近日，中国热科院橡胶所组培与转基因团队在橡胶树转基因和CRISPR/Cas9基因编辑研究方面取得重要进展，在全球率先获得了橡胶树CRISPR/Cas9纯合基因编辑橡胶苗。
该团队前期已实现了CRISPR/Cas9-RNP介导橡胶树原生质体瞬时编辑及橡胶树愈伤的稳定编辑，但由于橡胶树遗传转化体系的限制，并未成功获得基因编辑植株；在已建立的超声波辅助橡胶树体胚遗传转化基础上，进一步通过抗生素筛选及筛选策略优化，表明在持续不变的10 mg/L潮霉素浓度条件下转化效率最高。为此，对橡胶树体胚中的HbPDS基因进行编辑，首次从分子水平上证实超过90%的T0代阳性转化体胚均为低编辑比例的嵌合体，而T1代阳性转化体胚中纯合转化体胚比例提高至约50%。接着，对29个T1代阳性转化体胚进行植株再生，共获得了8株基因编辑幼苗，经高通量测序证实，其中4株为嵌合植株，4株为纯合基因编辑植株，嵌合植株若要出现白化表型，其编辑细胞的突变阈值介于69%-86%之间，为获得有表型的橡胶树基因编辑苗提供了理论指导。
图1 HbPDS基因编辑植株（A-D: 嵌合植株；E-H: 纯合植株）
表1 4株纯合基因编辑的基因型。E为单等位纯合突变，F-H为双等位纯合突变
相关研究成果以“An optimized CRISPR/Cas9-based gene editing system for efficiently generating homozygous edited plants in rubber tree (Hevea brasiliensis)”为题发表于中科院一区Top期刊《Industrial Crops and Products》。中国热科院橡胶所杨先锋、林秋飞及已出站博士后Jinu Udayabhanu为共同第一作者，黄华孙研究员和黄天带研究员为共同通讯作者。此研究得到热带作物生物育种全国重点实验室科研项目（NKLTCB202329）、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（1630022022001）以及国家自然科学基金 (32271915)项目的资助。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.119740
责任编辑：天然橡胶处
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