CRISPR-Cas9系统在蔬菜育种上应用研究进展

由规律成簇间隔短回文重复序列(clusteredregularly interspaced short palindromic repeat,CRISPR)和CRISPR相关蛋白(CRISPR-associated protein)组成的CRISPR-Cas系统是细菌一种重要的获得性免疫系统。经改造的CRISPR-Cas9系统不仅能对基因组进行单个位点的特异性识别,还可对基因组的多个位点同时修饰,实现目的基因的插入、缺失。经过几年的发展,已在番茄、马铃薯、甘蓝、油菜等蔬菜中成功应用,创造了很大的应用价值。主要对CRISPR-Cas9系统原理及以番茄为主等蔬菜应用研究进展进行了综述,以期为蔬菜改良育种研究提供参考。     

CRISPR-Cas9基因编辑技术在特种药材中的研究与应用

CRISPR-Cas9基因编辑技术是继锌指核酸酶（ZFNs）和TALEN核酸酶（TALENs）之后、可高效定点编辑的第三代基因编辑技术,是目前基因功能研究和遗传疾病治疗等生命科学领域最前沿的基因编辑技术,在植物现代生物技术中占据着很重要的地位,特别是在作物遗传改良方面。作为作物遗传改良育种的有效技术手段,CRISPR-Cas9基因编辑技术为创制特种药材新种质资源特别是专用型品种资源带来了新契机,对于特种药材种质创新具有极其重要的作用。本文对CRISPR-Cas9基因编辑技术在特种药材中的研究与应用进行了综述,以期为特种药材的基因功能研究以及种质创新工作提供良好的研究基础与理论依据。     

CRISPR-Cas9技术介导蔬菜作物遗传改良研究进展

在植物中,CRISPR-Cas基因组编辑技术是一种改变基因功能并改良作物品种的新技术。与传统育种相比,CRISPR-Cas是一种操作简单、低成本、高效精准的技术,并且脱靶风险较低。蔬菜作物富含膳食纤维、维生素和矿物质,对人类健康至关重要。然而,随着气候环境的变化,生物和非生物胁迫对蔬菜的生产构成严重威胁,影响品质和产量。在综述中,概述了CRISPR技术发展史、CRISPR-Cas工具箱的组成、现有Cas蛋白的变体、CRISPR-Cas元件转化到植物中的方法以及基因编辑系统在蔬菜作物遗传改良应用中的具体案例,最后提出了CRISPR-Cas技术在蔬菜育种中的挑战和应用前景。     

基因组编辑系统CRISPR-Cas9研究进展及其在猪研究中的应用

规律成簇的间隔短回文重复(CRISPR)及其相关的蛋白(Cas)原本是细菌抵御病毒的获得免疫系统,人们很快发现其应用潜力,即RNA引导的核酸酶Cas9对靶DNA进行基因组编辑:敲除、敲入、敲降。CRISPR-Cas9是继ZNF、TALENS技术之后的第三代基因组编辑技术,具有突变效率高、成本低、制作简单、能够诱导多位点同时突变等特点。除了基因工程功能外,CRISPR-Cas9系统还具有基因调控、基因组标记功能、大片段删除、全基因组扫描与编辑RNA等,且发展到CRISPR3.0,并继续开发其新应用。从2012年底开始,CRISPR的一系列创新性应用开启了整个基因组编辑研究的革命,成为生命科学领域的技术明星。文章对其最新进展进行了综述,并对其在猪中的应用及潜力进行了展望。     

利用CRISPR-Cas9基因编辑技术制备牛MSTN基因编辑胚胎

为了给双肌肉牛品种的培育提供新的遗传素材,拟利用CRISPR-Cas9基因编辑技术制备牛MSTN基因编辑胚胎。从采集到的86对牛卵巢中收集卵母细胞进行成熟培养以及体外受精,并使用在线软件设计能够在体外高效编辑牛MSTN基因的gRNA序列,将验证后所得的体外切割活性最高的gRNA与Cas9 mRNA的混合物显微注射牛的受精卵,培养至囊胚后,利用T7EI核酸内切酶法检测囊胚中MSTN基因的编辑情况,然后将基因编辑阳性的囊胚样品进行测序验证。结果表明,牛胚胎体外培养平均囊胚率为21.28%;在设计的多条gRNA序列中,gRNA5的体外切割活性最高,为96.00%;将Cas9 mRNA和gRNA5的混合物显微注射受精卵并培养至囊胚后,T7EI核酸内切酶检测表明囊胚MSTN基因切割阳性率为15.40%;对MSTN基因编辑囊胚阳性样品测序表明,在gRNA5靶位点存在部分片段缺失。综上,说明利用CRISPR-Cas9基因编辑技术成功获得了牛MSTN基因编辑胚胎。     

