近日，东北林业大学林木遗传育种全国重点实验室教授郑志民团队在Plant Biotechnology Journal在线发表研究论文，该研究将筛选到的优树DL-1品系作为遗传转化受体材料，以白桦PDS为靶基因，筛选白桦内源Pol III启动子，建立了白桦高效遗传转化体系和基因编辑体系。
随着CRISPR/Cas9基因编辑技术不断发展，该技术可用于诸多物种的品种改良过程中。但在林木分子育种中，由于林木基因组复杂、生长周期长、遗传转化效率低，基因编辑技术应用非常受限。
研究人员对“国家白桦良种基地”的白桦良种进行单株再生效率的筛选，以白桦腋芽为外植体进行离体培养，通过比较腋芽萌动、愈伤组织诱导率及不定芽分化率等指标，比较不同优树单株间无性繁殖效率的差异，最后筛选到一株优良单株（命名为DL-1）的愈伤分化率为100%，在25天生长期时即可形成不定芽，且不定芽茎粗，茎杆呈绿色，叶片大且厚。以DL-1优树为受体材料，进行白桦高效遗传转化/基因编辑体系的建立，以八氢番茄红素脱氢酶（PDS）基因为靶基因，以拟南芥ATU6-26启动子和大豆中GmU6-5启动子对照，对16个白桦内源Pol III启动子进行了筛选和鉴定。通过比较不同启动子驱动sgRNA的载体的转基因效率、基因编辑效率、双等位突变效率。最终，筛选到白桦内源的U6-2，U6-6和7SL等启动子具有较高的基因编辑效率和双等位突变效率。该研究为白桦及其他林木基因功能研究和分子育种奠定了基础。
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白桦基因编辑体系的优化 受访者供图
该研究得到国家重点研发计划“林木良种高效基因编辑技术研究”的资助。
相关论文信息：https://doi.org/10.1111/pbi.14176
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