遺傳發育所韓方普團隊建立玉米高效基因編輯系統

近日，Plant Biotechnology Journal發表中國科學院遺傳與發育生物學研究所植物細胞與染色體工程國家重點實驗室韓方普團隊題為「High efficiency genome editing using admc1promoter-controlled CRISPR/Cas9 system in maize」的研究論文，系統報道了玉米中的高效基因編輯系統。該研究的第一作者為馮超博士。

在CRISPR/Cas9介導的植物基因編輯系統中，Cas9和sgRNAs的啟動子對於基因編輯的效率是非常重要的。本研究中，研究人員分別利用玉米的dmc1基因的啟動子和U3啟動子組合建立了高效的基因編輯系統。dmc1基因是一個減數分裂細胞高表達的基因，但是在本研究中發現，dmc1啟動子驅動的Cas9能夠在愈傷組織中高表達併產生基因編輯。本研究中，研究人員選取了三個基因作為基因編輯的靶點。研究發現，T0代植株中66%產生了純合編輯或者雙等位基因編輯。研究發現，T0代植物可以穩定的傳遞給下一代，並且在配子或者合子中會產生新的基因編輯。全基因組重測序顯示沒有檢測到潛在類似序列的脫靶突變。

該研究建立了基於dmc1啟動子驅動的玉米高效CRISPR/Cas9基因編輯系統，並且再次證明CRISPR/Cas9系統中，啟動子的優化對於CRISPR的編輯效率是至關重要的。由於dmc1基因的高度保守性，其在其他物種中的應用也可能是非常有效的。

Figure 1. Schematic illustration of DPC CRISPR/Cas9 expression T-DNA.

Figure 2. Identification of mutations in the zb7 gene by RFLP assay and Sanger sequencing.

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