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我國學(xué)者建立高效白樺基因編輯體系
作者：張晴丹 來源：中國科學(xué)報
山東拓普生物工程有限公司  http://www.jlkcpj.cn
近日，東北林業(yè)大學(xué)林木遺傳育種全國重點實驗室教授鄭志民團隊在Plant Biotechnology Journal在線發(fā)表研究論文，該研究將篩選到的優(yōu)樹DL-1品系作為遺傳轉(zhuǎn)化受體材料，以白樺PDS為靶基因，篩選白樺內(nèi)源Pol III啟動子，建立了白樺高效遺傳轉(zhuǎn)化體系和基因編輯體系。
隨著CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)不斷發(fā)展，該技術(shù)可用于諸多物種的品種改良過程中。但在林木分子育種中，由于林木基因組復(fù)雜、生長周期長、遺傳轉(zhuǎn)化效率低，基因編輯技術(shù)應(yīng)用非常受限。
研究人員對“國家白樺良種基地”的白樺良種進行單株再生效率的篩選，以白樺腋芽為外植體進行離體培養(yǎng)，通過比較腋芽萌動、愈傷組織誘導(dǎo)率及不定芽分化率等指標，比較不同優(yōu)樹單株間無性繁殖效率的差異，最后篩選到一株優(yōu)良單株（命名為DL-1）的愈傷分化率為100%，在25天生長期時即可形成不定芽，且不定芽莖粗，莖桿呈綠色，葉片大且厚。以DL-1優(yōu)樹為受體材料，進行白樺高效遺傳轉(zhuǎn)化/基因編輯體系的建立，以八氫番茄紅素脫氫酶（PDS）基因為靶基因，以擬南芥ATU6-26啟動子和大豆中GmU6-5啟動子對照，對16個白樺內(nèi)源Pol III啟動子進行了篩選和鑒定。通過比較不同啟動子驅(qū)動sgRNA的載體的轉(zhuǎn)基因效率、基因編輯效率、雙等位突變效率。最終，篩選到白樺內(nèi)源的U6-2，U6-6和7SL等啟動子具有較高的基因編輯效率和雙等位突變效率。該研究為白樺及其他林木基因功能研究和分子育種奠定了基礎(chǔ)。
該研究得到國家重點研發(fā)計劃“林木良種高效基因編輯技術(shù)研究”的資助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/pbi.14176
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