在Fusarium verticillioides中开发一个高效的CRISPR/Cas9系统及其在减少真菌毒素污染中的应用
Tingting Tang1, Yi Ding1, Wei Guo1
1Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Agro-products Quality and Safety Control in Storage and Transport Process, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Institute of Food Science and Technology, Beijing 100193, P. R. China.
研究人员开发了一种高效的CRISPR/Cas9基因组编辑系统,用于主要的玉米病原体Fusarium verticillioides. 该系统可实现精确的基因编辑和生物控制剂的制造,以减少农作物中的真菌毒素污染.
科学领域:
- 植物病理学 植物病理学
- 菌类学 菌类学是指菌类学.
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- Fusarium verticillioides 是玉米的重要真菌病原体,导致大量的产量损失和产生有害的真菌毒素.
- 有限的遗传工具阻碍了F. verticillioides的研究和管理策略.
研究的目的:
- 建立一个高效的CRISPR/Cas9基因组编辑系统,用于F. verticillioides.
- 开发用于基因操纵和生物控制这一重要的玉米病原体的工具.
主要方法:
- 使用具有AMA1序列的自主复制等离子体开发CRISPR/Cas9系统.
- 通过非同类末端结合 (NHEJ) 和使用双 sgRNA 表达的精确基因删除来破坏基因.
- 建立一个pyrG循环系统,并产生富蒙尼辛生物合成突变物.
主要成果:
- 在pyrG和pyrE的基因破坏方面实现了高效率 (66-100%).
- 成功精确的基因删除和设计者染色体的生成,包括38kb片段删除用于富蒙尼辛生物合成.
- 开发的 ΔFUM1 和 ΔFUM 突变体证明了它们作为生物控制剂的潜力,可以防止米尼辛 B1 的污染.
结论:
- 已经建立的CRISPR/Cas9系统显著提高了F. verticillioides的基因操纵能力.
- 开发的基因组编辑工具和生物控制剂为管理F. verticillioides和减轻对玉米的影响提供了有价值的策略.
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