本周《通訊-生物學》在線發表的一項研究CRISPR/Cas9 editing of endogenous banana streak virus in the B genome of Musa spp. overcomes a major challenge in banana breeding報告了一種可以成功消除大蕉的香蕉條紋病毒的策略。這是一種基于CRISPR技術的策略,有望幫助改善大蕉的生長,并提高其產量。

香蕉條紋病毒Obino l'Ewai(BSOLV)的示意圖和Gonja Manjaya植物的分子分析。
香蕉及其近親大蕉是熱帶和亞熱帶國家的一種重要的主食類作物。培育具有更高的抗病抗蟲特性的品種是保證其健康高產的關鍵。香蕉條紋病毒是一種分布廣泛的病毒,它通過將自身的DNA插入香蕉B基因組而致病,最終可導致作物死亡。比如,當香蕉受到干旱或高溫威脅時,香蕉條紋病毒DNA會產生功能性病毒顆粒,最終引發疾病癥狀。因此,培育者在改良香蕉時會避免使用包含B基因組的香蕉,比如野蕉(Musa balbisiana),盡管野蕉具有一些優良特性,包括抗寒性、根系發達和抗逆性。

通過農桿菌介導的Gonja Manjaya細胞懸液轉化來遞送CRISPR / Cas9系統,從而產生基因組編輯事件。
肯尼亞國際熱帶農業研究所(IITA)的Jaindra Tripathi及同事使用CRISPR/Cas9系統使Gonja Manjaya B基因組中的病毒DNA失活。Gonja Manjaya是英文俗名為false horn的一類大蕉中的一種,主要生長在非洲中東部。作者發現,暴露在干旱壓力下時,與未經編輯的大蕉相比,經過編輯的大蕉有75%沒有展現出香蕉條紋病毒的癥狀,證明病毒DNA確實失活。

評估編輯過的和野生型未經編輯對照組的Gonja Manjaya在水分脅迫條件下誘導的香蕉條紋病毒癥狀。
作者總結表示,這種策略或可用于改良香蕉和大蕉,開發具有強化B基因組的新雜交品種。
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