如梦, 于珊, 白立景, 李奎^#. 小鼠生长激素(GH) shRNA可控表达载体构建及其基因沉默效率[J]. 农业生物技术学报, 2015, 23(12): 1611-1616.

• 杨开典*, 祁钰钰, 杨跃飞, 鞠辉明^#. 斯钙素对哺乳动物生长发育的影响概述[J].动物医学进展,2015,36(9): 109-112（通讯作者）

• 祁钰钰*, 杨跃飞, 杨开典, 鞠辉明^#. 小鼠MSTN shRNA设计及其活性检测[J].扬州大学学报：农业与生命科学版. 2015, 36(3)5-8（通讯作者）

• 鞠辉明*，白立景，姜星，李奎^#. 整合型诱导表达猪生长激素（pGH）载体的构建及表达研究，畜牧兽医学报，2013，7: 1008-1013

  近年来参与发表论文（部分）

• Luping Huang, Lin Zhang, Huiming Ju, Qingtian Li, Jenny Szu-Chin Pan, Al-Lawati Z, Sheikh-Hamad. Stanniocalcin-1 inhibits thrombin-induced signaling and protects from bleomycin-induced lung injury. Scientific Report, 2015. DOi: 10.1038/srep18117.

• Luping Huang, Lou Yin, Huiming Ju, Zhang Lin, Pan JS, Ross A, Sun Y, Truong LD, Sheikh-Hamad.,Severe Nephrotoxic Nephritis following Conditional and Kidney-Specific Knockdown of Stanniocalcin-1. PLoS One. 2015 22;10(9): e0138440. doi: 10.1371 

• Jenny Szu-Chin Pan, Luping Huang, Tatiana Belousova, Lianghao Lu, Yongjie Yang, Roger Reddel, Andy Chang, Huiming Ju, Gabriel DiMattia, Qiang Tong, and David Sheikh-Hamad, Stanniocalcin-1 Inhibits Renal Ischemia/Reperfusion Injury via an AMP-Activated Protein Kinase-Dependent Pathway, J Am Soc Nephrol, 2015, 26(2):364-78

• Luping Huang, Tatiana Belousova, Jenny Szu-Chin Pan, Jie Du, Huiming Ju, Lianghao Lu, Pumin Zhang, Luan D Truong, Alli Nuotio-Antar and David Sheikh-Hamad, AKI after Conditional and Kidney-Specific Knockdown of Stanniocalcin-1. J Am Soc Nephrol, 2014, 25(10):2303-15

3）申请国内专利6项，已授权2项，公示4项：

• 彭玥晗,鞠辉明. 基于PLIN1基因的sgRNA、质粒载体及其构建方法和应用[P]. CN111849981B, 2022-09-23.已授权

• 鞠辉明,徐磊. 基于多位点同时敲除的CRISPR/Cas9载体及其构建方法和应用[P]. CN113980999A，2022-01-28.公示中

• 胡悦旻,鞠辉明. 一种猪骨骼肌卫星细胞高效分离和纯化的方法[P].CN112011502A,2020-12-01.公示中

• 鞠辉明,许金蔓,杨跃飞. 一种控制猪PFKM表达的载体及其应用[P]. CN110724710A,2020-01-24.公示中

• 鞠辉明. 一种抑制小鼠GH基因表达的shRNA的载体及其应用[P]. CN104560996B,2018-04-27.已授权

• 鞠辉明,杨跃飞. 抑制小鼠MSTN表达的方法及相应MSTN shRNA片段[P]. CN104404070A,2015-03-11.公示中

• 鞠辉明；白立景；李奎. 一种生产猪生长激素的方法及其专用DNA片段[P]. CN2010101033947.2012-06-06已授权

4）申请国际专利2项，其中一项授权：

• A METHOD FOR PREPARING A TRANSGENIC ANIMAL OF SIMULTANEOUS MULTIPLE-GENE EXPRESSION （国际申请号：PCT/CN2010/000943），于2014年获授权（第二发明人）；

• A METHOD FOR CULTIVATING A TRANSGENIC ANIMAL WITH INCREASED EXPRESSION AMOUNT OF PORCINE GROWTH HORMONE（国际申请号：PCT/CN2010/000942），该申请已在美国进入公示阶段（第二发明人）。

5）获奖情况

• 《一种制备同时表达多个基因的转基因动物的方法》于2015年获国家知识产权局主持评审的第十七届中国专利优秀奖；发明人：李奎；鞠辉明；樊俊华；白立景；牟玉莲；杨述林；唐中林；崔文涛；周荣

• 《猪育种材料创制新技术》于2018年获得中国农业科学院科杰出科技创新奖 ，成功完成人：李奎；郑新民；杨述林；牟玉莲；崔茂盛；毕延震；鞠辉明；刘志国；吴添文

6）近年来参编教材及学术论著

• 《动物基因组编辑》，科学出版社，2021年3月，参编；

• 《猪病速诊快治技术》，化学工业出版社，2012年6月，参编；

• 《牛羊病速诊快治技术》，化学工业出版社， 2012年2月，参编；

• 《兽医常见毒物检验技术》，西北农林科技大学出版社 2010年10月，参编；