近日，從中國水稻研究所獲悉，王克劍研究員領(lǐng)銜的染色體工程及基因組編輯創(chuàng )新團隊研究發(fā)現了一套簡(jiǎn)易的多基因編輯系統。相關(guān)研究成果于10月24日在線(xiàn)發(fā)表于國際著(zhù)名學(xué)術(shù)期刊《遺傳學(xué)與基因組學(xué)（Journal of Genetics and Genomics）》雜志上。

 

    據悉，在水稻功能基因組研究過(guò)程中，通常需要創(chuàng )制多基因突變體。目前，水稻多突變體的獲得只能依賴(lài)于單突變體間的多次遺傳雜交以及后代群體篩選的方法，整個(gè)過(guò)程不僅耗時(shí)而且費力。王克劍研究團隊與揚州大學(xué)合作，基于新型基因組編輯技術(shù)研發(fā)了一套簡(jiǎn)易的多基因編輯系統（CRISPR-Cas9）。

 

    CRISPR-Cas9系統是一種通過(guò)核酸酶（Cas9）和向導核糖核酸 （gRNA）對特定的脫氧核糖核酸序列進(jìn)行定點(diǎn)編輯的新型簡(jiǎn)單高效的基因編輯工具。水稻所和揚州大學(xué)科研團隊基于CRISPR-Cas9技術(shù)設計的多基因編輯系統只包含兩個(gè)質(zhì)粒，利用同尾酶的特性，通過(guò)傳統的酶切連接方式，實(shí)現多個(gè)gRNA元件的快速組裝。該系統理論上可以實(shí)現無(wú)限個(gè)gRNA的組裝。在構建好載體之后，僅需要一次轉基因，在轉基因當代就可快速獲得需要的多突變體。對得到的轉基因水稻進(jìn)行靶序列分析，發(fā)現同時(shí)編輯3個(gè)基因的效率可達60%左右。此外，統計分析還發(fā)現，不同基因位點(diǎn)傾向于同時(shí)發(fā)生突變，表明共突變發(fā)生頻率可能與Cas9本身的活性相關(guān)。

 

    該系統簡(jiǎn)單易懂，只需要掌握基本的分子克隆技術(shù)就可以實(shí)現多基因編輯載體的快速構建。該系統的發(fā)展為水稻多突變體的獲得提供了便捷高效的新方法。

 

 

    該研究得到中國農科院科技創(chuàng )新工程經(jīng)費資助。水稻所王春博士和揚州大學(xué)沈蘭博士為論文的共同第一作者。

 

    文章鏈接： http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1673852715001782