高等植物多基因敲除体系研究取得进展

2019-08-02 14:30

  著名国际期刊《植物杂志》近日发布的一项成果表明,中科院昆明植物研究所在小立碗藓多基因敲除体系研究中取得了重要进展。

  苔藓植物是植物分子生物学研究中的一种重要模式植物。其中,小立碗藓生长所需营养简单,容易培养,为基因功能研究提供了良好的材料。目前,小立碗藓的基因敲除主要用同源重组的方法,但所获得突变体的效率相对较低,且小立碗藓的杂交极其困难,不利于获得多突变体并对多基因家族基因功能进行研究。尽管小立碗藓中也建立了CRISPR/Cas9的基因编辑技术,但这种方法在敲除多个基因时,敲除效率低下、载体构建费时费力。

  昆明植物研究所刘莉研究员率领的团队,通过选择其中几种在小立碗藓中摸索基因编辑效率,最终筛选到了一个具有高编辑活性的核酸酶LbCas12a,仅需要21个核苷酸的向导核糖核酸引导,即使加上目的基因的靶标序列长度也不会超过50个核苷酸。因此,新的编辑系统对多基因敲除具有很大优势。

  对基因家族而言,只需要对每个基因设计一个靶位点,通过一次转化即可同时获得单突、双突和多突。此项研究成果使得小立碗藓基因功能研究,尤其是基因家族功能的研究将变得更为高效。