条件淘汰OsMLH1以改善植物原始编辑系统,而不会扰乱大米的肥力

科学领域:

• 植物生物技术 植物生物技术
• 基因组编辑 基因组编辑
• 分子生物学分子生物学

背景情况:

• 高效率的原始编辑 (PE) 对于精确的基因组操纵至关重要.
• 通过共同表达主导负MLH1变异来抑制DNA不匹配修复 (MMR),可以增强哺乳动物的PE系统.
• 该策略在工厂中的应用是有限的,因为效果不那么明显,性能不一致.

研究的目的:

• 为了优化工厂中主要编辑 (PE) 的效率.
• 通过使用RNAi介导的OsMLH1.1.的敲除来研究在米中暂时MMR抑制的有效性.
• 开发一种安全可靠的方法来改进植物基因组编辑.

主要方法:

• 在稳定转换的米细胞中使用了增强的原始编辑 (ePE5c) 系统.
• 采用RNAi来实现OsMLH1的直接淘汰,抑制DNA不匹配修复 (MMR).
• 引入了一个有条件的切除系统,用于通过CRE介导的RNAi模块的去除,以确保无RNAi的植物.

主要成果:

• OsMLH1 knockdown 提高了 PE 效率的 1.30 到 2.11 倍,在 T0 代中达到高达 85.42% 的同卵性突变.
• 全基因组测序证实了ePE5c系统的高特异性.
• 一个条件切除系统成功地在T0世代中生成了100%的RNAi模块免费植物,而不会损害生育能力,并保持了增强的编辑效率.

结论:

• 开发了一种安全可靠的策略,以提高植物初级编辑 (PE) 的效率.
• 通过MLH1的可消耗RNAi模块进行暂时的MMR抑制,可以提高编辑效率,而不会扰乱植物的发育.
• 这种方法为精确操纵植物基因组提供了一个强大的工具.