拟南芥中高效创制不携带转基因元件多重突变体的 CRISPR/Cas9基因编辑系统学术资讯

来源：植物科学最前沿

原标题：陈浩东|拟南芥中高效创制不携带转基因元件多重突变体的 CRISPR/Cas9基因编辑系统

在植物基因编辑的过程中去除CRISPR/Cas9表达元件非常重要，因为CRISPR/Cas9表达元件在植物中的存在会带来多方面的问题：（1）取部分组织进行基因型检测时很难区分突变是遗传自上一代还是当代新产生的（当代新产生的体细胞突变可能不能遗传）；（2）CRISPR/Cas9元件的持续存在既增加了脱靶的风险，又不利于开展后续的互补实验；（3）携带CRISPR/Cas9元件的植物属于转基因植物，获得商业应用的难度大大增加。

近日，北京大学现代农学院与生命科学学院陈浩东研究组（隶属邓兴旺院士团队）在aBIOTECH期刊发表了题为“A novel CRISPR/Cas9 system for efficiently generating Cas9-free multiplex mutants in Arabidopsis”（点击题目或下方图片查看原文）的研究论文，报道了一种高效地在拟南芥中创制多基因编辑的不携带转基因元件（Cas9-free）植株的方法，该方法也可能在其他植物中类似应用。论文第一作者为汪加军博士，通讯作者为陈浩东副研究员。

研究者构建了Cas9-P2A-GFP融合蛋白，其中P2A是可以发生自我断裂的小肽，这样GFP不影响Cas9的核酸内切酶活性。结合同尾酶介导的串联多个sgRNA的技术，该系统可实现多基因编辑。因GFP与Cas9的等量表达，通过观测GFP的荧光，即可获得Cas9蛋白的存在与否及含量高低的信息，而Cas9蛋白的含量高低与基因编辑的效率具有很好的正相关性。由此，使用者在T1代中挑选GFP荧光强的植株，这些植株有很高的概率发生基因编辑，对目标序列鉴定确认发生编辑后，收集这些植株的T2代种子；在T2植株中挑选没有GFP表达的植株，即为目标Cas9-free植株。因 T1代荧光弱的植株可直接舍弃，T2代直接挑选无荧光的植株，大大减少了基因型鉴定的工作量，提高了研究效率。

多基因编辑的Cas9-free植株筛选流程

Cite this article as:

Wang, J. & Chen, H. aBIOTECH (2019). https://doi.org/10.1007/s42994-019-00011-z

作者简介

陈浩东，北京大学生命科学学院副研究员，主要研究物理环境因子光和重力对植物生长的调控，解析植物中的光和重力信号转导通路。以第一或通讯作者在Nature Communications, Current Biology, PNAS, Plant Cell, Molecular Plant等刊物上发表SCI论文18篇。

来源：frontiersin 植物科学最前沿

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