作物基因组单碱基编辑方法研究取得重要进展

据2017年3月1日《中国科学报》报道，中科院遗传与发育生物学所高彩霞研究组在前期工作基础上，借鉴哺乳动物单碱基编辑方法，利用Cas9变体(nCas9-D10A)融合大鼠胞嘧啶脱氨酶(rAPOBEC1)和尿嘧啶糖基化酶抑制剂(UGI)，构成了高效的植物单碱基编辑系统nCas9-PBE，成功地在三大重要农作物(小麦、水稻和玉米)基因组中实现高效、精确的单碱基定点突变。

单核苷酸点突变是作物许多重要农艺性状发生变异的遗传基础。单碱基的变异会导致氨基酸替换或蛋白质翻译终止,使基因功能发生改变，从而有可能产生优良的等位基因与优异性状。传统诱变及单碱基突变筛选技术(如TILLING)需要进行基因组规模的筛选，耗时、耗力且鉴定到的点突变数目和种类有限。

据悉，nCas9-PBE技术无需在基因组的靶位点产生DNA双链断裂(DSB)，也无需供体DNA的参与，具有简单、广适、高效的特点。nCas9-PBE单碱基编辑系统成功建立和应用，为高效和大规模创制单碱基突变体提供了一个可靠方案，为作物遗传改良和新品种培育提供了重要技术支撑。