作物基因組單堿基編輯方法研究取得重要進展

據2017年3月1日《中國科學報》報道，中科院遺傳與發育生物學所高彩霞研究組在前期工作基礎上，借鑒哺乳動物單堿基編輯方法，利用Cas9變體(nCas9-D10A)融合大鼠胞嘧啶脫氨酶(rAPOBEC1)和尿嘧啶糖基化酶抑制劑(UGI)，構成了高效的植物單堿基編輯系統nCas9-PBE，成功地在三大重要農作物(小麥、水稻和玉米)基因組中實現高效、精確的單堿基定點突變。

單核苷酸點突變是作物許多重要農藝性狀發生變異的遺傳基礎。單堿基的變異會導致氨基酸替換或蛋白質翻譯終止,使基因功能發生改變，從而有可能產生優良的等位基因與優異性狀。傳統誘變及單堿基突變篩選技術(如TILLING)需要進行基因組規模的篩選，耗時、耗力且鑒定到的點突變數目和種類有限。

據悉，nCas9-PBE技術無需在基因組的靶位點產生DNA雙鏈斷裂(DSB)，也無需供體DNA的參與，具有簡單、廣適、高效的特點。nCas9-PBE單堿基編輯系統成功建立和應用，為高效和大規模創制單堿基突變體提供了一個可靠方案，為作物遺傳改良和新品種培育提供了重要技術支撐。