日本筑波大学利用Target-AID基因编辑技术有效改良番茄品种
2021-03-22
国际种业前沿动态 2021年1期
在11月24日《科学报告》(Scientific Reports)上发表的一项研究中,日本筑波大学(University of Tsukuba)的研究人员利用Target-AID基因组编辑技术同时编辑番茄多个基因,有效地对番茄品种进行了改良。
要想通过育种控制番茄红熟果实中的类胡萝卜素含量,需要将多个相关碱基置换突变(Pyramiding)。因此,研究团队针对实验用番茄品种小汤姆(Micro-Tom),试着利用Target-AID向参与番茄类胡萝卜素代谢的3个基因(SlDDB1、SlDET1、SlCYC-B)同时导入了碱基置换突变。这些基因中,SlDDB1和SlDET1参与色素积累,SlCYC-B参与番茄红素积累,通过导入突变,色素和番茄红素有望增加。
实验结果显示,通过导入突变获得的12个再分化个体中,有10个(效率为83%)个体的3个靶基因全部有效导入了碱基置换突变。另外,研究人员对碱基置换突变固定的系统进行了分析,发现绿熟果实的叶绿素含量增至原来的约2倍,而红熟果实的类胡萝卜素含量(番茄红素、β-胡萝卜素和叶黄素等的总量)增至约1.5倍。這些结果表明,Target-AID能有效导入同时靶向多个基因的碱基置换突变,而且该方法可以提高番茄果实的类胡萝卜素含量。
来源:日本筑波大学