中国农科院作科所成功实现大豆基因单碱基替换，创造晚花表型突变体！学术资讯

来源：植物科学最前沿

中国农业科学院作物科学研究所植物转基因技术研究中心、大豆育种技术创新与新品种选育创新团队，利用改造后的CRISPR基因组编辑系统，率先实现了大豆基因的单碱基替换，并获得了表型稳定的纯合突变系。近日，相关研究成果以“Target base editing in soybean using a modified CRISPR/Cas9 system”为题在线发表在《植物生物技术杂志（Plant Biotechnology Journal）》上。

该研究通过组合Cas9n（D10A）切口酶、大鼠胞苷脱氨酶（APOBEC1）和尿嘧啶糖基化酶抑制剂（UGI），建立了大豆单碱基编辑技术体系，并成功实现了大豆开花调控关键基因GmFT2a和GmFT4的单碱基定向替换，效率分别为18.2%（4/22）和6.0%（2/34）。在GmFT2a靶位点实现了C→T和C→G两种类型的单碱基替换、在GmFT4靶位点实现了C→G单碱基替换。单碱基替换突变可稳定遗传，筛选获得的GmFT2a单碱基替换纯合突变系，在长日照（16小时光照/8小时黑暗）和短日照（12小时光照/12小时黑暗）条件下均表现出晚花表型，为大豆重要农艺性状的定向改良提供了新技术、新路径。

作为一种简单有效的基因组编辑工具，CRISPR已在多种重要作物中实现了基因定点敲除、等位基因单碱基替换和外源DNA片段定点整合，但在大豆中的成功实践还很少见。本研究是大豆单碱基替换研究工作的首例报道，为精准修饰和利用单核苷酸多态性（SNP）改良大豆农艺性状提供了新技术、新方法。这也是该团队利用CRISPR基因组编辑系统率先实现大豆基因定点敲除、DNA区段删除、多基因突变（Plant Biotechnology Journal, 2018, 2019; International Journal of Molecular Sciences, 2018）后，在大豆基因组编辑技术应用中取得的新突破，进一步拓展了大豆基因组编辑工具应用范围和农艺性状改良手段。

该研究得到了国家转基因生物新品种培育重大专项、重点研发计划、国家自然科学基金、和中国农业科学院科技创新工程等项目资助。博士毕业生蔡宇鹏、助理研究员陈莉、硕士生张岩和助理研究员袁珊为论文共同第一作者，侯文胜研究员为通讯作者。

来源：frontiersin 植物科学最前沿

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