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我室葡萄种质资源与抗病育种团队在基因编辑领域取得新进展

        近日,植物科学TOP期刊Plant Biotechnology Journal(IF=7.443)在线发表了我室葡萄种质资源与抗病育种团队的论文 “CRISPR/Cas9-mediated efficient targeted mutagenesis in grape in the first generation”。 博士生王现行和涂明星为论文共同第一作者,王西平教授为通讯作者。该研究利用CRISPR/Cas9技术成功实现对葡萄基因的高效编辑,并建立了一套成熟的葡萄基因编辑体系。

        葡萄在世界范围内广泛种植,具有重要的经济价值,但每年受霜霉病、灰霉病等各种真菌病害的危害严重,损失巨大。应用CRISPR/Cas9技术在葡萄上建立高效的基因编辑系统,可以很容易获得目标基因的突变体,从而加速葡萄抗病基因功能研究和抗病育种。该研究利用多靶点编辑系统,对葡萄单个基因同时设计了4个靶点,显著提高了在转基因植株在第一代中的突变效率,突变率达到30.55%。同时针对四个靶点的潜在的脱靶位点进行了脱靶分析,在12个双等位基因突变的株系中没有发现脱靶现象。证明多靶点编辑系统在葡萄上具有很高的特异性,脱靶效率很低。灰霉病接种实验发现,WRKY52突变株系显著提高了对灰霉菌的抗性,并且双等位基因突变株系比单一等位基因突变株系有更强的抗性。本研究结果证明多靶点编辑系统可以在第一代实现高效特异的对葡萄单个或多个基因进行编辑,这对葡萄基因功能研究与分子育种意义重大。该研究得到国家联合基金重点项目和陕西省重点科技创新团队项目资助。

        原文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12832/abstract?systemMessage