近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所在豆科模式牧草蒺藜苜蓿CRISPR/Cas9基因組編輯研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果在線發(fā)表在國際植物學(xué)期刊《植物細(xì)胞報(bào)告（Plant Cell Reports）》上。

 

    CRISPR/Cas9是新近發(fā)展的基因組編輯技術(shù)，通過導(dǎo)向RNA(gRNA)將Cas9核酸酶引導(dǎo)到基因組的特定位置，進(jìn)而對靶標(biāo)DNA進(jìn)行定點(diǎn)編輯，可以用來刪除、添加、激活或抑制目標(biāo)基因，由于其設(shè)計(jì)簡便、編輯高效等特點(diǎn)，目前已在擬南芥、水稻和小麥等多種植物成功利用，然而CRISPR/Cas9技術(shù)能否在豆科牧草中使用尚無報(bào)道。

 

    蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）是新興的豆科模式植物，是研究豆科牧草功能基因組學(xué)的理想材料。在本研究中，科研人員發(fā)展了一個(gè)適用于農(nóng)桿菌介導(dǎo)的CRISPR/Cas9基因組編輯系統(tǒng)，并利用該系統(tǒng)成功得對蒺藜苜蓿的內(nèi)源基因PDS進(jìn)行了定點(diǎn)敲除，在T0代得到了比例達(dá)到10.35%的純合敲除突變體。

 

    本研究證明了CRISPR/Cas9技術(shù)可以應(yīng)用于豆科模式牧草蒺藜苜蓿的基因組編輯，進(jìn)一步拓展了該項(xiàng)技術(shù)在植物中的應(yīng)用范圍，為蒺藜苜蓿功能基因組學(xué)研究提供了新的研究工具。同時(shí)，該項(xiàng)研究將為CRISPR/Cas9技術(shù)應(yīng)用于紫花苜蓿等具有復(fù)雜基因組豆科牧草的遺傳改良提供研究思路和技術(shù)參考。

 

    生物所 “青年英才計(jì)劃”D類人才孟穎穎博士為本論文的第一作者，牛麗芳研究員和林浩研究員為共同通訊作者，本研究得到科技部，國家自然科學(xué)基金委以及中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程的資助。

 

文章鏈接：http://link.springer.com/article/10.1007/s00299-016-2069-9