巧用“基因剪刀” 提高橡膠樹(shù)遺傳改良效率 編輯效率達(dá)8.47%—24.92%

4月9日，記者從中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，該院橡膠所育種團(tuán)隊(duì)在橡膠樹(shù)CRISPR/Cas9質(zhì)粒編輯體系研究方面取得重要進(jìn)展，率先建立了橡膠樹(shù)CRISPR/Cas9基因編輯體系。

該研究進(jìn)一步奠定了中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院在橡膠樹(shù)基因編輯領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

近年來(lái)興起的以“基因剪刀”CRISPR/Cas9為代表的基因編輯技術(shù)是生命科學(xué)研究領(lǐng)域的革命性技術(shù)，為植物學(xué)基礎(chǔ)研究及作物精準(zhǔn)遺傳改良提供了高效、快速的遺傳操作工具。該技術(shù)在大田作物和模式植物中應(yīng)用廣泛，但在用于熱帶高大喬木橡膠樹(shù)時(shí)面臨極大難度。橡膠所育種團(tuán)隊(duì)克隆了5個(gè)橡膠樹(shù)內(nèi)源的HbU6基因的啟動(dòng)子，構(gòu)建了CRISPR/Cas9原生質(zhì)體瞬時(shí)轉(zhuǎn)化編輯載體，編輯效率達(dá)8.47%—24.92%。

研究團(tuán)隊(duì)以HbPDS基因?yàn)榘袠?biāo)，構(gòu)建了CRISPR/Cas9穩(wěn)定轉(zhuǎn)化編輯載體，通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)的橡膠樹(shù)胚性愈傷遺傳轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了對(duì)愈傷中靶標(biāo)基因HbPDS的基因編輯。目前編輯的愈傷組織已經(jīng)分化形成體胚，正在進(jìn)行植株再生工作。

團(tuán)隊(duì)成員楊先鋒博士介紹，該技術(shù)體系具有廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)前，雜交育種是橡膠樹(shù)新品種培育的主要方式，但橡膠樹(shù)童期長(zhǎng)達(dá)5—6年，難以短時(shí)間培育出純和自交系，培育一個(gè)品種需要長(zhǎng)達(dá)20—30年的時(shí)間，這成為橡膠樹(shù)雜種優(yōu)勢(shì)利用的限制因素。利用基于CRISPR/Cas9的基因編輯技術(shù)，可極大地提高橡膠樹(shù)遺傳改良效率。