近日，中國農業科學院棉花研究所棉花抗逆鑒定課題組創建了一種簡單高效的耐鹽相關內源基因編輯突變體篩選方法，應用CRISPR/Cas9系統精確有效地編輯棉花的兩個耐鹽相關的內源基因，為棉花的基因功能研究和分子育種提供了新思路。相關論文在線發表于《科學通報（Scientific Reports）》上。

 

      CRISPR/Cas9來自微生物的免疫系統，其利用一種Cas9酶，把一段作為引導工具的小RNA識別靶標DNA位點，就能在此處對DNA進行切斷或做其他改變。以往研究表明，CRISPR/Cas9系統可以在多種植物中對靶標基因進行高效編輯。作為異源四倍體棉花的陸地棉基因組大而復雜，獲得目標基因突變體的難度非常大，耐鹽性的研究是世界性難題，而CRISPR/Cas9系統為獲得棉花耐鹽突變體提供了非常好的思路。 

 

      科研人員研究發現，對選取的棉花兩個與耐鹽相關的內源基因GhCLA1和GhVP， CRISPR/Cas9在棉花的原生質體中表達后，兩個基因靶標位點的突變大部分是堿基的替換，而在轉基因棉花植株中，該系統造成的靶標位點突變大部分是堿基的缺失。研究還發現，CRISPR/Cas9系統在棉花細胞中具有目標特異性，即只瞄準那些為它們設定的目標基因。基于棉花基因組大而復雜的特點，該研究表明利用CRISPR/Cas9系統成功創建了一種對棉花內源基因編輯和篩選突變體的有效方法，而且高效率和特異性和特點。

 

      該研究得到國家十三五重大專項經費資助。棉花所陳修貴為該論文的第一作者，葉武威研究員為通訊作者。（通訊員 馮文娟）