近日，中国农业科学院植物保护研究所作物病原生物功能基因组研究创新团队开发了核酸酶LbCas12a介导的内源基因非编码区定向进化技术。相关研究成果发表在《植物通讯 (Plant Communications) 》。
大量自然或随机诱变形成的非编码区变异为作物驯化和育种作出了贡献。目前主要利用核酸酶SpCas9对作物内源基因非编码区进行编辑和改造。与SpCas9相比，LbCas12a介导的内源基因非编码区技术更倾向于识别富含胸腺嘧啶的基因序列，并在植物细胞中诱导更大的缺失，更适合用于非编码区编辑和定向进化。
该研究通过使用LbCas12a介导的基因编辑技术和crRNA融合文库，对水稻株高内源基因SD1的非编码区进行大规模饱和覆盖打靶，创制出株高呈不同变化的突变群体，进一步研究证实，其株高数量性状变异主要是由该技术编辑全新的非编码区调控序列造成的。该技术为作物数量性状变异创制、分子育种研究提供技术支撑。
该研究得到国家自然科学基金、科技创新2030-重大项目、海南崖州湾种子实验室、中国农科院青年创新专项等项目的资助。（通讯员：郭建英）
原文链接：DOI: https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.100815
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