近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花抗逆鑒定課題組創(chuàng)建了一種簡單高效的耐鹽相關(guān)內(nèi)源基因編輯突變體篩選方法，應(yīng)用CRISPR/Cas9系統(tǒng)精確有效地編輯棉花的兩個耐鹽相關(guān)的內(nèi)源基因，為棉花的基因功能研究和分子育種提供了新思路。相關(guān)論文在線發(fā)表于《科學(xué)通報（Scientific Reports）》上。
CRISPR/Cas9來自微生物的免疫系統(tǒng)，其利用一種Cas9酶，把一段作為引導(dǎo)工具的小RNA識別靶標(biāo)DNA位點，就能在此處對DNA進(jìn)行切斷或做其他改變。以往研究表明，CRISPR/Cas9系統(tǒng)可以在多種植物中對靶標(biāo)基因進(jìn)行高效編輯。作為異源四倍體棉花的陸地棉基因組大而復(fù)雜，獲得目標(biāo)基因突變體的難度非常大，耐鹽性的研究是世界性難題，而CRISPR/Cas9系統(tǒng)為獲得棉花耐鹽突變體提供了非常好的思路。
科研人員研究發(fā)現(xiàn)，對選取的棉花兩個與耐鹽相關(guān)的內(nèi)源基因GhCLA1和GhVP， CRISPR/Cas9在棉花的原生質(zhì)體中表達(dá)后，兩個基因靶標(biāo)位點的突變大部分是堿基的替換，而在轉(zhuǎn)基因棉花植株中，該系統(tǒng)造成的靶標(biāo)位點突變大部分是堿基的缺失。研究還發(fā)現(xiàn)，CRISPR/Cas9系統(tǒng)在棉花細(xì)胞中具有目標(biāo)特異性，即只瞄準(zhǔn)那些為它們設(shè)定的目標(biāo)基因?；诿藁ɑ蚪M大而復(fù)雜的特點，該研究表明利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)成功創(chuàng)建了一種對棉花內(nèi)源基因編輯和篩選突變體的有效方法，而且高效率和特異性和特點。
該研究得到國家十三五重大專項經(jīng)費資助。棉花所陳修貴為該論文的第一作者，葉武威研究員為通訊作者。（通訊員 馮文娟）
