如何快速高效進行突變體檢測和鑒定是植物基因組編輯技術迅速發展面臨的重要問題之一。目前植物基因組編輯突變檢測方法主要包括PCR/RE、T7EI錯配切割、臨界退火溫度PCR (ACT-PCR)、Sanger測序和二代測序(NGS)等。以上所有的檢測方法都基于PCR反應，且都有各自的不足之處。PCR/RE方法的需要設計含有限制性內切酶位點的靶位點；T7EI無法區分純合突變體和野生型以及雜合突變體與雙等位突變體；ACT-PCR對PCR反應條件要求極高，而且無法檢測到雜合突變；Sanger測序和NGS的價格比較昂貴，尤其是對于數目比較大的群體。
針對上述問題，中國科學院遺傳與發育生物學研究所高彩霞研究組利用CRISPR/Cas系統(包括Cas9和Cpf1)的體外切割特性，在六倍體小麥和二倍體水稻中建立了一種簡單、高效、廉價的PCR/RNP植物突變體篩選策略。該方法不受限制性內切酶位點的限制，比PCR/RE具有更強的廣適性；比T7EI具有更高的準確度；比Sanger測序更廉價，而且靈敏度更高。基于SpCas9和FnCpf1 RNPs的PCR/RNP方法可以用于檢測基因組編輯中經NHEJ修復產生的所有indel突變；基于FnCpf1 RNPs的PCR/RNP方法可以用于檢測位于種子區域(seed region)內的SNP突變。該方法尤其適用于小麥的瞬時表達基因組編輯體系，如該實驗室之前建立的CRISPR/Cas9 IVTs和RNPs介導的DNA-free基因組編輯體系。這是由于瞬時表達基因組編輯體系在后續組織培養過程中不使用任何的篩選標記，在T0代會獲得較多的待篩選植株，而且PCR/RNP方法可以使用通用引物對發生在小麥A組、B組和D組各拷貝的突變進行同時檢測，不會受靶位點周圍SNPs的影響。此外，PCR/RNP方法也可以用于檢測TALEN蛋白所誘導的突變。
該研究成果于5月3日在線發表于Plant Biotechnology Journal 雜志上（DOI: 10.1111/pbi.12938）。高彩霞研究組博士生梁振為該論文的第一作者。相關研究得到科技部、北京市科委、中科院以及國家自然基金委的資助。
遺傳發育所在植物基因組編輯突變體篩選方法研究中取得進展
鑒定差異表達基因是許多生物醫學研究項目的基礎步驟，利用轉錄組進行差異表達（DifferentialExpression,DE）分析是目前最主流的方法，得到了廣泛應用。例如，兩個常用于轉錄組DE分析的算......
串聯激酶蛋白(tandemkinaseprotein,TKP)含有兩個激酶結構域，是在麥類作物(小麥和大麥)中發現的一種新類型的抗病基因。目前從麥類作物中已經克隆到的串聯激酶基因有大麥抗稈銹病基因Rp......
基因組測序及解析以及新技術的廣泛應用，讓人們得以繼續探索著絲粒和端粒等染色體上高度重復區域在生命活動中的新功能。植物著絲粒含有豐富的重復序列，如串聯重復序列（Satellite）和反轉座子（Retro......
植物在整個生活史中面臨多種非生物和生物脅迫，一直以來科學家對于植物如何響應環境脅迫并協調生長發育和脅迫響應之間的關系進行著系統而深入的研究。蛋白質泛素化修飾是一種重要的蛋白質翻譯后修飾，主要通過影響蛋......
10月18日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所植物基因組學國家重點實驗室梁承志研究組開發的分子育種整合組學知識庫水稻子庫在線發表于學術期刊《核酸研究》（NucleicAcidsResearch）。文章......
赤霉素（gibberellins，GAs）是一類非常重要的植物激素，參與許多植物生長發育等多個生物學過程。在開花植物中，13-羥化赤霉素（生理活性低，例如GA1）和13-氫赤霉素（生理活性高，例如GA......
分析測試百科網訊近日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所微升液相/多維高清質譜系統采購項目發布，預算金額453萬元，招標文件如下：項目名稱：中國科學院遺傳與發育生物學研究所微升液相/多維高清質譜系統采購......
人乳頭瘤病毒（HPV）不僅導致子宮頸癌，還與乳腺癌、直結腸癌、肺癌、頭頸癌、口腔癌等常見致命癌癥相關。感染人類的HPV有200余種，其中HPV16占所有感染總和的50%，其機理不明。中國科學院遺傳與發......
土壤N2排放是指活性氮在微生物的作用下轉化為惰性N2的過程。這一過程在生態系統氮循環中具有重要作用，關系到活性氮的最終歸趨與生態系統的氮素平衡。對于農業生態系統來說，土壤N2排放主要與氮肥損失及溫室氣......
分析測試百科網訊近日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所發布冷凍透射電鏡系統采購項目，預算金額2320萬元，文件詳情如下：設備用途：冷凍透射電鏡系統包括120kv冷凍透射電子顯微鏡和200kv冷凍透射電......