裸眼可视化工具盒ViMeBox助力玉米基因编辑
2021-03-22
(2021.3.15 植物生物技术Pbj)
基因编辑技术是作物遗传育种中一项革新性技术,应用前景十分广阔。基因编辑依赖遗传转化技术将Cas9、sgRNA等基因编辑元件导入植物细胞中实现靶向修饰。快速剔除基因编辑元件对于基因编辑产品商业化研发至关重要。一方面基因编辑元件会继续产生新突变,影响纯合基因型的分离和表型鉴定的稳定性和时效性;另一方面,含基因编辑元件的材料涉及外源基因插入,易引发生物安全方面的担忧。虽然通过后代回交转育可以去掉外源基因成分,但过程周期长、效率低、成本高,制约了技术规模化应用。开发简单、快速分离Cas9成分的玉米基因编辑技术有助于加速玉米育种进程、降低监管成本、推进基因编辑产业化。模式植物中已经开发了多色荧光,以及紫色花青素和红色甜菜红素的标记系统,但在玉米中有效的标记系统仍然较少。各色荧光蛋白需要特殊波长激发光设备等,应用场景受限。而花青素和甜菜红素虽然可以实现裸眼可视化,但由于次生代谢物合成复杂,易受环境因素影响。
为了获得裸眼可视的筛选效果,来自华中农业大学、吉林省农业科学院和未米生物科技(江苏)有限公司的研究人员联合开发了可视化基因编辑工具盒 “ViMeBox,VIsual Maize Editing toolBox”。近日,以题为“Seeing is believing: a visualization toolbox to enhance selection efficiency in maize genome editing”的研究论文在《Plant Biotechnology Journal》在线发表。
研究通过对GFP、YFP、AmCyan、DsRed2等多种荧光蛋白在玉米中开展裸眼可视效果测试,明确DsRed2表达高时肉眼可见,进一步引入CaMV35S增强子提高表达量,最终实现了不依赖于激发光设备的裸眼可视筛选。……
