近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所作物病原生物功能基因組研究創(chuàng)新團隊開發(fā)了核酸酶LbCas12a介導(dǎo)的內(nèi)源基因非編碼區(qū)定向進(jìn)化技術(shù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物通訊 (Plant Communications) 》。
大量自然或隨機誘變形成的非編碼區(qū)變異為作物馴化和育種作出了貢獻(xiàn)。目前主要利用核酸酶SpCas9對作物內(nèi)源基因非編碼區(qū)進(jìn)行編輯和改造。與SpCas9相比，LbCas12a介導(dǎo)的內(nèi)源基因非編碼區(qū)技術(shù)更傾向于識別富含胸腺嘧啶的基因序列，并在植物細(xì)胞中誘導(dǎo)更大的缺失，更適合用于非編碼區(qū)編輯和定向進(jìn)化。
該研究通過使用LbCas12a介導(dǎo)的基因編輯技術(shù)和crRNA融合文庫，對水稻株高內(nèi)源基因SD1的非編碼區(qū)進(jìn)行大規(guī)模飽和覆蓋打靶，創(chuàng)制出株高呈不同變化的突變?nèi)后w，進(jìn)一步研究證實，其株高數(shù)量性狀變異主要是由該技術(shù)編輯全新的非編碼區(qū)調(diào)控序列造成的。該技術(shù)為作物數(shù)量性狀變異創(chuàng)制、分子育種研究提供技術(shù)支撐。
該研究得到國家自然科學(xué)基金、科技創(chuàng)新2030-重大項目、海南崖州灣種子實驗室、中國農(nóng)科院青年創(chuàng)新專項等項目的資助。（通訊員：郭建英）
原文鏈接：DOI: https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.100815
