CRISPR基因组编辑技术在豆科牧草中成功应用

近日，中国农业科学院生物技术研究所在豆科模式牧草蒺藜苜蓿CRISPR/Cas9基因组编辑研究方面取得新进展，相关研究成果在线发表在国际植物学期刊《植物细胞报告（Plant Cell Reports）》上。

CRISPR/Cas9是新近发展的基因组编辑技术，通过导向RNA(gRNA)将Cas9核酸酶引导到基因组的特定位置，进而对靶标DNA进行定点编辑，可以用来删除、添加、激活或抑制目标基因，由于其设计简便、编辑高效等特点，目前已在拟南芥、水稻和小麦等多种植物成功利用，然而CRISPR/Cas9技术能否在豆科牧草中使用尚无报道。

蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）是新兴的豆科模式植物，是研究豆科牧草功能基因组学的理想材料。在本研究中，科研人员发展了一个适用于农杆菌介导的CRISPR/Cas9基因组编辑系统，并利用该系统成功得对蒺藜苜蓿的内源基因PDS进行了定点敲除，在T0代得到了比例达到10.35%的纯合敲除突变体。

本研究证明了CRISPR/Cas9技术可以应用于豆科模式牧草蒺藜苜蓿的基因组编辑，进一步拓展了该项技术在植物中的应用范围，为蒺藜苜蓿功能基因组学研究提供了新的研究工具。同时，该项研究将为CRISPR/Cas9技术应用于紫花苜蓿等具有复杂基因组豆科牧草的遗传改良提供研究思路和技术参考。

生物所 “青年英才计划”D类人才孟颖颖博士为本论文的第一作者，牛丽芳研究员和林浩研究员为共同通讯作者，本研究得到科技部，国家自然科学基金委以及中国农业科学院科技创新工程的资助。