在番茄中遗传病毒诱导的生殖系编辑

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:

• 基因组编辑为植物提供了精确的遗传修饰.
• 病毒诱导的基因组编辑 (VIGE) 为基因修改提供了一种暂时的方法.
• 在番茄中建立有效的遗传性VIGE对于作物改善至关重要.

研究的目的:

• 在番茄 (Solanum lycopersicum) 中实施和优化遗传性病毒诱导的基因组编辑 (VIGE).
• 为了评估不同促进剂 (35S,Slrps5A,Slyao) 在VIGE中的Cas9表达的效率.
• 研究环境条件对遗传编辑频率的影响.

主要方法:

• 在三种不同的促进者下生成了表达Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9) 的转基因番茄线.
• 利用基于烟草虫病毒 (TRV) 的系统,将指导RNA (gRNA) 融合到移动RNA序列,以进行基因向.
• 针对性的植物脱酶 (SlPDS) 和菌耐药性6 (SlDMR6) 基因进行编辑.
• 在SpCas9表达番茄系中评估体质和遗传编辑效率.
• 优化环境条件,包括降低光强度,以提高编辑频率.

主要成果:

• 在所有针对SlPDS和SlDMR6基因的测试番茄系中观察到显著的体质编辑效率.
• 在Slyao促销器驱动的SpCas9系的后代中检测到可遗传的单基突变 (3%的频率).
• 优化环境条件,特别是减少光强度,大大增加了遗传编辑频率 (SlPDS高达86%,SlDMR6高达100%).
• 在优化条件下成功生成了双基突变.

结论:

• 选择促进剂和优化环境条件对于提高番茄遗传性VIGE效率至关重要.
• VIGE提供了一种有前途的策略,可以在不需要广泛的组织培养或转化后建立Cas9表达线路的情况下在番茄中产生稳定,可遗传的突变.
• 这种方法在已建立的番茄品种中促进了有效的突变基因的产生,加速了作物育种和研究.