科学家创建简单高效棉花内源基因编辑筛选方法

来源:中国科学报 张晴丹 冯文娟 / 作者:张晴丹 冯文娟 / 2017-05-11
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近日,中国农业科学院棉花研究所棉花抗逆鉴定课题组创建了一种简单高效的耐盐相关内源基因编辑突变体筛选方法,应用 CRISPR/Cas9 系统精确有效地编辑棉花的两个耐盐相关的内源基因,为棉花的基因功能研究和分子育种提供了新思路。相关论文在线发表于《 科学报告 》。

CRISPR/Cas9 来自微生物的免疫系统,其利用一种 Cas9 酶,把一段作为引导工具的小 RNA 识别靶标 DNA 位点,就能在此处对 DNA 进行切断或做其他改变。以往研究表明,CRISPR/Cas9 系统可以在多种植物中对靶标基因进行高效编辑。作为异源四倍体棉花的陆地棉基因组大而复杂,获得目标基因突变体的难度非常大,耐盐性的研究是世界性难题,而 CRISPR/Cas9 系统为获得棉花耐盐突变体提供了非常好的思路。

科研人员研究发现,对选取的棉花两个与耐盐相关的内源基因 GhCLA1 和 GhVP, CRISPR/Cas9 在棉花的原生质体中表达后,两个基因靶标位点的突变大部分是碱基的替换,而在转基因棉花植株中,该系统造成的靶标位点突变大部分是碱基的缺失。研究还发现,CRISPR/Cas9 系统在棉花细胞中具有目标特异性,即只瞄准那些为它们设定的目标基因。基于棉花基因组大而复杂的特点,该研究表明利用 CRISPR/Cas9 系统成功创建了一种对棉花内源基因编辑和筛选突变体的有效方法。

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