新疆野蘋果再生及CRISPR/Cas9基因編輯體系研究獲進展
| 來源: 新疆生態(tài)與地理研究所 【字號:大 中 小】
新疆野蘋果(Malus sieversii)是我國珍貴的第三紀孑遺植物,也是世界栽培蘋果(Malus domestica)的祖先種,具有豐富的抗性基因資源價值。近年來,由于農(nóng)田開發(fā)、過度放牧、人為砍伐、蘋果小吉丁蟲危害及腐爛病暴發(fā)等原因,新疆野蘋果種群面積急劇減少。新疆野蘋果保育及抗性基因資源挖掘利用迫在眉睫。由于新疆野蘋果的自交不親和性和較長的幼齡期,常規(guī)的育種方法不易滿足需求,基于CRISPR/Cas9的基因編輯技術(shù)是現(xiàn)代育種的寵兒,已成功運用到多種植物中,但目前,國內(nèi)外利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)創(chuàng)制新疆野蘋果新種質(zhì)及研究其基因功能幾乎為零。
針對上述問題,中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所荒漠與綠洲生態(tài)國家重點實驗室張道遠研究組創(chuàng)制了新疆野蘋果組培體系,使得再生體系縮短至2~3個月,此方法可用于大批量擴繁新疆野蘋果克隆苗。相關(guān)研究成果以An efficient in vitro regeneration system from different wild apple (Malus sieversii) explants為題,發(fā)表在BMC Plant Methods上。
研究人員在獲得最優(yōu)野蘋果再生體系的基礎(chǔ)上,將基因編輯工具CRISPR/Cas9基因編輯體系應(yīng)用于本物種,并取得良好的編輯效果。相關(guān)研究成果以Application of CRISPR/Cas9 Technology in Wild Apple (Malus sieverii) for gene editing為題,發(fā)表在BMC Plant Methods上。新疆野蘋果再生體系及遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立將為基因功能研究、新種質(zhì)的創(chuàng)制奠定基礎(chǔ),CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)的成功應(yīng)用也將加速新疆野蘋果的現(xiàn)代分子育種進程。
圖1.新疆野蘋果愈傷組織再生體系
圖2.CRISPR/cas9載體構(gòu)建過程、不同愈傷中突變的Sanger測序示例及陽性愈傷組織