【炭黑产业网】10月11日消息,中国热带农业科学院橡胶研究所的组培与转基因研究团队,在橡胶树基因编辑技术领域取得了突破性进展,成功培育出全球首批橡胶树CRISPR/Cas9纯合基因编辑苗。
该研究团队在前期工作中,已成功实现CRISPR/Cas9-RNP技术在橡胶树原生质体和愈伤组织中的瞬时及稳定编辑,但受限于橡胶树独特的遗传转化体系,一直未能获得基因编辑植株。团队随后在超声波辅助的橡胶树体胚遗传转化技术基础上,通过精细调整抗生素筛选策略,发现在恒定10 mg/L潮霉素浓度下,转化效率达到最优。在此基础上,团队针对橡胶树体胚中的HbPDS基因进行了精准编辑,并首次在分子层面验证了T0代阳性转化体胚中超过90%为低编辑比例的嵌合体,而到了T1代,纯合转化体胚的比例已显著提升至约50%。
据炭黑产业网了解,团队进一步对29个T1代阳性转化体胚进行了植株再生处理,最终成功获得了8株基因编辑幼苗。通过高通量测序技术确认,这8株幼苗中包括4株嵌合植株和4株纯合基因编辑植株。研究还发现,嵌合植株若要表现出白化表型,其编辑细胞的突变阈值需位于69%至86%之间,这一发现为未来获得具有明显表型的橡胶树基因编辑苗提供了重要的理论支撑。
相关研究成果以“基于优化CRISPR/Cas9的基因编辑系统高效生成橡胶树(Hevea brasiliensis)纯合编辑植株”为题,发表在《Industrial Crops and Products》杂志上。中国热科院橡胶所的杨先锋、林秋飞以及已出站博士后Jinu Udayabhanu共同担任第一作者,黄华孙研究员和黄天带研究员则共同担任通讯作者。此项研究得到了热带作物生物育种全国重点实验室科研项目、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项以及国家自然科学基金项目的鼎力支持。