目前研究证明,CRISPR-Cas9是一种能够用于进行基因修饰,将新的遗传信息引入作物物种的强大的基因组编辑工具。但是,它还没有被用来编辑木薯(Manihot esculenta)这一作物。为了验证CRISPR-Cas9基因编辑技术在修饰木薯基因组中的效果,Donald Danforth植物科学中心研究员John Odipio及其团队利用携带针对MePDS的gRNA的构建体在两个栽培品种中靶向定位八氢番茄红素脱氢酶(MePDS)基因。并且MePDS基因的修饰在相对较短的时间范围内产生视觉可检测的突变事件,并且不需要通过基因测序来确认。
在农杆菌介导的CRISPR-Cas9试剂进入到木薯细胞中后,两种构建体都在子叶期体细胞胚中诱导可见的白化表型,并从该位点再生植物。本次诱变分析研究共测定了38个品系,每个品种19个。显示白化表型的植物品系的频率在两个栽培品种中为90-100%。而且通过基因序列分析显示,所有被检测的株系在目标MePDS位点都携带突变点,而且记录下了这些突变点的插入,缺失和置换。另外,研究小组观察到在MePDS区域上游5'末端或下游3末端有少量核苷酸取代和/或缺失。
本研究报道的数据表明,CRISPR-Cas9介导的基因组编辑技术也同样适用于木薯,而且效率较高。
有关这项研究的更多信息,请阅读“植物科学前沿”杂志中的文章。