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。     

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。     

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。     

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...     

基于 CRISPR/Cas9 基因编辑技术的水稻定向改良研究进展

水稻（Oryza sativa L.）是单子叶植物研究的模式作物,同时也是世界上最重要的粮食作物之一。我国是世界上最大的稻米生产国和消费国,水稻在保障粮食安全方面发挥着极其重要的作用。水稻品种的不断改良升级是保障稻米稳产增产的有效途径。以育种家经验为基础的传统育种方式的育种周期长、精准性差、可预见性低,已逐渐不能满足现代育种需求。CRISPR/Cas9 是继锌指核酸酶（ZFN）、转录激活样效应因子核酸酶（TALEN）等技术之后的新一代基因编辑技术,能在不改变受体遗传背景的前提下,精准、定向地改造控制重要性状的功能基因以达到性状快速升级改良的目的,已逐步成为动植物科学研究和作物育种的重要工具。目前CRISPR/Cas9 基因编辑技术已经广泛应用于水稻重要性状的定向改良和种质资源创新研究。综述了 CRISPR/Cas9基因编辑技术的工作原理及其在水稻抗病性、品质、育性、非生物胁迫等方面的研究进展,并对 CRISPR/Cas9技术的发展和未来在水稻育种中的应用进行了展望,为未来 CRISPR/Cas9 基因编辑技术在作物定向改良中的进一步利用提供参考。     

叠氮化钠(NaN3)诱变在作物性状改良中的应用

化学诱变是作物改良中变异性状的重要来源之一,是目前应用较为广泛的诱变育种技术.综述了以叠氮化钠(NaN_3)为诱变剂的化学诱变技术在作物性状改良方面的研究进展,并展望了NaN_3诱变的应用前景,以期为相关研究者提供参考.     

减数分裂重组的分子遗传机制研究进展及在作物育种中的应用

减数分裂是真核生物有性生殖产生染色体数目减半的单倍体配子所必需的生命过程。重组是减数分裂的核心事件之一,既增加了同源染色体间遗传信息的交换,又保证了其在减数分裂后期Ⅰ的正确分离。因此,减数分裂重组不仅增加了后代遗传多样性,还是作物遗传育种的基础。通过提高重组频率或改变其分布可以加速农作物育种进程,而降低或抑制重组可以固定杂种优势。近年来对植物减数分裂重组的分子遗传机制的研究取得了很大进展,包括重组的遗传和表观遗传调控机制,重组的遗传操控技术、固定杂交优势和染色体工程等方面。本文针对以上方面进行了全面的总结,这些内容不仅方便了读者对减数分裂重组的理论认知,还拓展了通过调控减数分裂重组操控生物育种的思路。     

利用转基因技术进行作物遗传改良的研究进展

概述了利用转基因技术进行作物遗传改良的研究现状及常用的转基因方法,并介绍了转基因作物的研究发展历史及应用情况.     

CRISPR/Cas9技术及其在水稻和小麦遗传改良中的应用综述

CRISPR/Cas9技术是新发展的定向基因编辑技术,CRISPR/Cas9技术是在细菌和古细菌中发现的1种抵御外来病毒及质粒入侵的获得性免疫系统。CRISPR/Cas9技术由sgRNA(单向导RNA)介导,与Cas9核酸酶切割实现作物定点编辑改良。本文主要对CRISPR/Cas9技术的工作原理、系统分类、结构、系统构建方法进行了系统介绍。同时,总结了CRISPR/Cas9技术在水稻和小麦的突变体库的建立和基因功能研究、品质和农艺性状遗传改良等方面的研究。并对CRISPR/Cas9技术对作物进行定向编辑改良进行了展望,以期为利用CRISPR/Cas9技术创制新品种、作物品种改良提供参考。     

植物染色体重排在作物遗传改良中的应用研究进展

染色体重排是一种可能导致DNA片段丢失、重复、易位和倒位的机制,从而改变基因组结构,为创造新的变异性状提供可能。植物染色体重排事件的准确鉴定有助于更深入地理解植物基因组的结构、功能及它们在植物演化和作物育种中的作用。该文深入探讨了植物染色体重排的基本概念,介绍了植物染色体重排的自然发生和人工诱导的技术方法,阐述了植物染色体重排的细胞生物学、分子遗传学和高通量测序鉴定方法。同时,系统总结了植物染色体重排技术在作物遗传育种中的应用,结合具体实践,着重强调了染色体重排技术在提高农作物的遗传多样性、改良农作物的重要性状、增强农作物的环境适应性等方面极具优越性。然而,目前染色体重排的发生概率较低,技术上仍存在挑战,需要更多精准的工具和策略来实现染色体片段的精准定位和重排。通过全面了解染色体重排及其相关技术,研究人员和育种家可以更好地利用植物基因组,为全球粮食安全和环境可持续发展提供创新解决方案。相关研究不仅为深入认识植物基因组提供新途径,也为未来创新作物育种奠定坚实基础。通过挖掘植物基因组的多样性和可塑性,染色体重排技术有望为培育高产、优质、多抗的农作物新品种提供更多可能性,对解决全球日益严峻的...     

CRISPR/Cas9技术在观赏植物改良育种上的应用进展

CRISPR/Cas9技术是继ZFN、TALEN后目前新兴的基因定点改造技术手段。本文将简要介绍CRISPR/Cas9技术的发展演化及优势,总结其在观赏植物上的应用现状及巨大潜力。目前该技术已成功应用于百脉根、毛白杨、铁皮石斛、苜蓿、矮牵牛、日本牵牛花、菊花、兰猪耳、菊苣等观赏植物上,为在观赏园艺上的性状改良、基因工程研究提供了有力依据和手段。     

CRISPR/cas9基因编辑技术在羊毛品质改良中的应用

CRISPR/cas9基因编辑技术作为现代生物技术的重要手段之一,是近年基于基因组和基因信息技术发展起来的通过人工设计实现对特定基因或基因组靶位点进行精准编辑的前沿技术,现已广泛应用于绵羊等经济动物的品种培育研究中。文章简述了CRISPR/cas9基因编辑技术的原理,其在提高羊毛产量和羊毛品质,培育产毛量高和品质好的转基因羊新品种中的应用。