基因编辑技术CRISPR-Cas9在畜禽改良领域的应用

基因编辑技术是一种新兴的基因改良方法,其可以精准地修改生物体的基因序列,从而改变生物体性状。在畜禽改良领域,CRISPR-Cas9技术可以被用来改良畜禽的生长速度、肉质品质、疾病抗性等。本文将从CRISPR-Cas9技术在畜禽改良方面的应用现状及未来发展方向进行阐述。     

基于CRISPR-Cas9的拟南芥基因编辑后代鉴定技术的优化

利用CRISPR-Cas9(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats-CRISPR-associated nuclease 9)系统对植物进行定点编辑的技术已经日渐成熟,但对于被编辑植株后代的鉴定依旧费时费力,以拟南芥SDP1(Sugar-dep...     

CRISPR/Cas9系统及其在作物育种中的应用

基因编辑是一项对目的基因进行修饰的新技术,由成簇规律间隔短回文重复序列(Clustered regularly in-terspaced short palindromic repeats,CRISPR)及其关联蛋白(CRISPR associated,Cas)组成的系统(CRISPR/Cas)为新一代基因编辑技术,其中Cas9蛋白与CRSPR结合形成的编辑系统CRISPR/Cas9因其简单易操作的特性已广泛应用于植物基因组编辑,发展潜力巨大.文章论述了CRISPR/Cas9系统的作用原理、发展历程及在植物基因组中的定点编辑效应,并分析CRISPR/Cas9在水稻、小麦、玉米等作物育种中的应用现状,发现其在改良水稻产量和质量相关性状、小麦白粉病抗性及玉米乙烯敏感等性状上效果明显.在今后的研究中,应针对不同作物的育种目标,深入了解目标基因的功能作用来设计相应的操作方案,并提高该系统对作物目的基因改良的效率,加强其安全性等,以促进基因编辑在作物育种中的应用,加快育种进程.     

2种常见CRISPR-Cas系统在苹果中的适用性特征

运用生物信息学方法初步分析CRISPR-Cas9和Cpf1在苹果中的整体适用性特征,以期为苹果基因组编辑和CRISPR-Cas在苹果研究中的推广使用提供一定的参考和便利.结果表明,苹果染色体中有数量可观的PAM,平均间隔7 bp碱基有1个5'-NGG、间隔3 bp有1个5'-TTN;也就是说5'-TTN比5'-NGG的...     

转基因技术在中国蔬菜育种中的应用研究进展

就转基因技术在蔬菜抗病(毒)、抗虫、抗除草剂和抗逆性育种以及人为创造雄性不育和提高耐贮性、提高产量、延迟成熟、品质改良等方面的研究进展进行了综述,并展望转基因技术在中国蔬菜育种中应用的广阔前景。     

我国蔬菜诱变育种研究进展

介绍了蔬菜诱变育种的特点、方法和我国近年来的主要研究进展,并对其发展前景进行了展望。     

太空育种应用与研究进展

综述了太空育种的研究概况,阐明了太空育种的主要特点及国内外太空育种现状。介绍了太空育种的应用实例,探索了太空育种在木本园林植物育种中的应用范围、途径以及存在问题。揭示了太空育种是未来木本观赏植物育种工作中不可缺少重要组成部分。     

多倍体育种在蔬菜作物上的应用

多倍体育种逐渐成为蔬菜作物育种的主要途径之一.概述了多倍体育种领域中多倍体的产生途径、特征及其多倍体育种在蔬菜作物中的应用.     

转基因技术在蔬菜育种中的应用

综述了转基因技术在蔬菜作物抗病育种、抗虫育种和抗除草剂及延迟成熟与保鲜等方面中的应用，展示了基因转化技术在蔬菜作物品种改良上广阔的应用前景。     

间作蔬菜研究进展

 蔬菜是人们膳食纤维、维生素和矿物质的主要来源,在我国农业产业结构调整中发挥着重要的作用。针对目前我国耕地持续减少及蔬菜品质不高的现状,对蔬菜在合理间作条件下光照和土壤养分的利用、控制病虫草害及经济效益3个方面进行了综述,指出了间作蔬菜研究在土壤水分利用、养分吸收与病虫害间的关系和影响品质的生理基础等方面需进一步研究的问题。     

蔬菜作物人工种子研究进展

阐述了人工种子的概念以及人工种子的培养物、种皮代用材料、人工胚乳及人工种子的防腐、贮藏 ,人工种子在有菌土壤中萌发和转株等方面的研究 ,展望了人工种子在蔬菜作物上的前景。