利用CRISPR/Cas9基因編輯片段敲除技術(shù)創(chuàng)制玉米多樣化等位變異

摘要：利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)創(chuàng)制等位變異已經(jīng)成為眾多植物中增加種質(zhì)資源多樣性的重要手段。提高玉米等谷物中類胡蘿卜素含量是發(fā)展中國家解決維生素A缺乏癥的一種經(jīng)濟(jì)方法。本研究以玉米中調(diào)控類胡蘿卜素合成的基因crtRB1為研究對(duì)象，利用雙靶標(biāo)片段缺失性基因編輯技術(shù)，在原生質(zhì)體中對(duì)crtRBI的啟動(dòng)子順式元件進(jìn)行片段敲除，獲得了具有片段缺失和InDel（插入或缺失）的多樣化等位變異，這為在玉米中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的crtRB1啟動(dòng)子元件的缺失突變奠定了基礎(chǔ)，對(duì)啟動(dòng)子元件的功能研究和玉米的品質(zhì)改良具有重要意義。

關(guān)鍵詞：玉米；crtRBI；基因編輯；片段敲除；啟動(dòng)子

中圖分類號(hào)：Q781：S503.531+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2024）09-0001-05

糧食安全是世界首要問題，隨著人口不斷增長，現(xiàn)有的糧食產(chǎn)量和品質(zhì)越來越不能滿足人們的需求。玉米是三大作物之一，是我國乃至世界種植面積最大、產(chǎn)量最高的作物。玉米不僅是糧飼兼用作物，也是能源產(chǎn)品的重要原料植物。玉米傳統(tǒng)育種近幾十年取得長足的進(jìn)步，但主要基于現(xiàn)存的自然變異進(jìn)行人工選擇，再通過雜交聚合選育新品種，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。然而，現(xiàn)存的變異遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代育種的需求，這就需要用生物技術(shù)手段人工創(chuàng)制遺傳變異新種質(zhì)，以縮短育種周期，提高育種效率。

近年來，基因編輯技術(shù)的研究和發(fā)展突飛猛進(jìn)，新興的CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)為育種家提供了能夠精確創(chuàng)造等位基因的大好機(jī)遇。CRISPR/Cas9基因組編輯技術(shù)最早于2010年在原核免疫系統(tǒng)中被發(fā)現(xiàn)，也是繼第一代鋅指結(jié)構(gòu)核酸酶（ZFNs）和第二代轉(zhuǎn)錄激活子樣效應(yīng)因子核酸酶技術(shù)（TALENs）之后，被公認(rèn)的第三代基因組編輯技術(shù)。……