科學家開發出簡便高效的多基因編輯工具包

　　近日，中科院植物研究所研究員劉春明團隊與合作者開發出一個簡便高效的多基因編輯工具包Customized Assembly and Simplified Editing（CASE），極大地簡化了基因編輯載體構建過程，方便了后期篩選不攜帶CRISPR構建的多基因編輯植物。相關研究成果發表于《植物生理學》。

　　當前，CRIPSR/Cas9基因編輯技術已廣泛應用于植物多基因編輯和多基因突變體的創制。在轉基因植物中，CRISPR構建會持續發揮編輯作用，導致新的突變，人們陸續開發了一些剔除轉基因植物中CRISPR構建的方法。但是對于多基因編輯而言，為了保證靶位點被持續編輯直至發生突變，一般采用穩定轉化的方法來將基因編輯元件表達盒穩定插入到基因組中，以求編輯元件持續表達。由于針對每個特定基因的gRNA效率不同，且通過與野生型雜交的方法剔除CRISPR構建會導致多個突變位點的再分離，因此利用傳統方法鑒定不攜帶CRISPR構建的多基因編輯植物往往耗時耗力。

　　為解決上述問題，研究人員對之前報道的gRNA克隆載體和Transgene Killer Construct（TKC）編輯載體進行了優化改造，同時結合此前由tRNA間隔實現gRNA串聯的方法，建立了一個創制多突變體的簡便高效的CASE工具包。

　　利用CASE編輯系統，對T0代進行基因型鑒定之后，在T1代挑選盡可能多的基因同時突變的多突株系，對于二突到六突編輯，只需要鑒定2到11個T1代單株，就有90%以上的可能性獲得無轉基因殘留的相應多基因純合或雙等位突變體。該技術可被廣泛應用于創制多基因突變體，節省了人力、物力和財力成本。

　　中科院植物研究所在讀博士研究生劉金磊為論文第一作者，副研究員宋秀芬與南京農業大學副教授和玉兵為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、國家轉基因重大專項及中科院青年創新促進會的支持。