水稻基因编纂有了新方式 效力可达47%

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科技日报北京7月8日电 (记者陆成宽)8日,记者从中国科学院分子植物科学卓著创新中心获悉,该中心研讨人员采取润饰后的DNA片断作为供体,在水稻上树立了一种高效的片断靶向敲入和替换方式,该方式的靶向敲入效力可达47.3%,将极大处所便植物研讨和育种。相干研讨结果在线发表于《自然·生物技术》杂志上。

近年来,CRISPR/Cas介导的植物基因组定点编纂技术在农作物基因功效研讨和精准育种中施展了主要作用,展示了辽阔的发展潜力和利用远景。然而,CRISPR/Cas介导的植物基因组定点敲除方式只能在基因组特定位点发生随机插入和删除,精准的片断插入和替换的效力一直很低,限制了其在植物研讨和育种上的利用。“当前,急切须要树立更高效的植物基因组片断插入和替换方式系统。”论文通信作者、中国科学院分子植物科学卓著创新中心研讨员朱健康说。

研讨人员发明,将供体片断同时进行硫代润饰和磷酸化润饰后,能够有效进步靶向敲入效力。“我们先后在各类T0代基因编纂水稻的14个基因位点上靶向敲入了各类DNA片断,比如翻译加强子、转录调控元件以及启动子。”朱健康说,通过对1393株编纂后植株的剖析发明,该方式的敲入效力最高可达47.3%,平均为25%。新方式甚至可以同时在4个位点上实现多基因靶向敲入。

在此基本上,研讨人员又提出了一种反复片断介导的同源重组方式。采取该方式,研讨人员在5个基因位点上实现了片断替换和原位标签蛋白的精准融会,效力最高可达11.4%。

朱健康表现,片断靶向敲入和替换方式的树立将使靶向敲入成为一项与靶向敲除一样的常规实验,并推动农作物定向遗传改进的过程。

(责任编纂:孙丹)