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不同Cas9启动子对大豆CRISPR/Cas9系统效率的作用分析

文献类型： 中文期刊

作者： 牛志远;秦超;刘军;王海泽;李宏宇

作者机构：

关键词： 基因编辑;CRISPR/Cas9;发根系统;启动子;大豆

期刊名称：作物学报

ISSN： 0496-3490

年卷期： 2023 年

页码：

收录情况： 北大核心（2020版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2023版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： CRISPR/Cas9系统作为高效基因编辑系统，已被广泛应用于动植物中。多种Cas9基因启动子，如RPS5A、YAO等被报道用于提高CRISPR/Cas9系统的基因编辑效率。但在大豆中，不同Cas9启动子对CRISPR/Cas9基因编辑系统效率的影响还没有被阐明。本研究选择了6个已知功能的高效Cas9启动子（p35S、pGmRPS5Ab、pGmRPS5Ac、pAtRPS5A、pGmYAO、pZmUbiquitin）和1个大豆内源未知功能的启动子（pGmHE），构建CRISPR/Cas9基因敲除载体。通过农杆菌介导的大豆发根系统，检测这些Cas9启动子对大豆内源基因GmSPA1a和GmEID1的编辑效率，结果显示大豆内源启动子pGmRPS5Ab对靶基因的编辑效率最高，pAtRPS5A、p35S、pZmUbiquitin对下游基因的编辑效率高于pGmYAO和pGmRPS5Ac。进一步对靶位点测序峰图的分析发现，使用了pGmRPS5Ab和pAtRPS5A启动子的测序峰图中，高峰占比较大，分别为64%和58.6%；而使用p35S的测序峰图中，低峰占比较高，为63.3%。这表明pGmRP5SAb和pAtRPS5A启动子不但编辑效率高，而且编辑效果好，更有利于在下一代中分离出纯合突变体植株。这些结果将为构建高效大豆基因编辑载体提供参考，为提高大豆基因编辑效率提供依据。

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