利用基因编辑对作物进行精准定向进化
2021-03-22
(2021.3.7 植物生物技术Pbj)
人类人口增长增加了对粮食作物、动物饲料、生物燃料和生物材料的需求,同时气候变化正在影响环境增长条件。迫切需要开发既能承受不利生长条件又能减少投入的作物品种。植物育种对全球粮食安全至关重要,虽然它受益于现代技术,但它仍然受到遗传多样性、连锁力以及将多种有利的等位基因组合成复杂性状的有效方法的限制。CRISPR/Cas技术已经改变了跨生物系统的基因组编辑,并有望以其高精度、易设计、复用能力和低成本改变农业。作者讨论了将基于CRISPR/Cas的基因编辑整合到作物育种中,以促进驯化和改良适合各种应用和生长环境的自交系作物品种。使用基于CRISPR/Cas的基因编辑来修复理想的等位基因变体,产生新的等位基因,打破有害的遗传联系,并将有利的基因座导入优良品系。
近日,加拿大加拿大国家水产和作物资源开发中心在植物学杂志Plant Biotechnology Journal上在线发表了题为“Advanced domestication: harnessing the precision of gene editing in crop breeding”的综述,作者就基于CRISPR/Cas的基因编辑来修复理想的等位基因变体等进行了评述。
基于CRISPR/Cas的基因编辑可以实现有针对性的序列修饰。自从CRISPR/Cas技术在细菌中被发现并被应用于真核基因编辑工具以来,它已经被用于多种基因组编辑功能。与其他基因编辑工具(例如TALENS或ZFN)相比,这项技术的成功与它的高精度、易设计性和低成本有关。并且在特异性、精确性和脱靶效果、编辑能力以及在靶生物中的易用性方面都有了改进。特别是新的SpCas9变体、Cas9同源基因和CRISPR相关酶的开发。……
