水稻所研发出简易高效多基因编辑系统

    近日，从中国水稻研究所获悉，王克剑研究员领衔的染色体工程及基因组编辑创新团队研究发现了一套简易的多基因编辑系统。相关研究成果于10月24日在线发表于国际着名学术期刊《遗传学与基因组学（Journal of Genetics and Genomics）》杂志上。

 

    据悉，在水稻功能基因组研究过程中，通常需要创制多基因突变体。目前，水稻多突变体的获得只能依赖于单突变体间的多次遗传杂交以及后代群体筛选的方法，整个过程不仅耗时而且费力。王克剑研究团队与扬州大学合作，基于新型基因组编辑技术研发了一套简易的多基因编辑系统（CRISPR-Cas9）。

 

    CRISPR-Cas9系统是一种通过核酸酶（Cas9）和向导核糖核酸 （gRNA）对特定的脱氧核糖核酸序列进行定点编辑的新型简单高效的基因编辑工具。水稻所和扬州大学科研团队基于CRISPR-Cas9技术设计的多基因编辑系统只包含两个质粒，利用同尾酶的特性，通过传统的酶切连接方式，实现多个gRNA元件的快速组装。该系统理论上可以实现无限个gRNA的组装。在构建好载体之后，仅需要一次转基因，在转基因当代就可快速获得需要的多突变体。对得到的转基因水稻进行靶序列分析，发现同时编辑3个基因的效率可达60%左右。此外，统计分析还发现，不同基因位点倾向于同时发生突变，表明共突变发生频率可能与Cas9本身的活性相关。

 

    该系统简单易懂，只需要掌握基本的分子克隆技术就可以实现多基因编辑载体的快速构建。该系统的发展为水稻多突变体的获得提供了便捷高效的新方法。

 

 

    该研究得到中国农科院科技创新工程经费资助。水稻所王春博士和扬州大学沈兰博士为论文的共同第一作者。

 

    文章链接： http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1673852715001782