甘蓝型油菜和甘蓝CRISPR/Cas9编辑效果的快速检测

CRISPR/Cas9系统是目前最常用的基因组定点编辑工具,通过瞬时表达试验提前验证Cas9/sgRNA载体诱导的突变效率,可以提高基因组定点编辑成功的几率,且显著节省费用及时间。本研究开发了一种利用农杆菌介导的操作简单、适用性好、成本低廉的叶片瞬时表达技术,可用于快速检测甘蓝型油菜和甘蓝中CRISPR/Cas9的编辑效果。针对甘蓝型油菜BnaC.WRKY11.a设计了2个靶位点Tgt1（Target 1）和Tgt2（Target 2）,并构建了Cas9/sgRNA-Tgt1/2多重突变载体,在甘蓝型油菜叶片中瞬时表达后,2个靶位点都出现突变,突变效率达11.2%～82.2%。针对甘蓝BolPDS3基因设计了1个靶位点Tgt3（Target3）,并构建了Cas9/sgRNA-Tgt3敲除载体,在甘蓝叶片瞬时表达后,Tgt3发生了突变,且大部分为碱基缺失突变,缺失的数目为1～18bp不等,同时还存在少量碱基插入以及碱基替换等突变类型。结果表明这种甘蓝型油菜和甘蓝的叶片瞬时表达技术操作简单、适用性好、成本低廉,CRISPR/Cas9的编辑效果快速易检测。     

基因编辑技术在油菜中的应用

油菜作为世界主要油料作物之一,在农业生产中占有重要地位。长期以来,油菜育种家致力于利用杂交、人工诱变、细胞工程等多种技术,培育优良油菜品种,提质增效。近年来,以CRISPR为代表的基因编辑技术突飞猛进,为油菜育种提供了新的方法和思路,并已被成功用于改变油菜的菜籽产量、油脂品质、抗病性、开花时间、花色、除草剂抗性等性状,展现了巨大的应用潜力。本研究对基因编辑技术在油菜中的应用实例进行了全面总结,并对尚待解决的一些技术问题和未来可能的发展方向进行了探讨,为相关学者提供参考。