在11月24日《科學(xué)報(bào)告》(Scientific Reports)上發(fā)表的一項(xiàng)研究中,日本筑波大學(xué)(University of Tsukuba)的研究人員利用Target-AID基因組編輯技術(shù)同時(shí)編輯番茄多個(gè)基因,有效地對番茄品種進(jìn)行了改良。
要想通過育種控制番茄紅熟果實(shí)中的類胡蘿卜素含量,需要將多個(gè)相關(guān)堿基置換突變(Pyramiding)。因此,研究團(tuán)隊(duì)針對實(shí)驗(yàn)用番茄品種小湯姆(Micro-Tom),試著利用Target-AID向參與番茄類胡蘿卜素代謝的3個(gè)基因(SlDDB1、SlDET1、SlCYC-B)同時(shí)導(dǎo)入了堿基置換突變。這些基因中,SlDDB1和SlDET1參與色素積累,SlCYC-B參與番茄紅素積累,通過導(dǎo)入突變,色素和番茄紅素有望增加。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,通過導(dǎo)入突變獲得的12個(gè)再分化個(gè)體中,有10個(gè)(效率為83%)個(gè)體的3個(gè)靶基因全部有效導(dǎo)入了堿基置換突變。另外,研究人員對堿基置換突變固定的系統(tǒng)進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)綠熟果實(shí)的葉綠素含量增至原來的約2倍,而紅熟果實(shí)的類胡蘿卜素含量(番茄紅素、β-胡蘿卜素和葉黃素等的總量)增至約1.5倍。這些結(jié)果表明,Target-AID能有效導(dǎo)入同時(shí)靶向多個(gè)基因的堿基置換突變,而且該方法可以提高番茄果實(shí)的類胡蘿卜素含量。
來源:日本筑波大學(xué)