CRISPR/Cas9系统在林木基因编辑中的应用
2020-07-22陈赢男陆静
陈赢男,陆静
综 述
CRISPR/Cas9系统在林木基因编辑中的应用
陈赢男1,2,陆静1,2
1. 南京林业大学,林木遗传与生物技术省部共建教育部重点实验室,南京 210037 2. 南京林业大学林学院,南方现代林业协同创新中心,南京 210037
CRISPR/Cas9系统可以对目标基因进行精确定点编辑,是目前公认的最有发展潜力的基因编辑技术,并已在主要粮食及经济作物的精准育种方面发挥了重要作用。CRISPR/Cas9系统的出现也为林木基础研究和分子育种带来了新的途径。近年来CRISPR/Cas9系统在林木遗传研究中的应用越来越广泛,不仅实现了抗旱、抗病等林木新品种的培育,而且在调控木质素合成和缩短林木育种周期等方面也展现了巨大潜力。本文详细梳理了CRISPR/Cas9系统在林木基因功能验证及遗传改良中的研究进展,并对未来需要完善的相关问题和发展趋势进行了展望,以期为林木功能基因组研究和林木基因工程育种提供有益参考。
CRISPR/Cas9;基因编辑;林木;基因功能;遗传改良
对基因组进行精确编辑和改造一直是分子生物学家不断探究的技术难题,继锌指核酸酶(zinc finger nucleases, ZFNs)、类转录激活因子效应物核酸酶(transcription activator-like effector nucleases, TALENs)技术之后,基于细菌成簇规律间隔短回文重复(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPRs)序列开发的CRISPR/Cas9系统是近几年最为主流的基因编辑技术。与ZFN和TALEN技术相比,CRISPR/Cas9系统设计流程简单、操作方便、基因编辑效率高,一经开发就迅速在动物、植物和微生物中得到应用。自2013年首次用于编辑模式植物拟南芥()和烟草()以来[1],CRISPR/Cas9系统已在24个属45个科的植物中成功应用[2],在提高作物产量、改良作物品质、培育抗病及抗胁迫新品种等领域都具有良好的应用前景[3~5]。……
