新型引导编辑系统高效实现水稻内源基因的精准标记

近日，中国农业科学院植物保护研究所抗病虫作物生态安全评价与利用创新团队利用CRISPR/Cas核酸酶衍生的引导编辑系统实现了水稻内源基因高效精准标记。相关研究成果发表在《植物细胞（The Plant Cell）》上。

标签蛋白有助于研究蛋白质互作、信号通路和分子机制，广泛应用于分子生物学、细胞生物学等。相较于传统方法可能导致的外源标签蛋白过量表达问题，基因编辑技术介导的内源基因标记更能准确反映其生理和生化功能。

该研究使用SpCas9核酸酶衍生的引导编辑系统，探索了非同源末端连接和微同源末端连接这两种DNA修复途径在水稻内源基因精准标记中的潜力。

结果表明，核酸酶和微同源末端连接介导的引导编辑策略（NM-PE）更能精准高效的实现水稻内源基因标记。松弛型的核酸酶ScCas9可扩展该策略在水稻中的应用范围，编辑效率高达70.83%。该策略也可实现高效的水稻双基因标记。因此，核酸酶和微同源末端连接介导的引导编辑策略，可以实现水稻靶基因的多核苷酸精准操作、精准标记及敲除等，在水稻蛋白标记组学、基因功能研究和遗传改良方面具有很大的潜力。

该研究得到了农业生物育种重大专项等项目的支持。