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农作物精准基因编辑发展策略

作者:迈其生物

来源:基因农业网

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对重要农作物基因组进行定点修饰,包括关键基因的定点敲除、等位基因替换以及外源基因的定点整合等,将有助于重要农艺性状的功能基因鉴定、复杂农艺性状的调控网络解析和新种质创制,对加快农作物遗传改良进程具有重要意义。近年来,CRISPR/Cas 介导的植物基因组定点编辑、单碱基替换和同源重组体系的建立和利用,在农作物基因功能研究和精准育种中发挥了重要作用,展现了广阔的发展潜力和应用前景。

该文为农作物精准基因编辑提出了以下发展策略:优化具有引导编辑作用的pegRNA的设计,包括引物初始结合位点和逆转录本长度优化,以及第二切口的位置和时间等参数优化,以提高精准编辑效率;优化表达载体系统,包括强启动子的选择及增加核定位信号数目,提高精准编辑效率; RNA转录本介导的同源重组修复策略与Cas和逆转录酶融合基因结合,扩展精准插入和缺失的片段长度;单个转录本策略,简化载体设计,避免使用多个启动子和终止子元件,造成基因沉默等;CRISPR/蛋白复合体,快速获得无转基因精准编辑新材料;SpCas9-NG、ScCas9、SaCas9等拓展PAM识别位点的核酸酶应用,扩展引导编辑器的精准编辑范围。

该团队长期从事农作物基因组编辑技术创新及农作物新种质创制,致力于开发高效植物基因组精准编辑技术,以解析重要农作物基因功能,加速新种质创制,促进育种进程和可持续农业发展。